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《發(fā)電機定子主絕緣老化特征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、發(fā)電機定子主絕緣老化特征的研究摘要：對環(huán)氧云母絕緣電機線棒進行了老化試驗，在不同的老化階段，測試了線棒的介質(zhì)損耗角正切、電容、電流急增點等非破壞性參數(shù)和破壞性參數(shù)——剩余擊穿電壓。通過非破壞性參數(shù)的變化情況和非破壞性參數(shù)與破壞性參數(shù)的相關(guān)性，揭示了環(huán)氧云母絕緣體系電機主絕緣的老化特征。關(guān)鍵詞：環(huán)氧云母絕緣；老化；主絕緣；特征1 前言 近十年來，為了改變我國火電機組的容量結(jié)構(gòu)，提高運行的經(jīng)濟性，300MW和600MW機組的投運數(shù)量迅速增加，現(xiàn)已有100多臺300MW～360MW機組和近10臺600MW機組在運行。單機容量大、設(shè)備費
2、用投入大、產(chǎn)出經(jīng)濟效益高，一旦出現(xiàn)非計劃停機造成的損失大、波及的范圍廣。因此，大型發(fā)電機的運行可靠性極為重要?！ 〈笮桶l(fā)電機的主絕緣（定子繞組主絕緣）是發(fā)電機的最重要組成部分之一。以前采用瀝青云母復合絕緣系統(tǒng)（黑絕緣），后來基本采用合成樹脂云母復合絕緣系統(tǒng)（黃絕緣），因此以前的研究主要涉及瀝青云母復合絕緣系統(tǒng)，而對環(huán)氧云母絕緣的研究較少。合成樹脂云母復合絕緣系統(tǒng)在我國已運行20多年，若能通過有效的絕緣診斷和壽命評估，提高這些大型發(fā)電機的可用性和可靠性，將會取得巨大的經(jīng)濟效益。因此，為了有效地評估主絕緣的老化程度和剩余壽命，有必要研
3、究環(huán)氧云母絕緣系統(tǒng)的老化規(guī)律和特征?！ 榱藢﹄姍C主絕緣的剩余壽命作出正確的評估，許多國家開展了尋求電機主絕緣老化特征量的研究。對于瀝青云母絕緣系統(tǒng)已經(jīng)得出了一些有價值的結(jié)論。但適用于瀝青云母絕緣的模型與判據(jù)并不一定適合于環(huán)氧云母絕緣系統(tǒng)。對于環(huán)氧云母絕緣系統(tǒng)，KenKimura等人提出了主絕緣的剩余擊穿電壓與介質(zhì)損耗增量、最大放電量具有某種相關(guān)性［1］；Y．J．Kim提出了基于局部放電的環(huán)氧絕緣性能劣化的評估，并且提出了新的診斷參數(shù)——動態(tài)滯留電壓［2］。但這些研究結(jié)果還有待實踐的檢驗。 本文通過分析絕緣老化過程中線棒介質(zhì)損耗
4、角正切、電容和電流急增點的變化特性，研究了在電應力、熱應力、機械應力和熱機械應力聯(lián)合作用下線棒的老化特性。采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，分析了上述非破壞參量與擊穿電壓之間的關(guān)系，提出了環(huán)氧云母絕緣系統(tǒng)的特征參量。2 老化試驗2．1 老化試驗方法 國內(nèi)外在絕緣材料的老化方面已經(jīng)進行了大量的研究，但在大型發(fā)電機主絕緣的老化方面開展的工作并不多，尤其是在電機主絕緣的多因子老化方行情況，本文采用了多因子老化方法對電機線棒進行老化實驗?！ ‰姍C運行時，主絕緣會同時受到電、熱、機械和熱機械應力的同時作用。電應力來自于電場；熱應力來自于電場的熱效應；機
5、械應力來自于線棒端部的振動；熱機械應力則來自于電機的頻繁啟動。主絕緣老化的程度受著這幾個方面的影響，所以理想的老化方法是這幾個老化因子同時作用，也就是多因子應力同時作用路線。但多因子同時作用對老化設(shè)備的要求較高，投入的費用較大。本文采用的多因子老化路線是電應力和熱應力同時作用，然后機械振動和冷熱循環(huán)單獨作用。試驗方案如圖1所示。 圖1 多因子老化試驗2．2 試樣及試驗裝置 本文試驗所用的電機線棒為陜西秦嶺發(fā)電廠的6kV、780kW的磨煤機更換線棒。線棒導體為雙排16股銅導線，線棒的主絕緣和匝間絕緣均采用環(huán)氧云母絕緣材料。為便于老
6、化實驗，選用了線棒的直線部分。線棒參數(shù)如表1所示?！ ”? 試樣線棒的技術(shù)參數(shù) 試樣線棒的規(guī)格如圖2所示。長度為30cm，將一端的絕緣剝?nèi)ゼs2cm，露出各股銅線，以便進行高壓接線。在線棒的兩端涂上3cm長的碳化硅，可以均勻端部電場，防止端部放電和表面滑閃。在線棒的中間部分涂上低阻漆，低阻漆與碳化硅之間有約2mm的間隙。測量時，低阻漆上包繞鋁箔作為測量極，間隙兩側(cè)的碳化硅上邊包繞鋁箔作為保護極。這樣可以使鋁箔電極與線棒接觸良好，防止產(chǎn)生氣泡和氣隙放電、提高測試的準確度。本文的交流測試和介質(zhì)耗角正切測量都使用三電極系統(tǒng)?！ ‰姛?/p>
7、老化裝置為一改造的烘箱，該裝置可用于給試樣同時加熱和加電。本文選擇熱老化的溫度為135℃。電老化所加電壓為額定相電壓（工作電壓）的2．5倍（9．5kV）；用機械振動來模擬電機線棒的端部振動，振動幅度為2mm，振頻100Hz。冷熱循環(huán)用來模擬電機啟動和停止產(chǎn)生的熱機械應力。具體方法是將線棒放在烘箱中迅速升溫至155℃，然后用風扇強制冷卻至20℃，反復循環(huán)?！ ±匣募夹g(shù)路線為先進行電熱老化4d，再振動48h，然后再進行冷熱循環(huán)50次，完成三種老化后記為一個老化周期。每個老化周期后進行各參數(shù)測試。從而得到不同老化時間的狀態(tài)參數(shù)。3 絕
8、緣老化診斷試驗方法3．1 介質(zhì)損耗角正切測量原理及方法 介質(zhì)損耗角正切常用來評定某一電壓范圍內(nèi)的電機絕緣的老化狀況。普遍認為，當絕緣由于熱、機械及電應力的作用發(fā)生裂化時，介質(zhì)損耗角正切和放電都有所增加。放電的增加可以明顯地表現(xiàn)為介質(zhì)損耗角正切及電
