CN116094224A - 一种定子线棒加工方法及其制成的定子线棒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机技术领域，公开了一种定子线棒加工方法及其制成的定子线棒，该加工方法，使用少胶VPI绝缘体系的定子线棒替换故障的多胶模压绝缘体系的原定子线棒应用于同一台机组；其中，少胶VPI绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为26％～30％，多胶模压绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为36％～40％。本发明解决了现有技术存在的定子线棒和绕组的整体绝缘性能差、定子线棒更换周期长、更换成本高等问题。

Description

一种定子线棒加工方法及其制成的定子线棒
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体是一种定子线棒加工方法及其制成的定子线棒。
背景技术
定子线棒作为高压电机的“血管”，其绝缘性能对机组的安全可靠运行起着至关重要的作用。定子线棒绝缘系统由主绝缘和防晕构成，主绝缘主要有两种绝缘体系，一种是少胶VPI绝缘体系，导线叠包少胶云母带，采用环氧树脂真空压力浸渍后热压固化成型，一副成型模具一次可生产12支—16支线棒，模具相对简单、生产效率高，少胶VPI绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为26％～30％；另一种是多胶模压绝缘体系，叠包多胶粉云母带后直接热压固化成型，一副成型模具一次只能生产一支线棒，模具复杂、生产效率低，多胶模压绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为36％～40％。线棒防晕主要有两种结构，一种是涂覆型防晕结构，在成型的主绝缘表面涂刷高低电阻防晕漆，端部防晕层厚度0.5mm～0.8mm；另一种是一次成型防晕结构，在包扎的云母带表面叠包高低电阻防晕带，与主绝缘一起热压成型，端部防晕层厚度2.0mm～3.0mm。
随着绝缘技术的进步和数字化效率的提升，电机制造厂逐步停止生产多胶模压绝缘体系的定子线棒而主要采用少胶VPI绝缘体系，与此同时，电机制造厂也使用多种防晕结构应用于不同主绝缘体系的定子线棒。
当定子线棒绝缘因电、热和机械等原因出现磨损、老化或击穿等故障，机组需要快速更换新线棒后投入商业运行。当多胶模压绝缘体系的备品定子线棒数量不足、电机制造厂重新设计模具生产多胶模压绝缘体系的定子线棒时，由于生产效率低、周期长，机组可能会长期停机而造成较大经济损失。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种定子线棒加工方法及其制成的定子线棒，解决模压定子线棒老化、磨损、击穿后的更换周期长、更换成本高等问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种定子线棒加工方法，使用少胶VPI绝缘体系的定子线棒替换故障的多胶模压绝缘体系的原定子线棒应用于同一台机组；其中，少胶VPI绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为26％～30％，多胶模压绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为36％～40％。
作为一种优选的技术方案，包括以下步骤：
A1，拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，并进行清理；
A2，按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具，少胶VPI定子线棒真空压力浸渍后在模具内热压固化成型；
A3，在主绝缘固化的少胶VPI定子线棒表面涂刷高低电阻防晕漆，形成少胶VPI定子线棒防晕层；
A4，将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定。
作为一种优选的技术方案，还包括以下步骤：
A5，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能。
作为一种优选的技术方案，还包括以下步骤：
A6，对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
作为一种优选的技术方案，包括以下步骤：
B1，拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，并进行清理；
B2，按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具；
B3，将少胶VPI定子线棒完成真空压力浸渍后，在绝缘表面叠包高低电阻防晕带，在线棒端部安装固定夹板、缠绕热收缩带，装入成型模具，主绝缘和防晕带在烘箱内一起加热固化成型；
B4，将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定。
作为一种优选的技术方案，还包括以下步骤：
B5，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能。
作为一种优选的技术方案，还包括以下步骤：
B6，对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
作为一种优选的技术方案，新生产的一次成型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，或，新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原涂覆型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸。
一种定子线棒，采用所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体，所述线棒本体的外表面沿远离所述线棒本体的方向依次包裹有线棒内层低电阻防晕带、线棒内层高电阻防晕带、线棒端部防晕保护层、线棒外层低电阻防晕漆、线棒外层高电阻防晕漆。
一种定子线棒，采用所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体，所述线棒本体的外表面沿远离所述线棒本体的方向依次包裹有线棒低电阻防晕带、线棒高电阻防晕漆、线棒端部防晕保护层。
本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本发明的混合应用方法不仅能够提高电机定子线棒和绕组的整体绝缘性能和防晕性能、保证定子线棒更换的有效性，还能降低成型模具制造费用、缩短机组定子线棒更换周期，具有较大的推广应用价值；
(2)对于多胶模压定子线棒端部斜边间隙偏小而出现电晕放电的机组，相同主绝缘厚度情况下，少胶VPI定子线棒绝缘性能更优，采用少胶VPI定子线棒替换后，通过减小线棒端部截面尺寸，可明显增大端部斜边间隙，有效改善定子线棒和绕组的防晕性能，避免原多胶模压定子线棒电晕放电问题的发生；
(3)新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸小于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，增大了定子绕组端部斜边间隙，有效提高定子绕组端部起晕放电能力。
附图说明
图1为采用本发明所述方法制成的线棒一次成型防晕结构示意图；
