CN101257230A - 高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法 - Google Patents
高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法，定子线圈的高、低电阻防晕层与定子线圈主绝缘层同时一次热压成型，形成防晕结构，定子线圈端部先采用半截防晕结构，然后整个线圈端部再包高阻防晕层。本发明防晕结构是定子线圈端部采用半截防晕结构后，整个线圈端部再包高阻防晕层，该结构主要优点是定子绕组端部对固定件及接触部位不易产生放电现象，从而提高发电机长期运行的可靠性。采用本发明防晕结构后，发电机定子线棒起晕电压均大于2UN(UN为额定电压)，闪络击穿电压大于2UN，闪络击穿电压达135kV以上，电老化寿命(10kV/mm)均大于1500小时。本发明填补国内空白，各项防晕技术指标达到国内外先进水平。
Description
技术领域：
本发明涉及一种高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法。
背景技术：
高压定子绕组防晕技术，是伴随着定子绕组主绝缘材料的变化和电压的升高而不断改进的。
在50年代到60年代初，发电机定子线圈为沥青片云母绝缘时，防晕材料为沥青半导体漆加含铁石棉带或玻璃丝带。半导体沥青漆涂层附着性差，电阻不稳定，防晕效果差。
60年代中期，随着TOA环氧粉云母绝缘的应用，开始研制醇酸半导体漆，之后又研制出含碳化硅的醇酸高电阻半导体漆的防晕结构。含碳化硅的半导体漆是一种非线性高电阻半导体漆，它的电阻值会随着电压升高而降低。因此，使用含碳化硅的高电阻半导体漆，既可以提高线圈的起晕起始电压，又可以缩短线圈端部的防晕层长度。
70年代为了彻底解决防晕层与线圈绝缘的分离问题，消除半导体漆涂刷时有毒溶剂对工人的伤害和对环境的污染，开发研制了一次成型防电晕结构。所谓防电晕结构一次成型是指定子线圈的高、低电阻防晕层与定子线圈主绝缘同时一次热压成型的防晕结构，这一结构成为目前国内普遍采用的一种防晕结构。
80年代以后，为了赶超世界先进水平，开始研制新的防晕材料。从90年代开始陆续研制出全固化型防晕带，电阻稳定性有了很大改善，线圈防晕层厚度也得以减薄，防晕效果已达世界先进水平。
90年代以后，如图1所示，对于20kY电压等级以上的大型发电机，一次成型防晕结构的定子线圈下线过程及定子完成后进行耐压试验时易产生放电现象，影响电机运行的可靠性。同时也为满足1000MW核能发电机的需要，定子线圈加强型一次成型防晕结构的研制迫在眉睫，如图2所示，该发明满足了20kV电压等级以上的大型发电机及1000MW核能发电机的需要。
发明内容：
本发明的目的是提供一种可靠性好、使用寿命长、能满足20kY以上电压等级的高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法。该发明的工艺方法如下：一种高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法，定子线圈的高、低电阻防晕层与定子线圈主绝缘层同时一次热压成型，形成防晕结构，定子线圈端部先采用半截防晕结构，然后整个线圈端部再包高阻防晕层，具体步骤如下：
1)线圈导线缠绕完主绝缘后，用卷尺和样板测量好直线低阻防晕层和端部高阻防晕层各级位置并划好线；
2)在直线低阻防晕层处半叠绕一层低阻防晕带，即用带子包绕线圈时，下一圈带子1/2搭接上一圈带子；
3)逐级缠绕中阻防晕带、中高阻防晕带、高阻防晕带，以半叠绕方式缠绕，后一级防晕层搭接前一级防晕层长度20mm；
4)端部高阻防晕带缠绕完后再缠绕附加绝缘层，附加绝缘层所用材料为线圈主绝缘用材料，缠绕附加绝缘层的起始和终止端各延出高阻防晕带长度10mm；
5)附加绝缘层缠绕完后，再半叠绕一层高阻防晕带，附加绝缘层外部的高阻防晕带起始端延出附加绝缘层长度15mm，高阻防晕带终止端距铜引线距离为80～90mm；
6)线棒外表面全部半叠绕缠绕一层聚四氟乙烯脱模带，聚四氟乙烯脱模带为临时缠绕，线棒成型为产品后去掉；
7)缠绕低阻防晕带、中阻防晕带、中高阻防晕带、高阻防晕带和聚四氟乙烯脱模带的时候，必须保证缠绕平整，高阻防晕带缠绕到线圈端部转角处时必须保证外圆处高阻防晕带半叠绕；
8)线圈经热压成型后刷高阻防晕漆，高阻防晕漆起始和终止端同最外层高阻防晕带的起始和终止端。
