CN203416067U - 一种双馈风力发电机绝缘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双馈风力发电机绝缘系统，它包括定子铁心、转子铁心、定子线圈（1）和转子线圈（6），定子线圈（1）的直线部的匝间设置有绝缘板A（2）、外围依次包绕有单面玻璃布补强少胶云母带（3）和NHN复合材料绝缘层（4），定子线圈（1）的端部的匝间设置有绝缘板B（5）、外围包绕有单面玻璃布补强少胶云母带（3）；转子线圈（6）的外部依次包绕有耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带（7）和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带（8）。本实用新型的有益效果是：不仅提高了绝缘结构的电性能，而且厚度减小，同时大大提高转子线圈耐电晕性能；绝缘结构可靠，可长期稳定运行，降低了生产成本。

Description

一种双馈风力发电机绝缘系统

技术领域

本实用新型涉及电机绝缘技术领域，特别是一种双馈风力发电机绝缘系统。

背景技术

电机绝缘结构是电机最重要的组成部分之一，电机绝缘结构在电机中主要起着隔离电动势的作用，使电流沿着规定方向流动，且还有固定绕组的作用；同时电机绝缘结构又是电机中应力最集中而强度最脆弱的部件，它同时承受着温度、电场、环境条件和机械应力的影响，因此电机绝缘结构性能的可靠与稳定常常是决定电机运行可靠性和使用寿命的关键因素。

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到人们的重视，而当前风力发电机绝缘结构的诸多技术问题阻碍着风力发电的发展。首先，风力发电机一般都在恶劣的环境中长时间运行，工作环境对风力发电机的腐蚀是很严重的，当前的电机绝缘结构难以长时间的承受高电压作用和高温作用；其次，电机绝缘结构价值昂贵，不仅各种绝缘材料价格昂贵，而且绝缘结构制造工艺复杂、工艺时间长、对电机制造成本影响明显。

国外电机制造厂较早开始风力发电机VPI绝缘技术的研究和应用，我国在风力发电机方面的研究较晚，国内大部分厂家均是从国外引进风力发电机制造技术，并且使用进口绝缘材料和浸渍漆，造成了生产成本高、材料不利于运输保管使用等诸多难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种绝缘结构性能高、生产成本低、可长期稳定运行的双馈风力发电机绝缘系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种双馈风力发电机绝缘系统，它包括定子铁心、转子铁心、嵌在定子铁心内的定子线圈和嵌在转子铁心内的转子线圈，定子线圈的直线部的匝间设置有绝缘板A，定子线圈的直线部的外围依次包绕有单面玻璃布补强少胶云母带和NHN复合材料绝缘层，定子线圈的端部的匝间设置有绝缘板B，定子线圈的端部的外围包绕有单面玻璃布补强少胶云母带；转子线圈的外部依次包绕有耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带，所述定子线圈与其外部包绕绝缘层及转子线圈与其外部包绕的绝缘层通过真空压力浸渍无溶剂浸漆粘结为一体。

所述的绝缘板A为环氧多胶粉云母板，所述的绝缘板B为NHN复合材料板。

它还包括在定子槽部设置的U形NHN复合材料覆膜和转子槽部设置的Nomex复合材料防晕槽衬。

本实用新型具有以下优点：本实用新型制定了定子线圈匝间垫绝缘板的一体化绝缘结构及转子线圈一体化绝缘结构，并进一步指定了采用单面玻璃布补强少胶云母带、NHN复合材料绝缘层、耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带作为绝缘层，不仅提高了绝缘结构的电性能，而且厚度减小，同时大大提高转子线圈耐电晕性能。采用真空压力浸渍工艺，使电机绝缘结构更加可靠，有效防止了潮气、盐雾等化学物质对电机绝缘结构的侵蚀。本实用新型采用的材料均为国产材料，在保证性能满足要求的同时，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的定子线圈的直线部的结构示意图

图2为本实用新型的定子线圈的端部的结构示意图

图3为本实用新型的转子线圈的结构示意图

图中，1-定子线圈，2-绝缘板A，3-单面玻璃布补强少胶云母带，4-NHN复合材料绝缘层，5-绝缘板B，6-转子线圈，7-耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带，8-聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

一种双馈风力发电机绝缘系统，它包括定子铁心、转子铁心、嵌在定子铁心内的定子线圈1和嵌在转子铁心内的转子线圈6，如图1所示，定子线圈1的直线部的匝间设置有绝缘板A2，定子线圈1的直线部的外围依次包绕有单面玻璃布补强少胶云母带3和NHN复合材料绝缘层4，如图2所示，定子线圈1的端部的匝间设置有绝缘板B5，定子线圈1的端部的外围包绕有单面玻璃布补强少胶云母带3；如图3所示，转子线圈6的外部依次包绕有耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带7和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带8，所述定子线圈1与其外部包绕绝缘层及转子线圈6与其外部包绕的绝缘层通过真空压力浸渍无溶剂浸漆粘结为一体。

