最新VPI高压电动机定子线圈击穿后

V P I高压电动机定子线圈击穿后
真空压力浸渍（VPI）高压电动机定子线圈击穿后
修复工艺的改进
——山东济南发电设备厂“探索”QC小组一、小组简介：
我公司生产大中型交流电动机已有四十余年的历史，产品现有七大系列千余个品种。

年生产能力可达60万千瓦。

高压电动机大多采用真空压力浸渍（VPI）工艺，产品质量不断提高。

电动机分厂电工工段负责各类电动机定、转子装配及试验，主要工序有定、转子嵌线、联线、浸漆（VPI）、电性能试验和电动机维修。

本次QC小组活动，是针对高压真空压力浸漆（VPI）电动机定子线圈击穿后如何修复展开攻关。

在保证电机电气性能前提下，将之前的单只线圈击穿后需更换整台套定子线圈的工艺，改为仅对击穿部位进行局部维修，此工艺方法的改进，在电动机制造业是一次新技术，填补了企业一项技术空白。

二、选题理由：
大中型高压电动机是我公司主导产品之一，也是企业的拳头产品之一。

2000年以前定子线圈绝缘均采用单支模压多胶固化工艺。

2001年3月份从德国引进的少胶真空压力浸渍（VPI）设备投入使用，改进了定子线圈绝缘工艺，电动机整机性能有了很大提高，增强了产品市场竞争力，给企业带来了较大的经济效益。

2005年3月份，济宁华能电厂3台湘潭电机厂制造的YKK630—6 1250kw 10kv. YKK630—8 560kw 10kv和YKK500—6 560kw 6kv三台电机，因定子线圈击穿事故来我厂维修，其绝缘采用VPI结构，YKK500—6 560kw电机有一支线圈击穿，其余2台各有两支线圈击穿。

VPI定子线圈在使用中出现击穿现象在以前维修中我们也遇到过，当时采用的方法是更换整台定子线圈，重新投料制造线圈，再经嵌线、联线、VPI处理，维修成本高，生产周期长。

以前我们也想尝试局部维修的方法，并为此作了许多心理和物质准备。

表二列出了采用老工艺维修成本和周期。

表二更换整台定子线圈成本及周期
从上表可查出，如更换整台套线圈，三台电动机仅线圈成本一项就达6.9825万元，生产周期最快也要15—17天时间，在领导指导帮助下，我们成立了QC 小组，改进修复工艺，对击穿线圈进行局部处理，这样不仅为客户节省大量资
金，使其尽快投入使用，我们通过实际操作也可以掌握这项技术，提高我厂电机
生产和维修技术水平，为企业带来更大的
经济效益。

为此我们QC小组根据分厂领导提出的可靠、经济、快捷的原则将真空压力浸渍（VPI）定子线圈击穿后修复工艺的改进作为此次活动的攻关课题，以解决线圈击穿后的修复问题。

见图一
图一线圈损坏图
三、活动目标及可行性分析
1、活动目标：
（1）保证质量：定子线圈装配、试验一次合格率达到100%，耐电压标准按Q/QL.07.01——2004的规定；
（2）降低成本：维修成本比传统工艺降低85%以上；
（3）减少维修时间：采用新工艺比传统工艺提前1~2天。

2、可行性分析：
小组成员通过对维修电机线圈击穿情况的分析和研究，以及对相关技术数据的统计，对目标值进行了可行性分析，结果见表三。

表三工艺改进前、后维修成本及加工周期对比表:
线圈成本降低加工周期
通过表三分析得出，小组设定的后2个目标即减少维修周期和降低成本完全能实现。

但最重要的第1个目标能否顺利实现是问题的关键和此次活动中的难点。

QC 小组成员认为，只要我们充分利用自身的三大优势。

即：人员技术水平和经验、详细周密的实施方案以及可靠的质量检验保障，维修过程中只要我们全力以赴、一丝不苟，完成本次活动目标是完全可以的。

四、原因分析：
小组运用因果分析图,对造成定子线圈局部击穿的因素进行分析:
因果分析图五、要因确认：Array
六、制定对策：
我厂专业技术人员与用户一起对电机事故原因进行了分析，认为电动机受潮和超负荷运行是造成定子线圈绝缘快速老化并击穿的主要原因。

现场检查其击穿部位，其中2台为上层线圈，另1台为下层线圈。

经过全体QC成员分析研究，只有采用更换故障线圈这一新工艺，才能达到我们的活动目标，但我们对此工艺能否成功尚无100%把握，经研究决定以下层线圈击穿的故障电机为样板，争取利用5天左右的时间完成试验并最终确定维修方案。

击穿线圈的修复工作，以验证新工艺的可行性，我们制定的对策见表四。

表四制定对策
七、对策实施：
根据制定的对策，我们按部就搬开展各项工作，分以下几个步骤实施：
1、准备工作：
备齐所需原材料及各种工具，根据实际需要制作各种刀具及工装。

