CN110957875B - 一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法，通过对电机定子绕组端部和端箍支架的铁搭块全面的防晕处理工艺，使电机定子绕组端部和端箍支架的铁搭块表面电位梯度分布均匀，有效控制了绕组端部和端箍支架的铁搭块散落电压导致微弱弧光放电的产生。本发明采取了正确有效的过压保护措施，防止线棒在交流耐压试验时被过电压误击穿的问题，降低了产品制造的损耗成本，保障了安装质量和安装进度，还原试验的真实性，提高了检验的准确性。本发明是具有实用性强、操作简便、易于推广的新型技术方案。

Description

一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺 方法

技术领域：

本发明涉及一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法。：

背景技术：

大型电机定子绕组交流耐压试验是大型电机定子绕组安装过程中必不可少的重要检查试验项目。该试验是为了检查线棒在安装过程中是否受损而人无法通过肉眼检查发现采取电气考核的检查试验方法。随着大型电机的生产制造，电机的额定电压等级提高，定子绕组交流耐压试验的试验电压值也在不断地提高。一台大型电机定子绕组的安装要经过四次交流耐压试验分别为单根线棒安装前的交流耐压预防性试验、下层线棒安装后的交流耐压试验、上下层线棒安装后的交流耐压试验、最后的定子绕组整体交流耐压试验。这四次试验的试验电压值根据试验标准由高至低逐级降等，单根线棒安装前交流耐压试验的试验电压值最高，最后的定子绕组整体交流耐压试验的试验电压值最低。而在近年来大型电机定子绕组的不断交流耐压试验项目中经常会出现一些让人们很难分析清楚的怪现象，那就是一台大型电机的下层线棒安装后的交流耐压试验高试验电压值通过后，在上层线棒安装后做上下层线棒安装后交流耐压试验时已经通过高电压值的下层线棒反而击穿了，或者安装人员已经非常认真的按着规范进行安装线棒，但进行线棒交流耐压试验检验时仍然出现了线棒击穿现象。大型电机定子绕组交流耐压试验属于高电压特种作业，试验人员和监护人员都在离被试电机2米以外较远的安全距离，当出现线棒对地击穿现象时，只能听到闷响的线棒击穿破压声，观察人员必须等试验人员将试验设备彻底分闸断电后，才能进入电机现场内部观察线棒击穿处。由于在高电压下对地击穿产生的高温和高压早已将线棒绝缘击穿破损处爆裂碳化，已无法溯源当时情况，对事后的分析造成很大难度，往往都归结于安装过程中人为线棒损伤导致的击穿现象，对于已通过试验的下层线棒在上下层线棒试验时出现击穿的现象也常归结为线棒先前受到轻微损伤在多次交流耐压试验中呈现的绝缘累积效应导致击穿也属安装责任。让安装人员处于有口难辩的窘境，给产品的制造和安装都造成了巨大压力。其实这些线棒的击穿现象非安装过程人为损伤，而是绕组端部和端箍支架的铁搭块绝缘防晕处理不当造成绕组端部产生散落电压弧光放电现象,试验时这种现象一般并不明显很难发现，只有在专门的暗室中才能观察到微弱的电弧光，这种放电现象导致耐压试验电路波动不稳定设备过流保护跳闸动作断电。而连接在一起的线棒绕组在电机定子铁心中形成了带铁心的较大电感线圈，电感线圈在突然断电瞬间时产生很高的自感电动势过电压，过电压幅值一般可达3.15～3.5倍试验电压,试验电压又都大于2倍的额定电压，此时的过电压值远远超出了线棒所能承受的击穿电压值。再加上试验设备的过压保护防护不当，过压保护动作相比电感线圈产生的过电压瞬间冲击存在延迟，最终造成的合格线棒在交流耐压试验时线棒的直线角绝缘部位被过电压对地误击穿的现象。

因此，为了解决上述情况，有必要针对大型电机定子绕组交流耐压试验时发生线棒误击穿的情况，提出一种易于推广、通用性强、成本较低、效果显著的防止线棒在交流耐压试验时被误击穿的工艺方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种对绕组端部和端箍支架的铁搭块绝缘防晕的优化处理，有效控制绕组端部和端箍支架的铁搭块散落电压导致微弱弧光放电的产生，采取正确有效的过压保护措施，防止线棒在交流耐压试验时被误击穿的工艺方法。