所述的绝缘板A2为环氧多胶粉云母板，所述的绝缘板B5为NHN复合材料板。

它还包括在定子槽部设置的U形NHN复合材料覆膜和转子槽部设置的低阻Nomex复合材料防晕槽衬。定子槽部设置的U形NHN复合材料覆膜作为线圈直线部分的槽绝缘及保护膜，Nomex复合材料组成成分为：Nomex粉纸、聚酰亚胺薄膜、低阻半导体漆和胶黏剂。

所述的一种双馈风力发电机绝缘系统的加工方法，它包括以下步骤：

S1、在定子线圈1的直线部的匝间设置绝缘板A2，在定子线圈1的端部的匝间设置绝缘板B5；

S2、在定子线圈1的直线部的外围依次包绕单面玻璃布补强少胶云母带3和NHN复合材料绝缘层4，在定子线圈1的端部的外围包绕单面玻璃布补强少胶云母带3；

S3、在转子线圈6的外部依次包绕耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带7和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带8；

S4、将上述定子线圈1和转子线圈6吊入浸漆罐内，封盖罐盖；

S5、对浸漆罐抽真空，然后向罐内注入浸漆，直至浸漆完全没过线圈，并保持真空状态；

S6、对浸漆罐进行加压，并保持加压状态；

S7、泄压，然后将浸漆排出，将线圈搬运至烘箱内，烘干固化。

所述的浸漆为耐高温浸渍树脂。所述的耐高温浸渍树脂由耐高温环氧树脂、ET-90改性耐热不饱和聚酯树脂、乙烯基甲苯及固化剂组成的低粘度、低挥发的无溶剂浸渍树脂。

浸漆的技术指标为：

所述的单面玻璃布补强少胶云母带、耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带的技术指标为；

本实用新型全部采用国产绝缘材料和VPI浸渍树脂。通过大量工艺试验和验证，主绝缘材料、浸渍漆和国外进口材料对比，各项性能指标相当，能满足设计和使用要求。

绝缘系统通过了国内绝缘权威桂科所运行寿命的加速老化试验验证，以东汽、东方电机、东风电机三方联合进行的整机低电压穿越试验的鉴定，机组承受了4～5倍额定电流的100次冲击试验，各项性能标准无明显变化，保持正常性能。整机起晕电压大于4KV，机组可以在5000m海拔以内能够长期稳定运行。

机组各项电气性能指标均达到或高于国家、行业标准要求。经试验，本实用新型产品整机温升与国际先进产品相当，具体试验数据如下：

不带变频器温升试验（异步电动机试验）

	功率（kW）	转速（r/min）	定子温升（K）	转子温升（K）
					国外LDW产品	1310	1515	66.30	67.53
本实用新型产品	1310	1515	69.15	68.90

带变频器温升试验

定、转子线棒的绝缘电气性能：

常态介损：tgδ≤2.0，

常态介损增量：△tgδ≤1.0，

热态介损（155℃）：tgδ≤9%，

定、转子线棒击穿场强：＞35KV/mm，

能满足超低温、高原、盐雾等特殊运行环境要求。

绝缘结构能够承受低电压穿越时大电流的冲击，提高了高海拔环境机组的防晕性能，保证了电机在5000m海拔以内能够长期安全运行。

风力发电机用国产及进口绝缘材料成本对比表

Claims (3)

1.一种双馈风力发电机绝缘系统，它包括定子铁心、转子铁心、嵌在定子铁心内的定子线圈（1）和嵌在转子铁心内的转子线圈（6），其特征在于：定子线圈（1）的直线部的匝间设置有绝缘板A（2），定子线圈（1）的直线部的外围依次包绕有单面玻璃布补强少胶云母带（3）和NHN复合材料绝缘层（4），定子线圈（1）的端部的匝间设置有绝缘板B（5），定子线圈（1）的端部的外围包绕有单面玻璃布补强少胶云母带（3）；转子线圈（6）的外部依次包绕有耐电晕CR聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带（7）和聚酰亚胺薄膜玻璃布补强少胶云母带（8），所述定子线圈（1）与其外部包绕绝缘层及转子线圈（6）与其外部包绕的绝缘层通过真空压力浸渍无溶剂浸漆粘结为一体。

2.根据权利要求1所述的一种双馈风力发电机绝缘系统，其特征在于：所述的绝缘板A（2）为环氧多胶粉云母板，所述的绝缘板B（5）为NHN复合材料板。

3.根据权利要求1所述的一种双馈风力发电机绝缘系统，其特征在于：它还包括在定子槽部设置的U形NHN复合材料覆膜和转子槽部设置的Nomex复合材料防晕槽衬。

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