VPI高壓電動(dòng)機(jī)定子線圈擊穿后教學(xué)內(nèi)容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。VPI高壓電動(dòng)機(jī)定子線圈擊穿后-真空壓力浸漬（VPI）高壓電動(dòng)機(jī)定子線圈擊穿后修復(fù)工藝的改進(jìn)山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠“探索”QC小組小組簡介：我公司生產(chǎn)大中型交流電動(dòng)機(jī)已有四十余年的歷史，產(chǎn)品現(xiàn)有七大系列千余個(gè)品種。年生產(chǎn)能力可達(dá)60萬千瓦。高壓電動(dòng)機(jī)大多采用真空壓力浸漬（VPI）工藝，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。電動(dòng)機(jī)分廠電工工段負(fù)責(zé)各類電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子裝配及試驗(yàn)，主要工序有定、轉(zhuǎn)子嵌線、聯(lián)線、浸漆（VPI）、電性能試驗(yàn)和電動(dòng)機(jī)維修。本次QC小組活動(dòng)，是針對高壓真空壓力浸漆（VPI）電動(dòng)機(jī)定子線圈擊穿后如何修復(fù)展開攻關(guān)

2、。在保證電機(jī)電氣性能前提下，將之前的單只線圈擊穿后需更換整臺套定子線圈的工藝，改為僅對擊穿部位進(jìn)行局部維修，此工藝方法的改進(jìn)，在電動(dòng)機(jī)制造業(yè)是一次新技術(shù)，填補(bǔ)了企業(yè)一項(xiàng)技術(shù)空白。表一小組活動(dòng)及組員情況一覽表小組名稱山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠“探索”QC小組成立日期2005年3月10日課題名稱真空壓力浸漬（VPI）定子線圈擊穿后修復(fù)工藝的改進(jìn)活動(dòng)周期2005年3月10日2006年6月1日小組類型創(chuàng)新型使用工具統(tǒng)計(jì)表、對策計(jì)劃表、圖片、調(diào)查分析表序號姓名性別組內(nèi)職務(wù)文化程度分工1賈皓江男組長大學(xué)方案設(shè)計(jì)2王松男副組長大學(xué)組織協(xié)調(diào)3劉超男副組長大專組織協(xié)調(diào)4張緒德男組員大專方案實(shí)施5裴華溢男組員大專方案實(shí)施

3、6盧建明男組員中專方案實(shí)施7周華平男組員中專方案實(shí)施8高嵩男組員中專方案實(shí)施選題理由：大中型高壓電動(dòng)機(jī)是我公司主導(dǎo)產(chǎn)品之一，也是企業(yè)的拳頭產(chǎn)品之一。2000年以前定子線圈絕緣均采用單支模壓多膠固化工藝。2001年3月份從德國引進(jìn)的少膠真空壓力浸漬（VPI）設(shè)備投入使用，改進(jìn)了定子線圈絕緣工藝，電動(dòng)機(jī)整機(jī)性能有了很大提高，增強(qiáng)了產(chǎn)品市場競爭力，給企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益。2005年3月份，濟(jì)寧華能電廠3臺湘潭電機(jī)廠制造的YKK63061250kw10kv.YKK6308560kw10kv和YKK5006560kw6kv三臺電機(jī)，因定子線圈擊穿事故來我廠維修，其絕緣采用VPI結(jié)構(gòu)，YKK50065

4、60kw電機(jī)有一支線圈擊穿，其余2臺各有兩支線圈擊穿。VPI定子線圈在使用中出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象在以前維修中我們也遇到過，當(dāng)時(shí)采用的方法是更換整臺定子線圈，重新投料制造線圈，再經(jīng)嵌線、聯(lián)線、VPI處理，維修成本高，生產(chǎn)周期長。以前我們也想嘗試局部維修的方法，并為此作了許多心理和物質(zhì)準(zhǔn)備。表二列出了采用老工藝維修成本和周期。表二更換整臺定子線圈成本及周期產(chǎn)品型號整臺線圈數(shù)（支）單支線圈成本（元）臺套線圈成本（萬元）線圈生產(chǎn)周期（天）裝配時(shí)間（天）備注YKK63061250kw10kv54428.902.607745包括拆線圈、嵌線圈、VPI1012總維修時(shí)間1517天YKK6308560kw10kv72