本发明的技术方案为：一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法：

1)定子绕组端部污染物清除：对定子绕组端部(1)被低电阻环氧聚酯半导体漆粘染的地方进行清除，漆膜较厚处用刀片轻轻刮除后，再使用白棉布及工业无水酒精对该部位擦拭清洗干净露出原有绝缘本色，有低电阻环氧聚酯半导体漆渗入绑带(2)处需更换新的绑带(2)重新绑扎，严格杜绝低电阻环氧聚酯半导体漆在定子绕组端部(1)处存在的现象；

2)定子绕组端部的绑带打磨：去除定子端部绕组绑带(2)上的尖点和毛刺，用400目无铁砂纸对绑带2进行打磨，使其绑带(2)表面光滑平整；

3)定子绕组端部清理：使用吸尘器对定子绕组端部(1)的粉尘吸尘清理，再使用白棉布及工业无水酒精对定子绕组端部(1)全面擦拭清洗干净；

4)定子绕组端部防晕处理：对定子端部喷涂高阻半导体防晕漆，喷涂前涂刷前用电话纸覆盖槽口及线棒引线头做好防护，用胶木棒将高阻半导体防晕漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，喷涂高阻半导体防晕漆两次，两次喷涂时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

5)定子端箍支架的铁搭块绝缘处理：采用桐马环氧玻璃粉云母带及无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶对定子端箍支架的铁搭块(3)进行绝缘包扎，包一层桐马环氧玻璃粉云母带刷一层无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，边包边刷，桐马环氧玻璃粉云母带采用半叠绕方式包扎，半叠绕包扎层数≥3层，再包2层半叠绕的无碱玻璃纤维带，边包边刷无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

6)定子端箍支架的铁搭块根部等电位防晕处理：对铁搭块(3)根部与齿压板焊接处涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆，涂刷前用胶木棒将低电阻环氧聚酯半导体漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆两次，两次涂刷时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

7)交流耐压试验时空气放电保护球隙的应用：当被试电机额定电压≥15750V时，电机定子绕组进行交流耐压试验时使用空气放电保护球隙(4)，在做试验时将空气放电保护球隙(4)和被试电机并联，空气放电保护球隙(4)本身串有每伏1欧的保护电阻，先将空气放电保护球隙(4)调整在60％试验电压，此时被试电机定子绕组应同时接上，测定当球隙(4)放电时试验变压器和低压侧电压表读数取3～4次平均值然后按同样方式测定70％和80％试验电压时电压表读数，以此三点线值作一曲线，再延长此曲线至所需的试验电压高10～15％位置上，作为交流耐压验过程可能发生过电压的放电保护；

8)试验的准备：准备交流耐压试验所需的电压表V、电流表A、试验变压器T、主回路过流保护电阻R、电压互感器PT、电流表短路保护开关K、被试电机三相定子绕组TM、空气放电保护球隙(4)、空气放电保护球隙(4)的过流保护水电阻R₀；

9)电机定子绕组交流耐压试验：选择适合被试电机定子绕组电压等级的兆欧表测量绝缘电阻合格后，进行交流耐压试验，试验区有明显的标志和安全防护，参加试验人员不得少于3人，交流耐压试验前，应检查线路，设备及测量用的仪器仪表，并将试验电压数值与仪表量程倍数的关系换算好，耐压试验前，首先进行一次空试，检查操作机构，仪表及线路是否正常，高压线绝缘良好，同时被试电机定子绕组受压线棒与高压线接牢，不进行耐压的线圈及其它电气元件接地良好，耐压进行前同参加耐压试验工作人员联系好，送电前，用电铃警告，送电后，有明显的送电标志和红灯及铃声警示，耐压进行中，有人在被试物周围作好安全监护工作，无关人员撤离现场，耐压后，切断电源，将被试受压线棒进行充分放电后改掉高压线。

