高压大中型电动机绝缘结构的设计研讨

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高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析

高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析

高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析随着电力行业的飞速发展,500kV电力变压器的市场竞争越来越激烈,发电机变压器的单台容量也越来越大,材料消耗也随之上升,如何在保证可靠性的前提下降低成本,成为保证各厂经济效益的前提。

文章以电力变压器的主绝缘结构理论为依据,描述了高低高结构发电机变压器主绝缘结构标签:高低高结构;发电机变压器;主绝缘1 概述目前我公司设计的发电机变压器在保证运输条件的前提下,优先采用高低高结构。

以一台单相24万、阻抗为15%的变压器为例,高低高结构要比双柱结构器身轻约8吨左右,可见高低高结构在大容量和大阻抗变压器下的优势。

调查表明,变压器在运行中由于绝缘部件发生故障造成变压器失效占总失效数的一半左右,绝缘性能的良好对运行可靠性具有决定性意义,以电力变压器的主绝缘结构理论为基础,并以DFP-380000/500单相发电机变压器为例,对高低结构变压器的主绝缘结构进行描述,并进行简单分析。

2 电力变压器的主绝缘结构目前,油浸式电力变压器的主绝缘采用油-隔板结构形式,主绝缘结构中的油隙靠纸筒来间隔。

油的耐电强度在理论上是很高的,纯净的油的耐电强度高达4000kV/cm以上,标准油杯中击穿电压一般为40kV/2.5mm。

1.0mm纸板的击穿强度为46-50kV/mm,1.5mm纸板的击穿强度为32-45kV/mm,2.0mm纸板的击穿强度为29-35kV/mm。

线圈间的绝缘结构采用薄纸筒小油隙结构。

这种结构纸筒厚度为4mm及以下,油隙宽度小于15mm及以下。

主绝缘的击穿先发生在油隙中的,而油隙一旦击穿,纸筒也就随着击穿,因此并不要求纸筒能承受住全部试验电压。

此外,在电场较均匀的情况下,根据变压器油的体积效应,油隙耐电强度随油隙的减小而增大,因此在同一主绝缘距离,同一纸筒占绝缘距离百分数情况下,油隙分割越小,则耐电强度越高。

由于纸筒只起到分割油隙的作用,所以不宜太厚,但由于机械强度的要求,纸筒也不能太薄。

探讨发电机定子线圈绝缘结构优化设计

探讨发电机定子线圈绝缘结构优化设计

探讨发电机定子线圈绝缘结构优化设计发表时间:2020-09-11T10:57:40.983Z 来源:《中国电业》2020年10期作者:宋丽[导读] 随着我国社会的快速发展,人们对生活水平的需求越来越高,电能源的消耗是其中一个现象。

在发电、输电系统上,若某一环节出现问题摘要:随着我国社会的快速发展,人们对生活水平的需求越来越高,电能源的消耗是其中一个现象。

在发电、输电系统上,若某一环节出现问题,都会造成大面积断电的现象,尤其是发电工程,需要满足当今人们生活、生产需要。

但是,目前我国电网发展水平仍需提高,在高耗电的地区或时间段,会有断电的情况,所以,一些需要大量用电的地区,为了保证当地的生活能够正常的进行,需要对大型发电机定子线圈结缘结构进行优化,以保证其能够进行正常的发电功能。

因此,本文以发电机定子线圈绝缘结构优化问题展开讨论,并为电机定子线圈绝缘优化提出一些相应的解决方法。

关键词:定子线圈绝缘、电压耐久性、标准化对电能需求量非常大的今天,大型发电机也逐渐走向清洁发电、高效能发电的发展方向中,但是在对于电能源需求大的阶段,经常会造成发电机损坏、出现故障等情况,根据相关的调查研究,发电机出现故障一般是在电机定子线圈绝缘结构上。