5、377.002.7144YKK5006560kw6kv72230.601.6604從上表可查出，如更換整臺套線圈，三臺電動(dòng)機(jī)僅線圈成本一項(xiàng)就達(dá)6.9825萬元，生產(chǎn)周期最快也要1517天時(shí)間，在領(lǐng)導(dǎo)指導(dǎo)幫助下，我們成立了QC小組，改進(jìn)修復(fù)工藝，對擊穿線圈進(jìn)行局部處理，這樣不僅為客戶節(jié)省大量資金，使其盡快投入使用，我們通過實(shí)際操作也可以掌握這項(xiàng)技術(shù)，提高我廠電機(jī)生產(chǎn)和維修技術(shù)水平，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。為此我們QC小組根據(jù)分廠領(lǐng)導(dǎo)提出的可靠、經(jīng)濟(jì)、快捷的原則將真空壓力浸漬（VPI）定子線圈擊穿后修復(fù)工藝的改進(jìn)作為此次活動(dòng)的攻關(guān)課題，以解決線圈擊穿后的修復(fù)問題。見圖一圖一線圈損壞圖活動(dòng)目標(biāo)及可

6、行性分析活動(dòng)目標(biāo)：保證質(zhì)量：定子線圈裝配、試驗(yàn)一次合格率達(dá)到100%，耐電壓標(biāo)準(zhǔn)按Q/QL.07.012004的規(guī)定；降低成本：維修成本比傳統(tǒng)工藝降低85%以上；減少維修時(shí)間：采用新工藝比傳統(tǒng)工藝提前12天?？尚行苑治觯盒〗M成員通過對維修電機(jī)線圈擊穿情況的分析和研究，以及對相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，對目標(biāo)值進(jìn)行了可行性分析，結(jié)果見表三。表三工藝改進(jìn)前、后維修成本及加工周期對比表:產(chǎn)品型號線圈成本降低成本加工周期改進(jìn)前維修成本(萬元)改進(jìn)后維修成本(元)改進(jìn)前需時(shí)間(天)改進(jìn)后需時(shí)間(天)Ykk630-6.1250kw.10kv2.6077857.8096%每臺套線圈拆卸制造和裝配VPI時(shí)間總需151

7、7天制造單支線圈時(shí)間和維修VPI時(shí)間總需1214天Ykk6308.560kw.10kv2.7144754.0097%Ykk5006.560kw.6kv1.6604691.8095%通過表三分析得出，小組設(shè)定的后2個(gè)目標(biāo)即減少維修周期和降低成本完全能實(shí)現(xiàn)。但最重要的第1個(gè)目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)是問題的關(guān)鍵和此次活動(dòng)中的難點(diǎn)。QC小組成員認(rèn)為，只要我們充分利用自身的三大優(yōu)勢。即：人員技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)、詳細(xì)周密的實(shí)施方案以及可靠的質(zhì)量檢驗(yàn)保障，維修過程中只要我們?nèi)σ愿?、一絲不茍，完成本次活動(dòng)目標(biāo)是完全可以的。四、原因分析：小組運(yùn)用因果分析圖,對造成定子線圈局部擊穿的因素進(jìn)行分析:材料人員定子線圈局部擊穿質(zhì)

8、量意識差終端用戶未按規(guī)程操作絕緣材料有隱性瑕疵線圈制作未達(dá)到要求浸漬過程未達(dá)要求終端用戶環(huán)境惡劣線圈存放不當(dāng)工藝工裝環(huán)境因果分析圖五、要因確認(rèn)：序號末端因素分析確認(rèn)結(jié)論1絕緣材料有隱形瑕疵絕緣材料的采購和檢驗(yàn)過程非常嚴(yán)密,不存在此問題非要因2質(zhì)量意識差定子嵌線工均為熟練工,不存在手工操作環(huán)節(jié)致使絕緣損壞問題非要因3終端用戶未按規(guī)程操作電機(jī)使用過程中,長時(shí)間過載或過壓運(yùn)行,致使定子線圈絕緣老化嚴(yán)重,最終造成定子線圈擊穿要因4浸漬過程未達(dá)到工藝要求VPI設(shè)備是從德國引進(jìn),此設(shè)備在國內(nèi)尚屬前端設(shè)備,不存在設(shè)備問題非要因5線圈制作未達(dá)到工藝要求從工藝方法和人員方面分析,從制作到定子嵌線層層把關(guān),不存在

9、線圈質(zhì)量問題非要因6線圈存放不當(dāng)線圈制作完成,均做防潮、防水工作,不存在存放不當(dāng)問題非要因7終端用戶環(huán)境惡劣電機(jī)長期工作在陰雨環(huán)境下,定子線圈嚴(yán)重受潮,致使絕緣電阻下降,最終造成定子線圈擊穿要因六、制定對策：我廠專業(yè)技術(shù)人員與用戶一起對電機(jī)事故原因進(jìn)行了分析，認(rèn)為電動(dòng)機(jī)受潮和超負(fù)荷運(yùn)行是造成定子線圈絕緣快速老化并擊穿的主要原因?，F(xiàn)場檢查其擊穿部位，其中2臺為上層線圈，另1臺為下層線圈。經(jīng)過全體QC成員分析研究，只有采用更換故障線圈這一新工藝，才能達(dá)到我們的活動(dòng)目標(biāo)，但我們對此工藝能否成功尚無100%把握，經(jīng)研究決定以下層線圈擊穿的故障電機(jī)為樣板，爭取利用5天左右的時(shí)間完成試驗(yàn)并最終確定維修方案

