[发明专利]空冷200MW汽轮发电机定子线棒制造方法

说明书

技术领域：本发明涉及空冷200MW汽轮发电机定子线棒制造方法。

背景技术：空冷汽轮发电机具有系统简单，安装周期短、起停方 便、运行经济、可靠性高、维护检修方便等突出优点，近年来日益受 到用户的欢迎。随着新结构、新材料和计算机辅助设计手段的运用， 空冷汽轮发电机单机容量不断增大，大型空冷汽轮发电机正逐步成为 国内外发展的一种趋势，成为各公司保持竞争优势，占领市场的主力 产品之一。

空冷机组和其它水冷及氢冷机组相比，定子线棒的普遍特点都是 主绝缘薄，绝缘设计场强高，线棒形状高宽比大。随着额定电压的升 高，容量的增大，这种趋势愈加明显。

世界上，对于定子线棒主绝缘的制造一般采用两种体系，一种是 VPI体系，即真空压力浸渍体系。而另外一种是多胶模压体系。对于 采用VPI体系制造的线棒，由于制造过程中有抽真空的工序，所以 一般认为浸渍完成后的工件中含有的气隙较少，对于绝缘体来说，可 以减少局部放电现象，被认为是当今世界上最先进的绝缘处理技术。 为与世界接轨，满足市场需求。

发明内容：本发明的目的是通过真空压力浸渍方法制造一种在18kV电压等 级下可靠性好、使用寿命长的空冷200MW汽轮发电机定子线棒制造方法。 本发明的内容是：空冷200MW汽轮发电机定子线棒制造方法，在线棒热压 成型后的导线表面半叠绕少胶环氧玻璃粉云母带至少13层作为主绝缘，在 直线部位半叠绕一层新型低阻防晕带(1)，此防晕层末端沿轴向到铁心距 离A＝110mm；沿线棒表面半叠绕一层带孔的聚四氟乙烯薄膜带，再并绕一 层不带孔的聚四氟乙烯薄膜带，将包完主绝缘与聚四氟乙烯脱模带的线棒 置入烘炉中，在60～70℃的温度下预热2小时，将预热后的线棒不带孔的 聚四氟乙烯薄膜带去掉，线棒放入真空压力浸渍(VPI)设备的浸漆罐中， 罐密封，抽真空，将线棒之中的气隙抽出去之后，输入环氧树脂与酸酐固 化剂配比为1∶1的无溶剂低粘度浸渍树脂，在0.4MPa的压力下保持3小 时，将线棒从浸漆罐中取出后，去掉带孔聚四氟乙烯带，进行防电晕处理， 中阻防晕带(2)，包扎尺寸B＝70mm，沿线棒表面半叠绕中高阻防晕带(3)， 包扎尺寸C＝90mm，沿线棒表面半叠绕高阻防晕带(4)，包扎尺寸D＝110mm， 沿线棒表面从中低阻带搭接处开始，到高阻带结束处半叠绕一层多胶云母 带(5)，防晕层搭接距离E＝25mm，将线棒直线部分放入模具中，加压固定， 线棒端部大面贴1mm的铁皮后，再在外面半叠绕3层热收缩带，处理完毕 之后，连同模具整体放入烘炉，在140℃的温度下加热16小时固化成型， 主绝缘热固化后厚度为单边3.3mm；线棒加热固化成型之后，沿线圈表面， 在多胶云母带起始处开始至距线棒绝缘末端130mm(F)的区域，涂刷一层高 阻值防电晕漆(6)，室温放置24小时后完全固化，线棒制造完成。

本发明新型的主绝缘结构：沿导线表面半叠绕新型少胶环氧玻璃粉云 母带13层，抽真空去除云母带中所含空气后，在0.4MPa的压力下保持3 小时将配比为1∶1的环氧树脂与酸酐固化剂混合后的无溶剂低粘度浸渍树 脂压入少胶云母带，再经加热固化后成为主绝缘。通过此方法制造的主绝 缘，瞬时击穿场强达到33kV/mm，在一分钟逐级耐压击穿试验中，击穿场 强均超过25kV/mm。采用此种方法制造的所有真机定子线棒，常态Un下 tgδ与0.2Un下tgδ差值Δtgδ小于1％。解决了国内外采用真空压力浸 渍技术制造的定子线棒普遍存在的损耗偏大的问题。

本发明新型端部防晕结构与防晕材料：直线低阻防晕层采用低阻防晕 带，浸渍之后，然后向端部依次半叠绕中阻防晕带、中高阻防晕带和高阻 防晕带，最外层半叠绕多胶环氧玻璃粉云母带作为附加绝缘，利用多胶云 母带的柔韧性使防晕层与主绝缘层紧密接触。防晕带为开发研制的新型材 料，与浸渍漆接触后其表面电阻值与性能不发生大的改变。最后成型后， 涂刷高电阻防电晕漆。采用此种防晕处理方法制造的所有真机定子线棒， 在56kV/1分钟的交流耐电压试验过程中，没有出现放电现象。克服了困扰 国内外采用真空压力浸渍(V PI)技术制造的定子线棒防晕效果分散性大的 普遍性问题。

采用本发明制造的空冷200MW汽轮发电机定子线棒，额定电压为18kV， 绝缘厚度减薄到3.3mm，击穿电压为额定电压的6倍，工作场强达到 3.149kV/mm的世界先进水平。主要技术性能指标如下：