绝缘失效,是造成发电机产生故障的一个重要原因,所以,人们需加强对电机当中绝缘装置的检测以及标准化测试,以达到降低绝缘故障的目的。

一、电机定子线圈绝缘结构存在的问题在电机进行发电做功当中,定子线圈绝缘结构是其中一个十分重要的组成部分,其性能的好与坏直接影响着发电机能否正常运作、持续发电。

但是,如今的定子线圈绝缘结构在安装使用及日常维护中尚且存在一些问题。

1、电腐蚀问题在发电机进行发电做功当中,会产生大量且高压的无用电弧,这些电弧不仅难以进行收集利用,而且长期持续的电弧放电,还会导致定子线圈绝缘介质造成损坏。

定子线圈外包采用的是一些绝缘包裹体,能够起到很好的绝缘效果,保证发电机的正常运行,但是由于无用电弧的长期释放,会对线圈外围的绝缘保护措施造成一定的损坏,时间久了会造成绝缘设备故障,其中一个典型的故障就是导致绝缘失效,进而造成发电机故障,导致无法进行发电,影响人们的生产、生活。

中型高压异步电动机的结构改进思路设想和实践

中型高压异步电动机的结构改进思路设想和实践

中型高压异步电动机的结构改进思路设想和实践摘要:随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的工业建设也在这个过程中得到了较大程度的发展,其中,中型高压异步电动机是我国工业建设中经常会用到的机械设备,但是,我国目前工业飞速的发展也对其提出了更高的要求,原有的工作效率已经不能够满足现今人们的需求。

在本文中,将就中型高压异步电动机的结构改进思路设想和实践进行一定的研究。

关键词:中型高压异步电动机;结构改进思路;设想和实践引言对于我国目前所使用的空气冷却中型电机来说,其通常具有三种不同的通风型式,即轴向通风、混合通风以及径向通风三种结构。

对于这三种结构来说,各具一定的优缺点:其中,轴向通风电机具有结构紧凑的特点,优点是制造方便、成本较低,缺点是其沿轴向的温度分布情况不均匀;径向通风结构的优点是轴向温度均匀且通风损耗小,缺点是成本高、体积大;而混合通风结构电机的特点则正处于上述两者之间。

对于小机座的电机来说,其通常较多使用的是轴向通风结构,而大型的机座的电机则更多的使用径向通风结构。

对于Y系列的中性高压电机来说,其在联合设计的过程中对于上述两种通风形式都进行了总体的设计。

而在我国,目前很多厂家也都是Y系列中型高压脊中使用了混合以及径向通风结构,而在国际范围内,部分较为先进的电机制造商如VEM、西门子等等也在中性高压电机上除了对混合式通风结构进行使用之外,对于部分设备也使用了轴向通风的结构。

而根据我国现今工业发展的特点,就需要能够对中型高压电机的通风结构进行一定的研究与改进。

1.通风以及发热的计算原理通常来说,在电机的结构中,其是根据力学以及电磁计算的要求而进行设计中,其中需要对实际工作过程中的通风需要进行适当的加固,比如在其中设置一定的挡风板以及径向风道等等。

但是,对于各种风道而言,其也并不一定会满足流体力学的要求,而是经常会存在不规则以及尖角等情况等等。

而在电机旋转的过程中,也会在其内部出现二次流以及涡流,甚至在定、转子齿区的气流非恒定流动,因而,电机内的流场是十分复杂的。

高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究高电压绝缘相关技术是指在高电压环境下,保证电器设备和系统的可靠工作所需的一系列绝缘技术。

