摘要：水輪發電（diàn）機組VPI型定子線圈（quān）為哈電（diàn）公司首台廠內下線（xiàn）的水（shuǐ）電VPI定子線圈，為波繞式結（jié）構，其額定（dìng）電壓為13.8kV，由於本產品采用VPI少膠整浸結構與常規水電產品在生（shēng）產製造上存在差異，不（bú）能采用常規產品使用的成型（xíng）模、熱（rè）壓模，經（jīng）研究在工具和工藝（yì）方麵做出調整：采用了專門針對VPI定子線圈的成型（xíng）膠化模、烘壓模具，改進鏟頭封焊結構，以保證生產出符合要求的（de）線圈。

關鍵詞：水輪發電機；VPI；少膠整浸；真空壓力

真（zhēn）空（kōng）壓力浸漆（Vacuum Pressure Immerge 簡稱VPI）。VPI 技術在國（guó）外被廣泛應用，發展（zhǎn）到今（jīn）天（tiān）其設備、工藝、材料等相關技（jì）術已經相當（dāng）成熟。哈電公司VPI 技術從（cóng）無到有，填補了VPI 技術空白，通（tōng）過研究對製造工藝（yì）、材料選用、模具設計等多方麵進行改進和提高。

1 定子線圈（quān）製造研究（jiū）內容

     1.1 導線模具工（gōng）藝改進

      （VPI 型）定子在（zài）秘魯成型膠（jiāo）化模的基礎上進行改進，模具端部加裝定側鐵與活側鐵，並且側鐵長度延伸至線圈絕緣末（mò）端位（wèi）置，加裝端部上壓條，長度與側鐵長（zhǎng）度相匹配（pèi），在端（duān）部定側鐵上及活側鐵上鑽孔加裝（zhuāng）電熱管（guǎn）加熱方式對端部進行固（gù）化。

     由（yóu）於模具端部活側鐵引線R 位置影響導線成型，所以提製模具時活側（cè）鐵（tiě）采用可拆裝結構，既保證不影響導（dǎo）線成型，又能在後序端（duān）部膠化和引線鏟頭時保證導線質量。（圖2）

      原成型膠（jiāo）化模以拉（lā）伸（shēn）式成型模為基礎，端（duān）部直線沒有定位，本產品直線長度為2200mm，在端部加壓時易（yì）造成直線變形，提前（qián）對成型膠化模進行改（gǎi）進，在模具直線位置加長活側鐵（tiě）及定側鐵。（圖（tú）3）

     效果：端部固（gù）化更加充分，導線剛性得到（dào）提高，確保導線型線一（yī）致性，導線質量明顯提高，從下線情況和電性能試驗結果得到驗證。

     1.2 VPI 定子線圈絕緣包紮研究

     相對與傳統多膠（jiāo）雲母帶（dài）包紮，VPI 型定子（zǐ）線圈采用少膠雲母帶作為線圈主絕緣，少膠帶與多膠帶不同，其單位麵積膠含量比多膠雲母帶低，韌性差，如包帶（dài）盤張力及轉（zhuǎn）速（sù）選擇不當容易在（zài）雲母帶包紮過程中造成少膠帶上的雲（yún）母成片脫落（luò）、飛粉，影響最終的絕緣性能。線圈烘壓（yā）時端部主要使用熱縮帶進行定型的效果與使用模具壓型的效果還是有（yǒu）較大差異（yì），造成（chéng）端部尺寸不均勻。

     少膠雲母帶與多膠雲母帶包紮存在較大的差異，需要根據產品首件期間具（jù）體確定線圈主絕緣的（de）包紮（zhā）工藝（包紮（zhā）層數，包紮張力，包帶機轉速、疊包比（bǐ）等）。通過首件不同張力、各部位不同包紮層數的測試（shì）比對，最（zuì）終確定了線圈各部位少膠雲母帶（dài）包紮時的包帶參數如表1：

      在試驗過程中，主絕緣包紮張力小於40N 直線（xiàn）會出現明顯打褶現（xiàn）象；為保證少膠雲母帶與導線完全服帖，第一層雲母帶需要反包，經過試驗反包雲母（mǔ）帶包帶機張力確定為40N（圖（tú）4）。