10、。擊穿線圈的修復(fù)工作，以驗(yàn)證新工藝的可行性，我們制定的對策見表四。表四制定對策序號對策內(nèi)容負(fù)責(zé)人完成時(shí)間1查閱有關(guān)技術(shù)資料，作好技術(shù)準(zhǔn)備。準(zhǔn)備好維修所需各種材料。賈皓江王松劉超張緒德053102準(zhǔn)備好維修所需的各種工具、工裝。周華平高松053113新工藝實(shí)施盧建明、周華平053144檢查、試驗(yàn)張緒德、裴華溢053155工藝總結(jié)與完善王松、張緒德05315對策實(shí)施：根據(jù)制定的對策，我們按部就搬開展各項(xiàng)工作，分以下幾個(gè)步驟實(shí)施：準(zhǔn)備工作：備齊所需原材料及各種工具，根據(jù)實(shí)際需要制作各種刀具及工裝。所需工具見表五。表五維修所需工具序號專用工具名稱序號維修所需材料名稱、規(guī)格及型號1小號氣焊焊槍10132

11、5F級少膠云母帶2鋼絲鉗2進(jìn)口F級少膠云母帶3尖頭鉗301425高阻防暈帶4斜口鉗401720熱收縮帶5彎頭鉗50125聚酰亞胺薄膜6自制鋸條刻刀（長刀）6DMD/OMO復(fù)合材料7自制彎刀7高銀焊條8一字螺絲刀8焊劑1039鐵錘9石棉紙10工業(yè)用吹風(fēng)機(jī)10聚脂薄膜11手鋸鋸條11乙二胺溶劑剝離擊穿線圈：用表中專用工具6、7破開上層邊絕緣，將乙二胺溶劑注入破口處，使玻璃絲包線與主絕緣剝離。截取擊穿部位：用表中專用工具11，根據(jù)線圈的擊穿部位，在前后各100mm左右處選取截取點(diǎn)并截?cái)鄵舸┎课痪€圈。提?。簱舸┚€圈破損處剝離后，將導(dǎo)線從主絕緣“殼體”內(nèi)逐層提出，最后取出殼體。清理槽內(nèi)殘留絕緣層，徹底清

12、理凈，為下步嵌線作好準(zhǔn)備。截取替代線圈：取已備好的未整浸線圈，截取相應(yīng)部分，比原線圈長150mm，線圈截取后兩端對焊處做好焊接坡口。嵌線、焊接槽內(nèi)墊上聚脂薄膜后，把線圈下入槽內(nèi)，打上槽楔，剝開線圈截?cái)嗵?，與原線圈對接，焊接時(shí)必須做好以下幾個(gè)步驟：用石棉紙?jiān)谒信蒈涗亯|在線圈中間隔熱作用，防止原線圈周圍絕緣層氣焊時(shí)燒損；線圈與線圈對接的扁銅線絕緣層適當(dāng)剝離；做好匝間之間的襯墊用0.3DMD復(fù)合材料隔層；準(zhǔn)備前3點(diǎn)后，最后用石棉紙搓成泥漿圍在線圈周圍只裸露出扁銅線的焊接點(diǎn)。包扎、絕緣：按絕緣規(guī)范SD5047標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行包扎：用0.125熱收縮帶1/2包扎用工業(yè)吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱收縮；用0.125聚酰亞胺

13、薄膜1/2包2層；用95471F級0.1325F級少膠粉云母帶包6層；用0.1425高阻防暈帶包1層；無堿玻璃帶1/2包1層。匝間、耐壓試驗(yàn)：進(jìn)行焊接包扎后做2項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)下列情況：匝間按JB/T100982000標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，用RDZ30繞組匝間試驗(yàn)儀測試出現(xiàn)波形排列異?，F(xiàn)象；耐壓試驗(yàn)按Q/QL07.012004標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)、電壓升至8KV左右維修部位被擊穿。事故原因排除及補(bǔ)救措施：經(jīng)驗(yàn)是在不斷探索和實(shí)踐中積累的，線圈擊穿后，我們經(jīng)過多方論證排查，確認(rèn)以下幾個(gè)主要方面存在問題，并根據(jù)存在的問題采取了改進(jìn)措施，見表六：表六線圈擊穿原因分析及整改措施表序號線圈擊穿原因改進(jìn)措施負(fù)責(zé)人1線圈鋸斷后，直接嵌入