技术效果：

本发明能有效解决大型电机定子绕组交流耐压时线棒误击穿的问题，被试产品的质量得到了有效保障。同时，提供了一种实用性强、操作简便、易于推广的新型技术方案。

具体效果如下：

1)本发明实用性强、操作简便，便于掌握易于推广。

2)本发明采用了全面的防晕处理工艺，使定子绕组端部和端箍支架的铁搭块表面电位梯度分布均匀，降低了定子绕组端部散落电压和绕组端部对端箍支架的铁搭块放电现象的产生。

3)本发明采取了正确的过电压保护措施，有效避免了过电压对被试产品的损伤。

4)本发明降低了产品制造的损耗成本，保障了安装质量和安装进度。

5)本发明还原试验的真实性，提高了检验的准确性。

附图说明：

图1为大型电机定子绕组端部的结构示意图

图2为大型电机定子绕组交流耐压试验使用放电保护球隙的电气接线示意图

图3为大型电机定子绕组端箍支架的铁搭块结构示意图

具体实施方式：

本发明目的在于提供一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法。本发明实施包括以下的工艺步骤：

1)定子绕组端部污染物清除：如图1所示对定子绕组端部1被低电阻环氧聚酯半导体漆粘染的地方进行清除，漆膜较厚处用刀片轻轻刮除后，再使用白棉布及工业无水酒精对该部位擦拭清洗干净露出原有绝缘本色，有低电阻环氧聚酯半导体漆渗入绑带2处需更换新的绑带2重新绑扎，严格杜绝低电阻环氧聚酯半导体漆在定子绕组端部1处存在的现象；

2)定子绕组端部的绑带打磨：如图1所示去除定子端部绕组绑带2上的尖点和毛刺，用400目无铁砂纸对绑带2进行打磨，使其绑带2表面光滑平整；

3)定子绕组端部清理：如图1所示使用吸尘器对定子绕组端部1的粉尘吸尘清理，再使用白棉布及工业无水酒精对定子绕组端部1全面擦拭清洗干净；

4)定子绕组端部防晕处理：如图1所示对定子端部喷涂高阻半导体防晕漆，喷涂前涂刷前用电话纸覆盖槽口及线棒引线头做好防护，用胶木棒将高阻半导体防晕漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，喷涂高阻半导体防晕漆两次，两次喷涂时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

5)定子端箍支架的铁搭块绝缘处理：如图3所示采用桐马环氧玻璃粉云母带及无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶对定子端箍支架的铁搭块3进行绝缘包扎，包一层桐马环氧玻璃粉云母带刷一层无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，边包边刷，桐马环氧玻璃粉云母带采用半叠绕方式包扎，半叠绕包扎层数≥3层，再包2层半叠绕的无碱玻璃纤维带，边包边刷无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

6)定子端箍支架的铁搭块根部等电位防晕处理：如图3所示对铁搭块3根部与齿压板焊接处涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆，涂刷前用胶木棒将低电阻环氧聚酯半导体漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆两次，两次涂刷时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

7)交流耐压试验时空气放电保护球隙的应用：当被试电机额定电压≥15750V时，电机定子绕组进行交流耐压试验时使用空气放电保护球隙4，如图2所示在做试验时将空气放电保护球隙4和被试电机并联，空气放电保护球隙4本身串有每伏1欧的保护电阻，先将空气放电保护球隙4调整在60％试验电压，此时被试电机定子绕组应同时接上，测定当球隙4放电时试验变压器和低压侧电压表读数取3～4次平均值然后按同样方式测定70％和80％试验电压时电压表读数，以此三点线值作一曲线，再延长此曲线至所需的试验电压高10～15％位置上，作为交流耐压验过程可能发生过电压的放电保护；

8)试验的准备：准备交流耐压试验所需的电压表V、电流表A、试验变压器T、主回路过流保护电阻R、电压互感器PT、电流表短路保护开关K、被试电机三相定子绕组TM、空气放电保护球隙4、空气放电保护球隙4的过流保护水电阻R₀；

9)电机定子绕组交流耐压试验：选择适合被试电机定子绕组电压等级的兆欧表测量绝缘电阻合格后，进行交流耐压试验，试验区有明显的标志和安全防护，参加试验人员不得少于3人，交流耐压试验前，应检查线路，设备及测量用的仪器仪表，并将试验电压数值与仪表量程倍数的关系换算好，耐压试验前，首先进行一次空试，检查操作机构，仪表及线路是否正常，高压线绝缘良好，同时被试电机定子绕组受压线棒与高压线接牢，不进行耐压的线圈及其它电气元件接地良好，耐压进行前同参加耐压试验工作人员联系好，送电前，用电铃警告，送电后，有明显的送电标志和红灯及铃声警示，耐压进行中，有人在被试物周围作好安全监护工作，无关人员撤离现场，耐压后，切断电源，将被试受压线棒进行充分放电后改掉高压线。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种大型电机定子绕组交流耐压时防止线棒误击穿的工艺方法，其特征是：包括如下步骤：