本文将从高电压绝缘技术的现状、主要问题及其研究方向进行分析和研究。

高电压绝缘技术的现状主要有以下几个方面。

一是在高电压绝缘材料方向,聚合物绝缘材料被广泛研究和应用。

聚合物绝缘材料具有优良的绝缘性能和机械性能,可以满足高电压环境下的需求。

纳米技术的应用也将提高绝缘材料的性能,使其更加适用于高电压环境。

二是在高电压绝缘结构方向,采用间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以有效提高绝缘性能。

间接接触绝缘结构可以减小电场强度和电压梯度,从而达到提高绝缘性能的目的。

多层绝缘结构可以提供更高的绝缘强度和更好的制冷效果。

三是在高电压绝缘测试方向,采用先进的试验设备和测试方法可以对高电压绝缘性能进行全面的评估。

目前,超高压直流试验技术和数字设备测试技术已经广泛应用于高电压绝缘测试中,可以提供更准确和可靠的测试数据。

高电压绝缘技术还存在一些问题需要解决。

首先是高电压绝缘材料的研究和应用仍然存在局限性。

目前,聚合物绝缘材料虽然具有较好的绝缘性能,但其机械强度和耐热性等方面仍然需要进一步提高。

其次是高电压绝缘结构的优化仍然面临挑战。

虽然间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以提高绝缘性能,但其复杂性和制造难度较大,需要进一步研究和改进。

最后是高电压绝缘测试技术仍然需要完善。

虽然目前已有一些先进的试验设备和测试方法,但仍然难以模拟实际高电压环境下的绝缘状况,需要进一步提高测试的准确性和可靠性。

为了解决上述问题,高电压绝缘技术的研究方向可以从以下几个方面展开。

一是继续研究和开发具有更好绝缘性能的材料。

可以研究新型的绝缘材料,如氧化铝陶瓷、纳米复合材料等,以提高其绝缘强度和耐热性。

二是优化高电压绝缘结构的设计和制造工艺。

可以通过优化电场分布和控制电压梯度等方法,改善绝缘结构的性能。

采用先进的制造工艺和材料加工技术,提高绝缘结构的制造精度和可靠性。

超高压输电线路的绝缘设计与优化

超高压输电线路的绝缘设计与优化

超高压输电线路的绝缘设计与优化随着人们对洁净能源的日益追求和对全球能源治理的不断增强,电力行业迎来了快速发展期。

其中,超高压输电站作为电网供电的最重要部分之一,其重要性不言而喻。

然而,由于环境影响、输电距离等多种因素的影响,超高压输电线路的绝缘性设计和优化是超高压输电建设过程中的重要问题之一。

对于超高压输电线路,其设备运行在高电压环境下,因此绝缘设计和绝缘优化显得尤为关键。

其绝缘性对于安全性和可靠性的影响较大,因此需要制定一份规范的绝缘设计方案,以便确定合适的绝缘解决方案。

在传统的设计和制造中,一般通过配置合适的绝缘材料和设计合理的间隙距离来保证超高压电线的绝缘性能。

然而,这种方法在面对超长距离的输电线路时存在一定的不足,因为绝缘材料容易受到热和潮湿等外部因素的影响,从而影响它的性能。

为了克服这种影响,人们开始使用环形绝缘子的设计。

环形绝缘子可以更好的保护电线的绝缘材料,并通过缩小间隔来减少绝缘发电量。

如果这种设计被合理使用和优化,则超高压输电线路的稳定性和安全性将得到更好的保障。

另外,为了提高超高压输电线路的绝缘性能,人们还需要优化其导体结构。

具体来说,既要减少电流的电阻损失,还要避免爆炸和电火花等问题。

为此,可以采用高温快速固化绝缘材料来提高输电线路的导体结构,同时降低电阻和阻抗等损失。

除了绝缘子和导体结构等设计外,超高压输电线路的绝缘优化还需要考虑连接头设计等方面。

由于连接头部分是最易导致安全事故的部分,因此连接头的设计也应该优化。

其中,重点是提高连接头的耐压和耐火性能。

同样重要的是,超高压输电线路的绝缘设计优化需要充分考虑未来经济发展和环境保护。

特别是对于在极端环境和地理条件下的超远距离输电线路,还需要考虑到环境保护和可再生能源方面的要求。

总的来说,超高压输电线路的绝缘设计和优化是超高压输电建设过程中的一个极其重要的方面,在制定和实施该设计和优化方案时,应综合考虑对整个电网系统的影响和局限,并采取科学合理、平衡稳定的设计和优化原则,以确保超高压输电建设过程的安全性、可靠性和可持续性。