传统的一次成型防晕结构是对发电机定子线圈端部采用半截防晕结构，即线圈端部高阻防晕层末端离引线有一定的距离，该结构对定子绕组端部固定件及接触部位易产生放电腐蚀现象；本发明防晕结构是定子线圈端部采用半截防晕结构后，整个线圈端部再包高阻防晕层，该结构主要优点是定子绕组端部对固定件及接触部位不易产生放电现象，从而提高发电机长期运行的可靠性。采用本发明防晕结构后，发电机定子线棒起晕电压均大于2UN(UN为额定电压)，闪络击穿电压大于2UN，闪络击穿电压达135kV以上，电老化寿命(10kV/mm)均大于1500小时。本发明填补国内空白，各项防晕技术指标达到国内外先进水平，该防晕处理技术适合国内多胶模压成型工艺。本发明可推广应用到大型高压电机(6.3～27kV)的定子线棒防晕结构上，具有广泛的应用前景。为三峡右岸、龙滩、水布垭、小湾、构皮滩、溪落渡、向家坝等巨型水轮发电机定子线圈及定子绕组奠定了可靠的防晕技术基础。
附图说明：
图1传统的一次成型防晕结构示意图。
图2本发明一次成型防晕结构示意图。
图3本发明一次成型防晕结构及搭接尺寸示意图。
图4半叠绕示意图。
具体实施方式：
如图2所示，本发明为一种高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法：定子线圈的高、低电阻防晕层与定子线圈主绝缘层同时一次热压成型，形成防晕结构，定子线圈端部先采用半截防晕结构，然后整个线圈端部再包高阻防晕层，具体步骤如下：
1)线圈导线缠绕完主绝缘后，用卷尺和样板测量好直线低阻防晕层和端部高阻防晕层各级位置并划好线；
2)在直线低阻防晕层处半叠绕一层低阻防晕带1，如图4所示，即用带子包绕线圈时，下一圈带子1/2搭接上一圈带子；
3)如图3所示，逐级缠绕中阻防晕带2、中高阻防晕带3、高阻防晕带4，以半叠绕方式缠绕，后一级防晕层搭接前一级防晕层长度20mm；
4)端部高阻防晕带4缠绕完后再缠绕附加绝缘层5，附加绝缘层所用材料为线圈主绝缘用材料，缠绕附加绝缘层的起始和终止端各延出高阻防晕带4长度10mm；
5)附加绝缘层5缠绕完后，再半叠绕一层高阻防晕带4，附加绝缘层外部的高阻防晕带起始端延出附加绝缘层5长度15mm，高阻防晕带终止端距铜引线7距离为80～90mm；
6)线棒外表面全部半叠绕缠绕一层聚四氟乙烯脱模带，聚四氟乙烯脱模带为临时缠绕，线棒成型为产品后去掉；
7)缠绕低阻防晕带1、中阻防晕带2、中高阻防晕带3、高阻防晕带4和聚四氟乙烯脱模带的时候，必须保证缠绕平整，高阻防晕带缠绕到线圈端部转角处时必须保证外圆处高阻防晕带半叠绕；
8)线圈经热压成型后刷高阻防晕漆6，高阻防晕漆6起始和终止端同最外层高阻防晕带4的起始和终止端。
成品模压成型处理采用国内多胶模压成型工艺。
Claims (1)
1、一种高压大型发电机定子线圈加强型一次成型防晕结构的制备方法，其特征是：定子线圈的高、低电阻防晕层与定子线圈主绝缘层同时一次热压成型，形成防晕结构，定子线圈端部先采用半截防晕结构，然后整个线圈端部再包高阻防晕层，具体步骤如下：
1)线圈导线缠绕完主绝缘后，用卷尺和样板测量好直线低阻防晕层和端部高阻防晕层各级位置并划好线；
2)在直线低阻防晕层处半叠绕一层低阻防晕带(1)，即用带子包绕线圈时，下一圈带子1/2搭接上一圈带子；
3)逐级缠绕中阻防晕带(2)、中高阻防晕带(3)、高阻防晕带(4)，以半叠绕方式缠绕，后一级防晕层搭接前一级防晕层长度20mm；
4)端部高阻防晕带(4)缠绕完后再缠绕附加绝缘层(5)，附加绝缘层所用材料为线圈主绝缘用材料，缠绕附加绝缘层的起始和终止端各延出高阻防晕带(4)长度10mm；
5)附加绝缘层(5)缠绕完后，再半叠绕一层高阻防晕带(4)，附加绝缘层外部的高阻防晕带起始端延出附加绝缘层(5)长度15mm，高阻防晕带终止端距铜引线(7)距离为80～90mm；
6)线棒外表面全部半叠绕缠绕一层聚四氟乙烯脱模带，聚四氟乙烯脱模带为临时缠绕，线棒成型为产品后去掉；
7)缠绕低阻防晕带(1)、中阻防晕带(2)、中高阻防晕带(3)、高阻防晕带(4)和聚四氟乙烯脱模带的时候，必须保证缠绕平整，高阻防晕带缠绕到线圈端部转角处时必须保证外圆处高阻防晕带半叠绕；
8)线圈经热压成型后刷高阻防晕漆(6)，高阻防晕漆(6)起始和终止端同最外层高阻防晕带(4)的起始和终止端。
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