图2为采用本发明所述方法制成的线棒涂覆型防晕结构示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：1、线棒内层低电阻防晕带，2、线棒内层高电阻防晕带，5、线棒端部防晕保护层，6、线棒外层低电阻防晕漆，7、线棒外层高电阻防晕漆，11、线棒低电阻防晕带，12、线棒高电阻防晕漆。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2所示，本发明的目的是提供一种不同绝缘系统的定子线棒混合应用于高压电机的方法，这种混合应用方法使用“少胶VPI绝缘体系+不同防晕结构”的定子线棒替换故障的“多胶模压绝缘体系+不同防晕结构”的原定子线棒应用于同一台机组，能够有效修复主绝缘和/或防晕故障的定子线棒，更换后的定子线棒绝缘和防晕性能优良，明显延长定子线棒和绕组的绝缘使用寿命。其中，高压电机指额定电压范围在6kV～27kV的电机。
不同绝缘系统的定子线棒混合应用于高压电机的方法已经应用于部分机组，该方法不仅能够提高电机定子线棒和绕组的整体绝缘性能、保证定子线棒更换的有效性，还能降低成型模具制造费用、缩短定子线棒更换周期，具有较大的推广应用价值。
详细的技术方案是：
1、定子线棒“多胶模压绝缘体系+涂覆型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”，包括以下步骤：
(1)拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，将定子铁心槽内清理干净，去除槽内异物；
(2)清理拔出线棒的相邻线棒端部表面的绑绳、毛毡、间隔块，使用绸布和无水酒精去除表面的粉尘、油污；
(3)按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具，少胶VPI定子线棒真空压力浸渍后在模具内热压固化成型；
(4)在主绝缘固化的少胶VPI定子线棒表面涂刷高低电阻防晕漆，形成少胶VPI定子线棒防晕层；
(5)新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原涂覆型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，以免缩小定子绕组端部斜边间隙而造成电晕放电；
(6)将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定；
(7)对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能；
(8)使用紫外成型设备对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
2、定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”或“少胶VPI绝缘体系+一次成型防晕结构”，包括以下步骤：
2.1、当定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”时，与项1“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”方法相同；新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸小于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，增大了定子绕组端部斜边间隙，有效提高定子绕组端部起晕放电能力。
2.2、当定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+一次成型防晕结构”时，包括以下步骤：
(1)拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，将定子铁心槽内清理干净，去除槽内异物；
(2)清理拔出线棒的相邻线棒端部表面的绑绳、毛毡、间隔块，使用绸布和无水酒精去除表面的粉尘、油污；
(3)按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具；
(4)少胶VPI定子线棒完成真空压力浸渍后，在线棒主绝缘表面叠包低电阻防晕带和高电阻防晕带，在线棒端部安装简易固定夹板、缠绕热收缩带，装入成型模具，主绝缘和防晕带在烘箱内一起加热固化成型；
(5)新生产的一次成型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，以免缩小定子绕组端部斜边间隙而造成电晕放电；
(6)将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定；
(7)对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能；
(8)使用紫外成型设备对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
实施例2
如图1、图2所示，作为实施例1的进一步优化，在实施例1的基础上，本实施例还包括以下技术特征：
1、定子线棒“多胶模压绝缘体系+涂覆型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”，包括以下步骤：
(1)拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，将定子铁心槽内清理干净，去除槽内异物；
(2)清理拔出线棒的相邻线棒端部表面的绑绳、毛毡、间隔块，使用绸布和无水酒精去除表面的粉尘、油污；
(3)按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具，少胶VPI定子线棒真空压力浸渍后在模具内热压固化成型；
(4)在主绝缘固化的少胶VPI定子线棒表面涂刷高低电阻防晕漆，形成少胶VPI定子线棒防晕层；
(5)新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原涂覆型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，以免缩小定子绕组端部斜边间隙而造成电晕放电；
(6)将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定；
(7)对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能；
(8)使用紫外成型设备对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
2、定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”或“少胶VPI绝缘体系+一次成型防晕结构”，包括以下步骤：
2.1、当定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+涂覆型防晕结构”时，与项1方法相同。
2.2、定子线棒“多胶模压绝缘体系+一次成型防晕结构”的替换方法为“少胶VPI绝缘体系+一次成型防晕结构”时，包括以下步骤：
(1)拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，将定子铁心槽内清理干净，去除槽内异物；
(2)清理拔出线棒的相邻线棒端部表面的绑绳、毛毡、间隔块，使用绸布和无水酒精去除表面的粉尘、油污；
(3)按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具；