高压电机定子绕组绝缘结构的设计

高压电机定子绕组绝缘结构的设计

高压电机定子绕组绝缘结构的设计作者:包蕾来源:《硅谷》2008年第17期[摘要]介绍高压电机定子绕组匝间绝缘结构、对地绝缘结构及其设计方法以及防晕的措施,并应用于10500V三相同步发电机上,获得成功。

为高压电机定子绕组绝缘结构提供设计思路。

[关键词]高压电机定子绕组绝缘结构设计方法中图分类号:TM3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0910016-02一、概述随着人们生活质量的提高和工业发展需求,电力需求呈逐年上升趋势。

电力供应缺口严重地制约了中小型企业尤其是三资企业和乡镇企业的生产发展,工业用电的计划配给使得超计划用电的费用高的离谱,供电的品质又差,说不定在某个时间突然给你一个停电。

为使生产用电有保障,许多企业纷纷添置自备电源。

在这种形势下,为改善地方局域网的供电质量,在经济上及时抓住电力紧缺的商机,各地方电力部门开始建造调峰电站,能改变电力结构,推动工业发展,如余热调峰电站、天然气调峰电站、抽水蓄能调峰电站。

一个时期后,这种投资少、见效快、回收期短的调峰电站在经济发达地区迅速蔓延开来。

为进一步减少投资,电站设计时,多采用10.5kV级以上的高压发电机组。

因此高压电机在经济建设中所起的作用越来越重要,对高压电机的需求量越来越多,同时对高压电机的技术水平的要求也越来越高。

高压电机中绝缘系统占有非常重要的地位。

它在很大程度上决定着高压电机的运行寿命和运行可靠性。

而作为高压电机心脏的定子绕组绝缘则更受人们的瞩目和重视。

高压电机绝缘系统的技术水平在很大程度上是由其所用绝缘材料与所选绝缘结构决定的。

对于高压电机来说,其绝缘系统水平的提高就意味着电机整体水平的提高。

二、高压电机定子绕组的绝缘结构高压定子绕组一般采用多匝框式结构,高压电机定子绕组的绝缘结构主要包括匝间绝缘的选定、对地绝缘厚度及材料的确定及防电晕措施。

(一)匝间绝缘的选定定子绕组制造和运行过程中,当操作过电压陡波侵入时,其匝间过电压比每匝工作电压约高20倍以上,有可能使匝间绝缘击穿。

关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨

关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨

关于高电压大容量变压器绝缘技术的应用探讨摘要:在经济高速发展的今天,机电产业的发展模式不断变化,旧的高能源生产方式已不再适用。

而且,通过对当前形势的分析,对电能质量的要求逐步提高,对电力系统故障情况提出了更高的要求,对正常运行提出了恢复处理的效率。

高电压、大容量变压器绝缘技术的研究和发展,促进中国的绝缘技术的不断发展,无论是产品研发的概念;D、或机电绝缘结构,有新的变化。

采用最新的绝缘技术可以大大提高大型高压设备的效率。

在采用保温技术的同时,减少了火电投资的比重。

关键词:高电压;大容量;变压器;绝缘技术;应用高电压大容量变压器质量的可靠性与稳定性的提升仅仅是使用以前传统的绝缘材料和技术是远远不足的,还需要使用新型的材料和技术。

所以,要使高电压大容量变压器的绝缘技术水平得到进一步的提升,需要打造更加良好的绝缘体系。

使高电压大容量变压器更安全、更稳定,实现为居民和工厂提供更稳定、更可靠的电能。

1变压器的工作原理和基本构成1.1变压器的工作原理变压器是由电磁感应原理制成的一种静电电器。

它通常由铁芯、磁芯和线圈组成。

线圈至少有两个绕组,一些特殊用途的变压器绕组可以达到两个以上。

电源的绕组称为初级线圈,另一个绕组称为次级线圈。

在一次交流线圈的末端,铁芯的磁通发生变化,二次线圈从交流交变压力中流出,这是变压器的基本原理。

1.2变压器的构成变压器的主要内容是变换交流电压、电流和阻抗,为不同客户的需求,构成最简单的变压器由软磁材料和线圈的线圈,一般设置在核心,从而利用磁耦合增强核心。