所需工具见表五。

表五维修所需工具
2、剥离击穿线圈：
用表中专用工具6、7破开上层边绝缘，将乙二胺溶剂注入破口处，使玻璃丝包线与主绝缘剥离。

3、截取击穿部位：
用表中专用工具11，根据线圈的击穿部位，在前后各100mm左右处选取截取点并截断击穿部位线圈。

4、提取：
击穿线圈破损处剥离后，将导线从主绝缘“壳体”内逐层提出，最后取出壳体。

清理槽内残留绝缘层，彻底清理净，为下步嵌线作好准备。

5、截取替代线圈：
取已备好的未整浸线圈，截取相应部分，比原线圈长150mm，线圈截取后两端对焊处做好焊接坡口。

6、嵌线、焊接
槽内垫上聚脂薄膜后，把线圈下入槽内，打上槽楔，剥开线圈截断处，与原线圈对接，焊接时必须做好以下几个步骤：
（1）用石棉纸在水中泡软铺垫在线圈中间隔热作用，防止原线圈周围绝缘层气焊时烧损；
（2）线圈与线圈对接的扁铜线绝缘层适当剥离；
（3）做好匝间之间的衬垫用0.3DMD复合材料隔层；
（4）准备前3点后，最后用石棉纸搓成泥浆围在线圈周围只裸露出扁铜线的焊接点。

7、包扎、绝缘：
按绝缘规范SD5047标准要求进行包扎：
（1）用0.1×25热收缩带1/2包扎用工业吹风机进行热收缩；
（2）用0.1×25聚酰亚胺薄膜1/2包2层；
（3）用9547—1F级0.13×25F级少胶粉云母带包6层；
（4）用0.14×25高阻防晕带包1层；
（5）无碱玻璃带1/2包1层。

8、匝间、耐压试验：
进行焊接包扎后做2项试验时出现下列情况：
（1）匝间按JB/T10098—2000标准试验，用RDZ—30绕组匝间试验仪测试出现波形排列异常现象；
（2）耐压试验按Q/QL07.01—2004标准试验、电压升至8KV左右维修部位被击穿。

9、事故原因排除及补救措施：
经验是在不断探索和实践中积累的，线圈击穿后，我们经过多方论证排查，确认以下几个主要方面存在问题，并根据存在的问题采取了改进措施，见表六：
表六线圈击穿原因分析及整改措施表
10、浸漆烘干、检查试验
按以上整改措施改进维修工艺后，电机维修部位的外观质量与正常线圈差别不大（参见图二）绝缘电阻达到了3GΩ以上，耐压试验合格，完全达到
Q/QLO7.01—2004标准。

图二定子线圈修复后效果图
11、推广应用
首台维修电机新工艺试验后，我们QC小组全体成员及时总结、完善了成功经验，确定维修步骤按以上1~~8程序分步进行，由于有了一定的操作经济，维修工效大大提高，余下2台故障电机也很快维修成功。

3台电机的维修工作从3月10日~~3月20日实际用了10天，比老工艺提前5—7天。

至此小组课题也圆满完成。

八、效果检查：
在分厂领导的大力支持下，经小组成员的共同努力，课题目标已全部实现。

1、3台电机维修后，装配、试验一次合格率达到100%，
2、由图三可见，采用改进后的工艺维修3台电机，成本较采用老工艺
降低86%以上；
100% 老工艺成
维修成本
3、 由图四可见，采用新工艺比老工艺提前工期5~~7天。

4、
经济效益分析：
（1）：老工艺维修成本=线圈成本-回收废料价值+浸渍漆料成本+辅料成本 =(2.6077+2.7144+1.6603)-(0.972+0.9936+0.8208)+(0.21+0.24+0.24)+0 =4.886（万元）
（2）：新工艺维修成本=(0.08578+0.0754+0.0692)-(0.036+0.0276+0.0342)+(0.09+0.09+0.12)+0.082 =0.51458（万元）
（3）：降低成本=4.886-0.51458=4.37142（万元） 5、
社会效益：
定子线圈击穿后修复工艺的改进，不仅为客户节省了可观的维修费用，也节约了资源，减少浪费，符合建立节约型社会、和谐社会的要求。

截止2006年6月1日，我们将该项工艺应用于历城铁厂、龙口南山集团、兖州矿务局、德州华能电厂、招远金矿、济宁监狱等单位共11台不同型号电机的维修，有的已安全运行近两年，没有出现异常现象，取得了很好的效果，赢得了客户的赞誉和信赖，树立了企业良好的形象，取得良好社会效益。

6、巩固措施
为了保证课题的实际应用，不断提高维修电机的综合质量我们采取以下措施：
1、完善维修服务中的质量跟踪环节：及时与客户沟通信息，搞好信息
反馈，及时了解维修电机的运行状况。

2、标准化：将电动机VPI定子线圈击穿修复新工艺申请纳入公司技术
文件。

九、总结打算：
通过本次活动取得了较好的效果，达到了预期目的。

在维修中我们也发现整浸电机浸渍的好坏起着很重要的作用，因此我们小组的下一个目标是如何提高定子线圈浸渍质量，以提高电机绝缘性能。

小组收获
项目
自我评价
活动前（分）活动后（分）
质量意识 4 5 个人能力 3 4 QC知识 2 4 攻关信心 3 5 协作精神 3 4。