14、出現(xiàn)被拆，絕緣損壞，絕緣強(qiáng)度降低。對更換線圈進(jìn)行特種處理，表面用聚酰亞胺絕緣薄膜包扎使用熱壓成型，對底層采用尺角拉直，加大嵌線弧度。張緒德盧建明裴華溢周華平2焊接過程，保護(hù)措施不當(dāng)，焊后定子太潮濕。焊時(shí)線圈兩邊用石棉隔熱，避免絕緣層燒損，耐壓試驗(yàn)前對整臺定子繞組進(jìn)行烘干處理。3焊接材料用低銀焊條，焊接質(zhì)量外觀不好，內(nèi)部質(zhì)量不可靠改進(jìn)焊接方法，操作時(shí)更加細(xì)心，線圈對接點(diǎn)留0.30.8mm更換用高銀焊條。4匝間絕緣墊低，絕緣強(qiáng)度不可靠，不應(yīng)用0.3mmDMD絕緣低。用0.5mmDMD絕緣低代替0.3DMD，對單支雙股繞組再采用斜墊隔熱處理。5包扎所用材料及包扎方法不當(dāng)。采用第一層使用聚胺脂薄膜收縮

15、帶，第二層、三層用聚酰亞胺絕緣薄膜，最后用少膠云母帶包4層（1/2）。以減少厚度，進(jìn)口少膠在增加絕緣強(qiáng)度的同時(shí)，減小包扎后的成型超高。6耐壓試驗(yàn)達(dá)不到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)Vn的1.35倍。提高絕緣強(qiáng)度要求，耐壓試驗(yàn)達(dá)到Vn1.8倍。浸漆烘干、檢查試驗(yàn)按以上整改措施改進(jìn)維修工藝后，電機(jī)維修部位的外觀質(zhì)量與正常線圈差別不大（參見圖二）絕緣電阻達(dá)到了3G以上，耐壓試驗(yàn)合格，完全達(dá)到Q/QLO7.012004標(biāo)準(zhǔn)。圖二定子線圈修復(fù)后效果圖推廣應(yīng)用首臺維修電機(jī)新工藝試驗(yàn)后，我們QC小組全體成員及時(shí)總結(jié)、完善了成功經(jīng)驗(yàn)，確定維修步驟按以上18程序分步進(jìn)行，由于有了一定的操作經(jīng)濟(jì)，維修工效大大提高，余下2臺故障電機(jī)也很

16、快維修成功。3臺電機(jī)的維修工作從3月10日3月20日實(shí)際用了10天，比老工藝提前57天。至此小組課題也圓滿完成。效果檢查：在分廠領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，經(jīng)小組成員的共同努力，課題目標(biāo)已全部實(shí)現(xiàn)。3臺電機(jī)維修后，裝配、試驗(yàn)一次合格率達(dá)到100%，由圖三可見，采用改進(jìn)后的工藝維修3臺電機(jī)，成本較采用老工藝降低86%以上；14%100%老工藝成本新工藝成本降低成本維修成本圖三新老工藝成本對比圖由圖四可見，采用新工藝比老工藝提前工期57天。59%100%老工藝工期新工藝工期降低工期加工工期圖四新老工藝加工周期對比圖經(jīng)濟(jì)效益分析：（1）：老工藝維修成本=線圈成本-回收廢料價(jià)值+浸漬漆料成本+輔料成本=(2.6

17、077+2.7144+1.6603)-(0.972+0.9936+0.8208)+(0.21+0.24+0.24)+0=4.886（萬元）（2）：新工藝維修成本=(0.08578+0.0754+0.0692)-(0.036+0.0276+0.0342)+(0.09+0.09+0.12)+0.082=0.51458（萬元）（3）：降低成本=4.886-0.51458=4.37142（萬元）社會效益：定子線圈擊穿后修復(fù)工藝的改進(jìn)，不僅為客戶節(jié)省了可觀的維修費(fèi)用，也節(jié)約了資源，減少浪費(fèi)，符合建立節(jié)約型社會、和諧社會的要求。截止2006年6月1日，我們將該項(xiàng)工藝應(yīng)用于歷城鐵廠、龍口南山集團(tuán)、兗州礦務(wù)局、德州華能電廠、招遠(yuǎn)金礦、濟(jì)寧監(jiān)獄等單位共11臺不同型號電機(jī)的維修，有的已安全運(yùn)行近兩年，沒有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，取得了很好的效果，贏得了客戶的贊譽(yù)和信賴，樹立了企業(yè)良好的