铁芯由涂层硅钢片制成,能有效降低内涡流和磁滞损耗。

一般来说,两个线圈之间没有电连接,绕组是用绝缘电线制成的。

这种材料通常是铜或铁。

连接到交流电源的线圈称为初级线圈,另一个线圈称为次级线圈,通常用于连接电器。

2高电压大容量变压器绝缘材料2.1高电压大容量变压器绝缘材料概述早期的电动陶瓷被用于高电压绝缘的绝缘材料,其力学性能比较高,但是基于陶瓷本身是容易破碎,抗拉强度不高,弱的缺点的影响,电陶瓷已逐步被淘汰,看来,如果一些主要代替陶瓷复合材料,目前复合保温材料在中国的应用进行了比较,包括乙丙橡胶、脂环族环氧树脂、硅橡胶、聚四氟乙烯等,在国外,和碳氢化合物石墨烯已被开发,和Ding Ji橡胶或聚合物混凝土等。

高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究1. 引言1.1 研究背景高电压绝缘技术是电气工程领域中的重要研究方向之一。

随着社会的不断发展和电气设备的不断智能化,高电压绝缘技术在保障电气设备正常运行和延长设备寿命方面扮演着至关重要的角色。

由于电压的提高会导致绝缘系统的压力增大,绝缘材料的电压击穿强度要求也随之提高。

如何有效地提高高电压绝缘系统的可靠性和稳定性,成为当前研究的重点之一。

在高电压绝缘技术的研究过程中,我们发现目前存在着一些挑战和问题,如绝缘材料的选择、结构设计的合理性、故障检测技术的完善性等方面都有待进一步探讨和解决。

对高电压绝缘技术的研究具有重要的现实意义和深远的科学价值。

本文旨在通过深入分析高电压绝缘相关技术,探讨其发展现状和存在的问题,以期为高电压绝缘技术的进一步研究和应用提供一定的参考和借鉴,并为相关领域的科研人员提供有益的指导和启示。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨高电压绝缘技术在电力系统中的应用和发展情况,分析当前的研究现状和存在的问题,探讨高电压绝缘技术的发展方向和优化方法。

通过对高电压绝缘相关技术的研究和分析,旨在提高电力设备的安全性和可靠性,促进电力系统的稳定运行,为电力行业的发展做出贡献。

本研究还旨在为未来高电压绝缘技术的发展指明方向,为新材料、新结构和新技术在高电压绝缘领域的应用提供理论支撑和技术指导。

通过对高电压绝缘技术的细致研究和全面分析,进一步完善和优化高电压绝缘技术,提高电力设备的性能和效率,推动电力行业的可持续发展。

1.3 研究意义高电压绝缘技术在电力系统中起着至关重要的作用,其在保障电力设备运行安全、提高电力系统可靠性和稳定性方面具有重要意义。

随着电力系统的不断发展和用电量的增加,对高电压绝缘技术的要求也越来越高。

研究高电压绝缘相关技术的意义主要体现在以下几个方面:高电压绝缘技术的研究可以有效提高电力设备的绝缘性能,延长设备的使用寿命,降低设备的维护成本,提高电力系统的可靠性和稳定性。

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高压大中型电动机绝缘结构的设计研讨摘要:纵观电机发展的历史,电机单机容量的增大和技术提高,都是以电机绝缘技术水平的提高为前提的。

作为电机的一个重要组成部分,定子绕组是影响加工费用、运行可靠性和电机寿命的一个关键部件。

随着电机行业的不断发展,需要开发更薄、更先进的绝缘结构。

减薄绝缘结构意味着相同容量的电机可以缩小体积,提高产品的先进性和竞争力。

制造更加先进的电机,绝缘系统是阻碍发展的瓶颈,特别是作为电机核心的定子绕组的绝缘系统,是绝缘技术的关键。

因此,研究绝缘厚度的减薄具有十分重要的意义。

关键词:发电机;高压交流电机;绝缘技术目前我国高压交流发电机已形成达到国际先进水平超超临界火电和核电的百万千瓦级汽轮发电机绝缘系统和可达 800 MVA 的水轮发电机绝缘系统,正在研制百万千伏安的水轮发电机绝缘系统。