1)定子绕组端部污染物清除：对定子绕组端部(1)被低电阻环氧聚酯半导体漆粘染的地方进行清除，漆膜较厚处用刀片轻轻刮除后，再使用白棉布及工业无水酒精对该部位擦拭清洗干净露出原有绝缘本色，有低电阻环氧聚酯半导体漆渗入绑带(2)处需更换新的绑带(2)重新绑扎，严格杜绝低电阻环氧聚酯半导体漆在定子绕组端部(1)处存在的现象；

2)定子绕组端部的绑带打磨：去除定子端部绕组绑带(2)上的尖点和毛刺，用400目无铁砂纸对绑带( 2) 进行打磨，使其绑带(2)表面光滑平整；

3)定子绕组端部清理：使用吸尘器对定子绕组端部(1)的粉尘吸尘清理，再使用白棉布及工业无水酒精对定子绕组端部(1)全面擦拭清洗干净；

4)定子绕组端部防晕处理：对定子端部喷涂高阻半导体防晕漆，喷涂前涂刷前用电话纸覆盖槽口及线棒引线头做好防护，用胶木棒将高阻半导体防晕漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，喷涂高阻半导体防晕漆两次，两次喷涂时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

5)定子端箍支架的铁搭块绝缘处理：采用桐马环氧玻璃粉云母带及无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶对定子端箍支架的铁搭块(3)进行绝缘包扎，包一层桐马环氧玻璃粉云母带刷一层无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，边包边刷，桐马环氧玻璃粉云母带采用半叠绕方式包扎，半叠绕包扎层数≥3层，再包2层半叠绕的无碱玻璃纤维带，边包边刷无溶剂环氧树脂室温固化涂刷胶，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

6)定子端箍支架的铁搭块根部等电位防晕处理：对铁搭块(3)根部与齿压板焊接处涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆，涂刷前用胶木棒将低电阻环氧聚酯半导体漆漆液及沉淀物充分搅拌均匀，涂刷低电阻环氧聚酯半导体漆两次，两次涂刷时间间隔为24小时，室温不低于20℃，固化时间≥24小时，涂层完全固化；

7)交流耐压试验时空气放电保护球隙的应用：当被试电机额定电压≥15750V时，电机定子绕组进行交流耐压试验时使用空气放电保护球隙(4)，在做试验时将空气放电保护球隙(4)和被试电机并联，空气放电保护球隙(4)本身串有每伏1欧的保护电阻，先将空气放电保护球隙(4)调整在60％试验电压，此时被试电机定子绕组应同时接上，测定当球隙(4)放电时试验变压器和低压侧电压表读数取3～4次平均值然后按同样方式测定70％和80％试验电压时电压表读数，以此三点线值作一曲线，再延长此曲线至所需的试验电压高10～15％位置上，作为交流耐压验过程可能发生过电压的放电保护；

8)试验的准备：准备交流耐压试验所需的电压表V、电流表A、试验变压器T、主回路过流保护电阻R、电压互感器PT、电流表短路保护开关K、被试电机三相定子绕组TM、空气放电保护球隙(4)、空气放电保护球隙(4)的过流保护水电阻R₀；

9)电机定子绕组交流耐压试验：选择适合被试电机定子绕组电压等级的兆欧表测量绝缘电阻合格后，进行交流耐压试验，试验区有明显的标志和安全防护，参加试验人员不得少于3人，交流耐压试验前，应检查线路，设备及测量用的仪器仪表，并将试验电压数值与仪表量程倍数的关系换算好，耐压试验前，首先进行一次空试，检查操作机构，仪表及线路是否正常，高压线绝缘良好，同时被试电机定子绕组受压线棒与高压线接牢，不进行耐压的线圈及其它电气元件接地良好，耐压进行前同参加耐压试验工作人员联系好，送电前，用电铃警告，送电后，有明显的送电标志和红灯及铃声警示，耐压进行中，有人在被试物周围作好安全监护工作，无关人员撤离现场，耐压后，切断电源，将被试受压线棒进行充分放电后改掉高压线。

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