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高压电机制造过程的哪些不宜会导致局部放电问题?

2019-11-20 17:02:05     来源:电机技术日参        

【大比特导读】虽然生产工艺的设计要使内部孔隙最小化,但是一般在高压旋转电机的树脂浸渍云母带绝缘结构中不可避免的有孔隙存在。由于局部放电常见于高压电机中,因此绝缘结构中的云母只在规定的老化条件下确保电机的运行寿命。

高压电机的绝缘结构中通常会出现局部放电,但局部放电的大小、数量和位置取决于电机的设计、材料、制造工艺、质量、运行环境和老化状况。高压电机绕组制造可靠性是电机性能的关键因素,因而,电机厂家都会从线圈包扎、防晕层处置、浸漆、嵌线等多个工序进行控制和改进。过程处置的不适宜可能会导致电机运行过程中出现不利于电机性能的局部放电问题。

孔隙问题

虽然生产工艺的设计要使内部孔隙最小化,但是一般在高压旋转电机的树脂浸渍云母带绝缘结构中不可避免的有孔隙存在。由于局部放电常见于高压电机中,因此绝缘结构中的云母只在规定的老化条件下确保电机的运行寿命。

内部分层问题主绝缘的内部分层可能是由于生产期间树脂浸渍不当或绝缘结构不完全固化或者在运行期间机械或热应力过大导致的。绝缘老化也可能导致绝缘结构分层,而老化引起的分层通常是一个长期过程。因此,老旧绝缘结构的分层是绝缘老化的明显标志。大的孔隙会形成一个大的表面,该表面会引起相对能量高的放电,会严重地损坏绝缘。特别是分层会降低绝缘的热传导,导致加速老化。因此当评估局部放电时,需要仔细考虑分层因素。

导体绝缘和对地绝缘间隙问题导体和绝缘材料分离形成的空气或充气的长形槽产生局部放电,其嵌入在主绝缘和导体叠层之间。过热或极端的机械应力都会导致层与层之间的分离。

振动导致的防晕材料破损在高压电机中,当部分防晕层受损时,会产生槽放电。槽放电可能是由于防晕材料杂质引起的局部电场强度增大,或是由于槽内或槽口区域线圈的移动所造成。当线圈松动时,电磁力将引起其在槽内振动,导致槽部防晕层和绝缘磨损。在槽部防晕层已经发生局部损坏的情况下,接地金属电极与主绝缘表面之间存在一个具有高脉冲幅值的局部放电起始电压。这类放电主要发生在定子绕组的线棒或线圈场强高的地方。由于主绝缘的侵蚀,局部放电使老化加快。严重时,线圈松动也会导致机械磨损。

电机在运行期间槽内线圈的振动可能是槽部防晕层损坏的最初状态,例如由于电磁力的作用导致线圈松动。在某些特定条件下,电机运行期间可能发生振动火花。这是由于电磁感应产生的电压引起间歇性中断电流所造成。

为了防止该问题的发生,线圈绝缘包扎应尽力的紧密,最大限度地减少以上所列的各项问题,为了操作的便捷性,大部分电机厂家采用高、低阻带作为防电晕材料,但是在嵌线环节,不时会出现防晕带破损问题,这是操作过程出现的严重缺陷,因而过程防护应作为高压电机制造过程的关键要素;另外,通过VPI真空压力浸漆工艺,确保高压电机绕组成为一个坚固的整体非常必要。

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