2 VPI 真空壓力浸漬工藝研究（jiū）

     哈電公司製造的水（shuǐ）電VPI 型定子線圈烘（hōng）壓模具是（shì）以ALSTOM 烘壓（yā）模（mó）具為基礎，自行改進的烘壓模具。上下層各一套模具，每套模具可同時烘壓14 支線（xiàn）圈；一爐同時生產28 支線圈，生產效（xiào）率非常高。

     2.1 定子線圈真空壓力浸漬（zì）工藝參數的確定：

     經過首件多次試（shì）驗，確定線圈真空壓力浸漬（zì）的最佳工藝參數：定子線圈（quān）真（zhēn）空壓力浸（jìn）漆參數如表（biǎo）2：

     定子線圈單麵絕緣厚度（dù）為3.25mm，經過實際檢查和（hé）電性能試（shì）驗，可以（yǐ）確定無溶劑浸漬漆已經完全浸（jìn）透（tòu）線圈，效果良好，後續批量生產以（yǐ）此工藝參數經過全台製造全部合格。

     2.2 VPI 定子（zǐ）線圈端部（bù）製造（zào）工藝的確定

     傳統熱壓模具為直線端部一（yī）體結構，線圈端部有整體壓力保證端部截麵尺（chǐ）寸及型線，VPI 烘壓模具線圈端部為懸空無壓力狀態，需要采取（qǔ）措施保證線圈端部的截麵尺寸及型線正確。

     經過反複試驗，確定最佳端部墊包方案為：線圈端（duān）部墊放一層鐵（tiě）皮，鐵皮與模具搭接處墊放銅墊片，保（bǎo）證線圈直線末端過渡均勻，保證包紮熱縮帶時線圈端部小麵與大麵受力相（xiàng）對均勻（圖5）

     2.3 VPI 定子線圈烘壓（yā）工藝確定

     經過首件試驗，確定直線加壓工藝，加壓順（shùn）序為由中間壓力按順序向兩端加壓，加壓順序為：側壓初（chū）壓20MPa--上壓初壓40~50MPa--側壓（yā）全壓65~70MPa--上壓全壓65~70MPa，加壓（yā）完畢後需要等待20~30分鍾，待直線內流膠完畢後直線（xiàn）最後補加一遍側壓70MPa。

     烘爐采用自（zì）動係（xì）統進行控溫，升溫速度3~5℃/min，升溫至（zhì）145℃±5℃後，保溫10 小（xiǎo）時後斷（duàn）電，台車在爐內降溫至90℃後（hòu）將烘爐台車開出（chū），在室（shì）內進（jìn）行降溫，線圈溫度降至60℃~70℃後進行卸模操作。

     最終（VPI 型）水輪（lún）發電機定子線圈（quān）經過積極組織和（hé）不懈努力下試製成（chéng）功（gōng）並連續投產，線棒的幾（jǐ）何形狀、截麵尺寸和電氣性能，各項電性能和幾（jǐ）何形狀尺寸完全滿足了公司質量內控標準的要求，順利通過了（le）定子線圈技術鑒定，定子線圈質量水平完全達到了合同文件規定。目前兩台定子線圈全部下線成功，取得了很好（hǎo）的效果。

3 結論

     3.1 水輪發電機定子線圈製造成功，總結完善出（chū）一套水輪發電機VPI 定子線圈製造（zào）工藝。

     3.2 水輪發電（diàn）機定子（zǐ）線圈製造（zào）成功，對生產製造VPI 定子線（xiàn）圈工裝模具進一步完善和改進（jìn），產品質量（liàng）不斷提高。

     3.3 定子線棒（bàng）多（duō）膠模壓製造水平不斷（duàn）提高的同時，經過大家不懈努力，哈電公司少膠VPI 製造技術從無到（dào）有並不斷完（wán）善； 水（shuǐ）輪發電機定子線圈在公（gōng）司內一次下（xià）線通過，創（chuàng）造（zào）了哈電公司首台水輪發電機VPI定子線棒廠內下線成功先河。

     3.4 通過（guò）VPI 定\子線圈（quān）的製造成功，使哈電公司VPI 定（dìng）子線圈（quān）製造技術（shù）得到進一步（bù）提高，取得了很（hěn）好的社會價值和經濟價值。

     3.5 通過VPI 定子線圈的製（zhì）造成功，使哈電公司同時具備生產模壓線棒和VPI 線棒的製造能力，提升了哈電公司市場競爭能（néng）力；VPI 線棒的製造，大（dà）大提高了生產效率，縮短了生產製造周期。