電機(jī)定子繞組絕緣老化特陛的在線分析

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1、《東方電機(jī))2olo年第1期電機(jī)定子繞組絕緣老化特陛的在線分析梁智明摘要高壓電機(jī)在實際運行過程中，定子繞組絕緣將經(jīng)受電場、熱、電磁力和機(jī)械應(yīng)力等的作用，導(dǎo)致絕緣的電氣機(jī)械強(qiáng)度逐漸降低，形成絕緣老化。本文介紹了高壓電機(jī)定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)和防暈結(jié)構(gòu)，探討了高壓電機(jī)在運行過程中定子繞組絕緣電、熱及機(jī)械老化特性。關(guān)鍵詞高壓電機(jī)定子繞組絕緣電場電磁力和機(jī)械應(yīng)力老化特性1引言端起始電暈電壓，其下限取決于防暈層末端起始電暈電壓。高壓電機(jī)在運行過程中，電、熱和各種機(jī)械應(yīng)力對電機(jī)繞組絕緣的作用將導(dǎo)致絕緣老化，探討定3高壓電機(jī)在運行過程中作用于定子線棒子繞組絕緣在各種因素作用下的老化特眭，能為優(yōu)絕緣的各種因素化繞組

2、絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造工藝，以及定子繞組絕緣的在線監(jiān)測和電機(jī)絕緣壽命的評估提供依據(jù)，3．1電場作用因此本文將以高壓電機(jī)條式定子線棒為例，進(jìn)行定高壓電機(jī)在運行過程中，定子線棒絕緣承受各子繞組絕緣老化特性的在線分析。種電壓，將受到電場的作用。定子繞組絕緣承受的電壓有：2定子線棒的絕緣結(jié)構(gòu)和防暈結(jié)構(gòu)(1)大氣過電壓雷電波直接擊到線路導(dǎo)線上或落到線路附近2．1定子線棒的絕緣結(jié)構(gòu)的建筑物上，在線路上感應(yīng)電壓產(chǎn)生直接雷電壓或定子線棒的絕緣體系為以粉云母為基材、環(huán)氧感應(yīng)過電壓，其中感應(yīng)過電壓較為常見。大氣過電膠為膠粘劑、玻璃布補強(qiáng)的熱固性絕緣體系，定子壓可能通過一條或多條線路的導(dǎo)線進(jìn)入變電所或線棒絕緣包括導(dǎo)線

3、絕緣和主絕緣，導(dǎo)線絕緣由電磁發(fā)電廠，從而進(jìn)入電機(jī)的定子繞組。線絕緣、排間絕緣、換位絕緣以及換位填充組成。(2)內(nèi)部過電壓2．2防暈結(jié)構(gòu)在運行電網(wǎng)中，由于各種操作，某些過渡過程、不對稱短路，乃至弧光接地引起的過電壓稱為內(nèi)部定子線棒防暈結(jié)構(gòu)主要有一次成型防暈結(jié)構(gòu)過電壓。其中，弧光接地可能引起很高的過電壓，和刷包型防暈結(jié)構(gòu)兩種。一次成型防暈結(jié)構(gòu)防暈切斷電弧重燃的線路會引起幅值為(3．5～4．5)己層與主絕緣同時固化成型，再經(jīng)二次處理；刷包型(相電壓)的過電壓；切斷空載變壓器會引起(3～防暈結(jié)構(gòu)則是在主絕緣固化成型后再在主絕緣外4．5)【的過電壓。電弧間歇性接地可能引起(3—包石棉帶或玻璃絲帶并刷防暈

4、漆。無論是那一種3．5)的過電壓。防暈結(jié)構(gòu)，線棒槽部絕緣表面均進(jìn)行低電阻防暈處(3)工作電壓理，端部絕緣表面均進(jìn)行高電阻防暈處理。由于線大型電機(jī)在運行時，不同部位的絕緣承受的工棒出槽口處的電場集中，軸向場強(qiáng)很高，為防止該作電壓有所不同。各個線棒對機(jī)殼的電壓，除與引處出現(xiàn)電暈，采用非線性電阻防暈層，利用防暈層出線端連接的線棒的工作電壓等于相電壓外，該支電阻的非線性特性改善電場分布，達(dá)到防暈?zāi)康?。路其余線棒的工作電壓為：端部防暈層的電阻率較高，其上限取決于防暈層始來稿時間：2009—10—29《東方電機(jī)}2010年第1期65式中——從中性點算起引線線棒的序號定子線棒的振動幅值與電流的平方成正比。隨

5、著——擬計算同一支路線棒的序號單機(jī)容量的增大，定子線負(fù)荷增大，線棒的振動幅3．2熱作用值將劇增。在振動的作用下，絕緣承受振動應(yīng)力的首先，機(jī)組處于一定環(huán)境條件下運行，定子線作用。棒絕緣受環(huán)境溫度的作用。其次，大型電機(jī)在帶負(fù)當(dāng)電機(jī)處于與正常情況不同的過渡狀態(tài)下運荷運行時，定子線棒中有交流電流通過，電流在槽行或發(fā)生短路時，通過線棒的電流將大大超過額定內(nèi)產(chǎn)生交變的橫向漏磁通，這樣線棒股線處于交變值，一方面在繞組間形成很大的電動力，引起繞組的電磁場中，股線上將產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢在端部變形，股線移動；另一方面在絕緣中形成很大股線間形成環(huán)流，從而產(chǎn)生附加損耗導(dǎo)致發(fā)熱。然的熱沖擊。后，線棒絕緣材料在電場作

6、用將產(chǎn)生介質(zhì)損耗而發(fā)熱。4高壓電機(jī)在運行過程中定子線棒絕緣在在交變電場作用下，由于沿鐵心槽高方向各股各種因素作用下的老化特性分析線交鏈的橫向漏磁通數(shù)量不等，各股線的感應(yīng)電勢不同，靠近槽口的部分股線感應(yīng)電勢小些，靠近槽4．1定子繞組絕緣在電場作用下的老化特性底的部分股線的感應(yīng)電勢大些，因此股線斷面上的在電機(jī)運行過程中，處于交變電場中的繞組絕電流分布不均勻，靠近槽口的部分股線比靠近槽底緣在電場的作用下，將產(chǎn)生局部放電及槽內(nèi)放電現(xiàn)的部分股線的電流密度大些，也就是說，股線中的象，導(dǎo)致絕緣的電氣機(jī)械性能劣化。電流存在擠流效應(yīng)，電流擠向股線表面，股線的交4．1．1局部放電及其對定子絕緣的損傷流電阻比直流電

7、阻大。顯然，愈靠近槽口的股線，4．1．1．1局部放電產(chǎn)生的原因擠流效應(yīng)愈嚴(yán)重。股線交流電阻與直流電阻的比定子線棒在生產(chǎn)過程中，由于工藝上的原因，值稱為菲爾德系數(shù)KF，又稱為電阻增大系數(shù)。從在絕緣層間或絕緣層與股線之間可能存在氣隙。槽底向槽口，KF值逐漸增大，導(dǎo)致上層線棒比下層在電場的作用下，當(dāng)工作電壓達(dá)到氣隙的起始放電線棒的附加損耗大；并且下層線棒有三個散熱面電壓時，便產(chǎn)生局部放電。局部放電起始電