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关于定子线圈绝缘下降的分析

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关于定子线圈绝缘下降的分析

发布日期:2019-01-25 作者: 点击:

  一、定子线圈绝缘下降的原因

全通电气

  1.热劣化

  定子的成型绕组和散绕绕组都会发生热劣化,这或许是定子绕组绝缘失效方面最常见的故障原因,特别是空气冷却的电机更是如此。热老化有多种发展过程,这取决于绝缘的特性(热固性还是热塑性)和运行环境(空气或氢气)。由于线棒主绝缘与槽壁间存在的间隙不是个别点或一小段,而大部分是全槽或大半槽的间隙。环氧粉云母带是一种热固性绝缘材料,在运行温度下,几乎没有膨胀,因此线棒与槽壁之间的气隙得不到填充,致使线棒表面与铁芯失去了接触。

  对于散绕定子绕组的电磁线(绕组导线),线棒直线部分除通风沟段完好外,表面绝缘都变脆变酥、呈灰白色,用手一触即脱落。在电机启动或正常运行过程中的电磁力作用下,由于导体的振动,很容易产生裂纹。老化的绝缘也很容易从导体上剥离。这些故障进程都可以因电磁线绝缘的磨损而导致绝缘失效,并且都会引起匝间短路,导致短路部位迅速过热,使铜导体和附近的其他绝缘烧熔,最终发生接地故障。电晕放电使空气电离产生臭氧及氮的化合物),对发电机主绝缘、槽楔、垫条等也有电腐蚀作用,使槽楔进一步松动,线棒更加固定不牢,容易振动,机械磨损的速度也随之加快。气隙扩大,承受的电压更高,电容性放电进一步加强,电腐蚀加快。如此相互影响,如不及时处理,将会发生线棒击穿烧损的危险。

  2.热循环

  该机理随主绝缘的型式分为三种类型,即是热塑性还是热固性绝缘,以及定子是否采用整体VPI工艺。这种绝缘型式采用的纯净的沥青和用快干油漆改良的沥青,或者完全是热塑性的,或者是具有较低的玻璃化温度,在电机投运初期,即使是在正常的运行温度下,绝缘也非常柔软,并且物理强度非常低。当气隙间电场强度达到一定数值时,即产生高能量的电容性放电。这种放电首先发生在铁芯边角电场强度最强的地方。这种高能量的电容性放电,将产生加速电子对线棒表面产生热的和机械的作用,损坏线棒表面环氧树脂绝缘漆,使云母粉之间失去粘合作用,四处飞散。加速电子又穿过玻璃丝带的孔隙,进一步损坏内部的环氧树脂漆,使第一层玻璃丝带里面形成空隙,在线棒振动和电子冲击的作用下,使第一层玻璃丝带损坏。第二层玻璃丝带失去了第一层的保护,直接受到电子冲击,也逐渐损坏。

  当沥青绝缘系统用于空气冷却的发电机时,由于氧化的作用,在运行温度下就可以使沥青硬化,并最终成为难熔态物质,同时,快干油漆逐渐增加玻璃转换温度,随时间的延长而变得更强韧。这种绝缘的发电机如果用于带基本负荷,几乎不存在热循环情况下,就可能持续运行几十年而不会产生环绕裂纹。

  二、防范措施

  1.加强管理

  发电厂要对发电机做定期的安全监测工作,保障发电机定子线圈能够正常完成工作,一旦出现绝缘层破损的情况应当立即停工维修,保障生命财产的安全。发电机定子线圈的运行效率也受维护和保养工作的影响。应当严格按照国家的相关规定对其进行维护和保养工作。

  2. 确定过热根本原因

  清扫绕组端部以改善气流,解决不了因股间短路引起环流而造成的过热问题,而应取决于过热的根本原因。因此,选择具体维修方法前,必须找到过热的根本原因。考虑到绝缘本身的热劣化是不可逆转的(除非重绕),通过适当的维修或改变运行方式以减缓热劣化的速度,能够延长绕组寿命。

  3.简慢劣化速度

  热循环的影响是不可逆的,因此如果故障过程已经造成明显的绝缘劣化,该定子绕组就无法恢复到全新的状态。不过,以下方法可以有效减缓劣化速度:减缓功率增加或减少的变化速率,使铁心、铜导体和绝缘的发热尽可能均衡,减少收缩和膨胀之间的差异。降低最大允许负荷以降低绕组运行时的最高温度。在较低的温度下,环氧、聚酯以及沥青都有更高的耐受剪切应力的粘结强度。让发电机的功率因数接近1.0运行,以减小负荷电流,从而减小电阻损耗。


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关键词:定子线圈,防范措施,绝缘下降

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