发电机绝缘体系发展到由多胶模压绝缘体系与少胶 VPI绝缘体系并存的两种 F 级绝缘体系。

该电机LD-F 绝缘体系采用了少胶粉云母带连续包绕整体 VPI 浸渍环保型环氧酸酐无溶剂浸渍树脂、绝缘系统设计囊括同步电机、异步电动机、变频调速电机等设计电压高达13.8 kV,绝缘结构中的绝缘厚度和定子绕组绝的电气、机械和其他性能均达国际先进水平。

一、电机电枢绝缘结构1、电枢绕组绝缘。

电枢绕组绝缘结构随绕组结构型式不同而有所区别为了提高防潮性能,大型直流电机电枢绕组一般采用连续式绝缘。

匝间绝缘作用是绝缘同一线圈中的相邻元件,只承受片间电压。

大型直流电机匝间绝缘一般采用裸铜线外半叠包一层 0.1 毫米云母带,或直接采用高强度漆包双玻璃丝包线。

中、小型电机一般采用双玻璃丝包线即可。

保护布带。

主要保护主绝缘免受机械损伤。

一般 B 级绝缘电机采用 0.1 毫米玻璃丝带半叠绕或平绕一层。

F 级薄膜绝缘一般不用保护布带,有时为可靠起见,也用 0.1 毫米玻璃丝带半叠绕一层。

电枢绕组端部绝缘。

绝缘方式和材料一般和直线部分相同,仅是对地绝缘比直线部分可少包 1-2 层。

虽然端部对地和层间都存在全电压,但主要是因为有层间绝缘和支架绝缘的存在,同时也为了改善冷却条件,所以绕组端部绝缘制造时适当减少。

2、线圈在槽内的保护绝缘槽绝缘。

防止槽内毛刺或槽口尖棱划伤线圈。

B 级绝缘:0.2 毫米聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2 毫米聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘,或用 0.2 毫米青壳纸代用。

F 级薄膜绝缘:0.15 毫米聚酰亚胺一黄玻璃漆布或 0.1 毫米聚酰亚胺漆布。

槽底垫条和层间垫条。

保护绕组在下线过程中免受机械损伤。

B 级绝缘采用0.5 毫米醇酸柔软云母板。

F 级绝缘采用二苯醚玻璃布板或硅有机云母板。

主极绕组绝缘。

单层式主极绕组,匝间垫 0.1 毫米环氧酚醛玻璃布四层,热压成型,首、末两匝加包 0.14 毫米云母带与 0.1 毫米玻璃丝带各一层。

多层式主极绕组,匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。

二、大型高压发电机绝缘技术大型高压发电机定子绕组主绝缘,以前国内一直以多胶型绝缘体系为主,近年来随着少胶型绝缘体系的研发成功及在产品上的应用。

目前已形成了多胶型和少胶型F 级绝缘体系。

发电机绝缘300 MW、600 MW 汽轮发电机绝缘技术在国内已是成熟技术,产品主要用于亚临界火电机组上,部分用于核电机组。

近年来我国转变了电力发展方式,调整电源结构,已从以火电为主转变为低碳清洁发展方式。

主要投资于低碳的火电机组和清洁能源。

火电机组以超超临界机组为主,是目前单电煤耗最低的机组。

目前我国汽轮发电机( F级) 产品,用于核电发电机组和火电机组上,1000 MW 超超临界汽轮发电机为日立、东方联合设计,额定电压为 27 kV,铁心长度达 8 150 mm,定子线棒采用 4 排铜导体组合,绝缘厚度达 7.5 mm,工作场强为 2.08 MV/m[1],定子线棒绝缘采用少胶环氧粉云母带连续式绝缘单只线棒VPI 绝缘技术。

