[发明专利]高压电枢绕组主绝缘与防晕层液压一次成型方法

说明书

技术领域

本发明属于电枢绕组制备领域，具体涉及高压电枢绕组主绝缘与防晕层液压一次成型方法。

背景技术

大型发电机定子绕组是发电机产生电能的主要设备元件，同时也是电流流经发电机机体内的主要载体，在电力系统正常运行的过程中，电机端部定子线棒会产生很大的正弦电压，易产生电晕和放电腐蚀现象，严重威胁机组的运行安全。为了改善这种状况，线棒端部需要进行防晕处理，目的在于，使线棒端部电场分布均匀，在运行时电子绕组端部相间不起晕、不放电。随着电机额定电压及容量的提高，防晕结构变得复杂，我国已经制造成功的单机容量百万千瓦级大型发电机电压等级可以达到26KV，这就对大型发电机主绝缘以及防晕结构的技术提出了很高的要求。如何通过合理地计算方法辅助防晕设计，是绝缘技术领域亟待深入研究的问题。

发电机绕组的绝缘形成工艺可分为多胶模压成型工艺和少胶液压成型工艺，国际上各个绝缘相关研发制造机构对各自的绝缘成型工艺进行保密，几十年来国内各发电机制造单位的绝缘成型工艺由于历史的原因，以多胶模压为主。随着国际制造企业进军中国市场，少胶技术被越来越多的中国同行所认知。和多胶模压成型工艺相比有着较明显的优势，在相同的耐压能力下，绝缘厚度可以大幅降低，由于其加工过程的特殊，绝缘内无存在任何气泡的可能，提高绝缘的质量。虽然有着介质损耗角正切值普遍偏高的特点，但仍可控制在可接受范围内，优秀的介电性能和出色机械性能使得在市场竞争上有着非常大的优势。多年来，国内的许多电机制造企业尝试着使用绝缘少胶液压成型工艺，大多的成功实例均在低压电机整浸工艺上，高压电枢绕组上试制成功的事例也鲜有发生，但其制造工艺上非常繁琐，需要进行二次处理甚至三次处理。其原因在于电枢绕组在电压高于5kV时在电枢绕组的端部表面与空气会发生局部放电现象，对定子绝缘有很强的腐蚀作用，高压电枢绕组需要进行防晕处理，防晕材料在加工过程中需要使其性能保持在一定的范围内，尤其是其非线性曲线。

真空压力浸渍设备(VPI)是高压电枢绕组一次成型生产过程中重要的工艺设备，利用真空压力浸渍，对高压电枢绕组进行绝缘处理，可大幅减少绝缘层中的气泡、针孔，从而提高了高压电机的绝缘等级，受到国内外的极大重视和发展，但是对于浸渍何时完成的判断尚无明确办法，多是通过技术人员按经验来确定，可重复操作性差，判断差异性较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高压电枢绕组主绝缘与防晕层液压一次成型方法，本方法可靠性好，能满足26KV以上电压等级的高压电枢绕组的主绝缘与防晕层的一次成型，同时采用静电容量计算法可准确确定浸渍是否完成。

本发明的技术方案为：高压电枢绕组主绝缘与防晕层液压一次成型方法，包括如下步骤：

(1)、在条形定子线棒上包扎完主绝缘后，按样板划线，半叠包一层低阻带，逐级缠绕中阻带、高阻带，以半叠绕方式缠绕，高阻带搭接中阻带长度20mm，中阻带搭接低阻带长度20mm；

(2)、包完防晕层后整体包扎一层脱模带；

(3)、将条形定子线棒均匀涂刷上硅橡胶和二甲苯的混合溶液，进烘炉140℃-200℃下烘烤0.5h-2h，冷却至常温后，将其装入浸漆罐密封，同时连接电容测量端；

(4)、启动真空机组对浸漆罐抽真空，抽至10Pa以下，保压4h-6h，同时对储漆罐进行加热，用罐外壁油循环方式加热，加热至60℃；

(5)、打开输漆阀开始向浸漆罐内输浸渍漆，漆温要求在60℃，输漆完全后漆面至少应超过绕组100mm，保持浸漆罐内100-300Pa状态1h-2h；

(6)、浸漆罐加压至0.5-0.7MPa，保压4h-5h，满足以下三个条件则可确认浸渍结束：

A、绕组的静电容量达到饱和，

B、确认Cs/Co值，Cs/Co值要在规定值以上，其中Co为漆注入前绕组的静电容量，Cs为加压结束时绕组的静电容量，规定值为3.0，

C、确认Cf/Cs值，Cf/Cs值要在达标值以上，其中Cf为泄压结束后绕组的静电容量，达标值为0.995；

(7)、浸漆罐内泄压到0.2-0.3MPa，向储漆罐内回漆，回漆完全后取出条形定子线棒，再放入100℃烘箱中，保温1h-2h，再将烘箱升温到170℃，保温12h-14h，烘箱中放置有促进剂；

(8)、去掉脱模带，室温条件下，在线棒端部刷一层高阻漆，即制成了高压电枢绕组主绝缘与防晕层液压一次成型的VPI制备的条形定子线棒。

进一步地，认定静电容量饱和的条件为以下任意一种：

(1)、静电容量增加率为0时；