(4)少胶VPI定子线棒完成真空压力浸渍后，在绝缘表面叠包高低电阻防晕带，在线棒端部安装简易固定夹板、缠绕热收缩带，装入成型模具，主绝缘和防晕带在烘箱内一起加热固化成型；
(5)新生产的一次成型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，以免缩小定子绕组端部斜边间隙而造成电晕放电；
(6)将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定；
(7)对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能；
(8)使用紫外成型设备对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
实施例3
如图1、图2所示，再实施例1、实施例2的基础上，本实施例提供由实施例1、实施例2方法制成的定子线棒。
一种定子线棒，采用所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体10，所述线棒本体10的外表面沿远离所述线棒本体10的方向依次包裹有线棒内层低电阻防晕带1、线棒内层高电阻防晕带2、线棒端部防晕保护层5、线棒外层低电阻防晕漆6、线棒外层高电阻防晕漆7。
一种定子线棒，采用所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体10，所述线棒本体10的外表面沿远离所述线棒本体10的方向依次包裹有线棒低电阻防晕带11、线棒高电阻防晕漆12、线棒端部防晕保护层5。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
通过使用“少胶VPI绝缘体系+不同防晕结构”的定子线棒替换故障的“多胶模压绝缘体系+不同防晕结构”的原定子线棒应用于同一台机组，创造性地提出了不同绝缘系统的定子线棒混合应用于高压电机的方法，具有以下技术效果：
1)传统的重新设计模具生产多胶模压绝缘体系定子线棒的生产效率低、周期长，本发明的混合应用方法不仅能够提高电机定子线棒和绕组的整体绝缘性能和防晕性能、保证定子线棒更换的有效性，还能降低成型模具制造费用、缩短机组定子线棒更换周期，具有较大的推广应用价值。
2)对于多胶模压定子线棒端部斜边间隙偏小而出现电晕放电的机组，相同主绝缘厚度情况下，少胶VPI定子线棒绝缘性能更优，采用少胶VPI定子线棒替换后，通过减小线棒端部截面尺寸，可明显增大端部斜边间隙，有效改善定子线棒和绕组的防晕性能，避免原多胶模压定子线棒电晕放电问题的发生。
3)新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸小于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，增大了定子绕组端5部斜边间隙，有效提高定子绕组端部起晕放电能力。
如上所述，可较好地实现本发明。
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
0以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定子线棒加工方法，其特征在于，使用少胶VPI绝缘体系的定子线棒替换故障的多胶模压绝缘体系的原定子线棒应用于同一台机组；其中，少胶VPI绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为26％～30％，多胶模压绝缘体系定子线棒主绝缘的树脂含量为36％～40％。
2.根据权利要求1所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1，拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，并对定子铁心进行清理；
A2，按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具，少胶VPI定子线棒真空压力浸渍后在模具内热压固化成型；
A3，在主绝缘固化的少胶VPI定子线棒表面涂刷高低电阻防晕漆，形成定子线棒防晕层；
A4，将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的多胶模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定。
3.根据权利要求2所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
A5，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能。
4.根据权利要求3所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
A6，对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
5.根据权利要求1所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
B1，拔出绝缘故障的多胶模压定子线棒，并对定子铁心进行清理；
B2，按原多胶模压绝缘体系的定子线棒截面尺寸设计少胶VPI绝缘体系的线棒直线部分热压成型模具；
B3，少胶VPI定子线棒主绝缘真空压力浸渍后，在主绝缘表面叠包低电阻防晕带和高电阻防晕带，在线棒端部安装固定夹板、缠绕热收缩带，将线棒装入成型模具，线棒主绝缘和防晕带在烘箱内一起加热固化成型；
B4，将少胶VPI定子线棒嵌入原故障的模压定子线棒的铁心槽内，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行槽楔固定和端部绑扎固定。
6.根据权利要求5所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
B5，对新嵌入的少胶VPI定子线棒进行工频交流耐压试验，检测少胶VPI定子线棒安装后的绝缘性能。
7.根据权利要求6所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
B6，对新嵌入的少胶VPI定子线棒及其相邻多胶模压定子线棒的端部进行防电晕试验，检测线棒端部斜边间隙的均匀性、绑扎质量。
8.根据权利要求2至7任一项所述的一种定子线棒加工方法，其特征在于，新生产的一次成型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原一次成型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸，或，新生产的涂覆型防晕结构的少胶VPI定子线棒端部截面尺寸不大于原涂覆型防晕结构的多胶模压定子线棒端部截面尺寸。
9.一种定子线棒，其特征在于，采用权利要求2至4任一项所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体(10)，所述线棒本体(10)的外表面沿远离所述线棒本体(10)的方向依次包裹有线棒内层低电阻防晕带(1)、线棒内层高电阻防晕带(2)、线棒端部防晕保护层(5)、线棒外层低电阻防晕漆(6)、线棒外层高电阻防晕漆(7)。
10.一种定子线棒，其特征在于，采用权利要求5至7任一项所述的一种定子线棒加工方法制成，包括线棒本体(10)，所述线棒本体(10)的外表面沿远离所述线棒本体(10)的方向依次包裹有线棒低电阻防晕带(11)、线棒高电阻防晕漆(12)、线棒端部防晕保护层(5)。
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