该公司研发的 27 kV 定子线圈的绝缘结构是以 VPI 线圈制造为基础,西门子西屋公司技术并加以改进后采用真空压力浸渍绝缘处理的绝缘结构。

绕组线选用玻璃丝/涤纶丝包聚酰亚胺漆包铜扁线,换位绝缘选用 Nomex 材料,线棒经编织换位、垫入排间绝缘、换位绝缘及换位面绝缘后,胶化成型并进行内屏蔽处理,内屏蔽结构采用介质增量较低的优化的导电带结构。

27 kV 级定子线圈主绝缘单边绝缘厚度都是 7 mm 左右。

其主绝缘云母带采用进口的不含促进剂的少胶带; VPI浸渍树脂采用PDS 53841PU树脂,选取合理的 VPI 参数,使主绝缘在 VPI 树脂中浸透,确保主绝缘具有优良的电气性能。

27 kV 级定子线棒的常态介损和增量、热态介损、击穿强度、弯曲强度和玻璃化温度等均优于多胶模压桐马体系的定子线圈。

该公司 27 kV 级绝缘体系应用在火电汽轮发电机上,正准备生产 1300 MW 汽轮发电机,计划年内出厂。

公司火电 1000 MW 汽轮发电机的额定电压为 27 kV,绝缘结构采用多胶桐马环氧玻璃粉云母带连续式绝缘模压成型绝缘技术,工作场强可达2.52 MV/m。

哈电多胶模压绝缘体系已有几十年的运行经验,属世界上一流技术,得到国内外知名大公司的认可,深受国内外用户的好评。

实现汽轮发电机定子整体铁路运输,新型定子重量由常规的 420 t 降到378 t,减少了 42 t。

整体运输的定子加强了绕组的固定和防护,解决了分体机座很难保证绝缘性能的世界难题。

现正在研制具有自主产权的少胶环氧粉云母连续式绝缘单只线棒 VPI 绝缘技术,将用于火电和核电百万千瓦级汽轮发电机上。

国内将开发研制额定电压为 30 kV( 32 kV) 或者单机容量在 1 500 MW 及以上的火电汽轮发电机绝缘技术。

1、大型高压水轮发电机绝缘清洁能源水力发电一直深受人们的关注。

在中国,水电一直占有全国发电总装机容量的第二位。

中国水电资源有 4 亿 kW 左右,现已形成 13 个大的水电基地,规划装机 2.7 亿 kW。

公司在制水轮发电机单机容量为 700 MW、800 MW,额定电压为 20 kV,绝缘结构为多胶环氧粉云母连续式绝缘模压成型绝缘技术,工作场强可达 4. 34 MV/m。

根据目前国内正在研制开发单机容量达 1 000 MW、额定电压为 24 ~ 26 kV 的巨型水轮发电机组,研究采用少胶粉云母带连续绕包VPI 绝缘技术,哈电采用多胶模压型和少胶 VPI 型两种绝缘技术同时进行的方案。

哈电公司研制的24 kV 绝缘系统工作场强可达 2. 64 MV/m,26 kV 绝缘系统的工作场强可达 2. 42 MV/m。

在水轮发电机定子线棒采用传统的多胶模压绝缘技术的基础上,对线棒绝缘结构加以改进,对绝缘制造工艺改革,将电压等级由20 kV 提高到24 kV 和 26 kV,并完成 24 kV、 26 kV百万千瓦水轮发电机仿真定子线棒新型防晕结构的研究[1]。

模拟真机定子线棒采取防晕结构和主绝缘“一次成型制造工艺”,并通过了常规性能试验、起晕( ≥1. 5 UN) 试验、2.75 UN + 6.5 kV 1 min 耐电压试验和 3.0 UN、2.0 UN 电老化及电热老化试验等,均满足技术指标要求。

模拟真机定子线棒在经历 500 周期冷热循环试验过程中,线棒几何尺寸无明显变化,未出现发空和分层现象,绝缘整体性良好; 线棒常态介质损耗( tanδ) 及额定线电压下的局部放电也无明显变化。

2、超高电压发电机绝缘技术超高电压发电机的额定电压高,可以不用变压器直接输出到电网,采用了全新的设计理念和全新的绕组绝缘观念。

ALSTOM公司开发一种超高电压发电机。

首台 11 MVA、45 V、600 r/min 的水轮发电机投入运行。

这种新型发电机与传统发电机不同,采用较深的定子铁心槽,成排的圆形电缆在槽内采用特殊结构的三角形硅橡胶软管固定,以便减少振动,绕组绝缘采用交联聚乙烯电缆,穿线式绕制而成,电缆的绝缘厚度不同,第一匝绕组绝缘厚度较薄,之后阶梯式地增加绝缘厚度。

电缆由绞合成圆形的铜导体、挤包半导体屏蔽层、再挤包交联聚乙烯固体绝缘层和外层半导电层而成。

半导电层由混油炭黑和金属微粒的交联聚乙烯或乙烯丙烯橡胶组成。

因外层半导电层接地,故电场完全局限于绝缘层内。

目前, 500 kV交联聚乙烯电缆已投入实际运行,ABB 公司正准备制造输出端电压达 220 kV 的超高电压发电机。

三、大型高压电动机绝缘技术大型高压交流电动机在向小型化、重量轻和增大单机容量方向发展,同时,要求其绝缘在恶劣的运行环境和严酷的运行条件下,能保证电机可靠地运行。

随着化学工业的发展,合成聚合物在电机绝缘上得到广泛应用,大型高压交流电动机绝缘技术得以迅速发展。

目前世界上高压交流电动机普遍采用F 级绝缘体系,也有采用 H 级以上的绝缘体系。

大型交流电动机的额定电压也提高到 13.8 kV。

近年来为降低能消耗,对电动机方面提出“选用高导电、高导磁性能的电动机替代普通电动机,降低电机空载率,提高运行的平均负载率,应用各种调速技术实现电动机节电运行等。

”由于变频器的应用给电机绝缘带来很大的难题,以往通用的绝缘结构在变频电机上不适用了,使用寿命大大缩短。

高压电动机绝缘设计虽然选取的绝缘材料不同、绝缘结构不同,但从工艺方法上归纳起来也是处在多胶模压型绝缘和少胶浸渍( VPI) 型绝缘并存的两种绝缘体系。

1、多胶模压绝缘体系。

采用多胶粉云母带连续式绕包、模压成型、嵌线后浸渍树脂的绝缘体系一直是国内交流电机制造业采取的主要绝缘技术之一。

多胶粉云母带品种很多,选用环氧多胶粉云母带的最多。

2、少胶粉云母浸渍环氧酸酐 VPI 体系。

以Micalastic 绝缘体系为代表的少胶粉云母 VPI 浸渍环氧酸酐无溶剂树脂的绝缘体系,深受国内电机制造业和用户的青睐。

国内采用此绝缘体系独成系列化产品当属哈电公司。

LD-F 绝缘体系的主绝缘选用国产少胶单面补强高定量鳞片粉云母纸含促进剂的粉云母带,补强材料有两种: 一种是玻璃纤维布,一种是聚酯薄膜。

此云母带具有云母含量高、胶含量少、渗透性强等特点。

含有促进剂有利于定子绕组浸渍固化时防止浸渍树脂的流失。

浸渍树脂选用由高纯度双酚 A 环氧树脂和 4甲基六氢苯二甲酸酐组合,ET884 无溶剂浸渍树脂。

由于树脂的粘度较大、浸渍温度需在 60 ~70℃,所以哈电公司同时采用了另一种在 ET884 树脂的基础添加一定量的国产含环氧基的活性单体含双环氧基,降低浸渍树脂的粘度,可以在30℃下真空浸渍。

环氧酸酐型浸渍树脂不含烯烃类活性稀释剂如聚乙烯等,饱和蒸汽压较低、不易挥发、毒性小、对环境污染极微。

浸渍树脂不含促进剂,有利于浸渍树脂的贮存和延长使用寿命。

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