[发明专利]一种发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估方法

说明书

本发明涉及一种发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估方法，包括以下步骤：S1，加工得到定子线棒环氧云母绝缘试样，并对试样分组；S2，确定试样的击穿电压和试验条件；S3，实施加速老化试验，获得不同试验条件下的试样击穿时间；S4，得到不同试验条件下，可靠度为95％时的定子线棒环氧云母绝缘的寿命；S5，得到定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估模型，利用该模型对发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命进行评估。与现有技术相比，本发明可以在发电机的设计阶段定量预测发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命，可以使发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命满足用户的技术要求。

技术领域

本发明涉及一种发电机状态诊断方法，尤其是涉及一种发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估方法。

背景技术

定子线棒是发电机的重要组成部分，其绝缘状态的好坏在很大程度上决定了发电机的使用寿命。定子线棒绝缘主要采用环氧云母绝缘体系，在长期运行过程中，遭受电、热、机械振动和环境等应力因子的联合作用，其机械性能和介电性能逐渐变坏，电气强度降低，最终导致绝缘击穿。统计结果表明，绝缘损坏是引起发电机故障的主要原因。引起环氧云母绝缘老化的主要应力有电应力、热应力、冷热循环应力、振动与冲击引起的机械应力以及环境应力等，其中，电应力和热应力是主要的老化因素。因此，开展电应力和热应力联合作用下定子线棒绝缘的寿命评估，对于预测发电机的寿命，掌握发电机的老化状态具有重要意义。

传统的定子线棒主绝缘寿命评估方法主要是通过试验建立介质损耗因数、局部放电量等多种电气参数与剩余寿命的关系，主要有局部放电参数预测法、D-图象法和其它非电气参数寿命评估法。这些方法操作繁杂，评估结果相差比较大，不够准确。史进渊在假定电应力与广义热应力对环氧云母绝缘的影响可以进行线性叠加的前提下，基于寿命损耗累积理论提出了一种环氧云母绝缘的寿命预测简化算法。但是，绝缘材料在多种应力的共同作用下，要比应力单独作用对寿命的影响要大的多，并不能简单看作应力的代数叠加。为了描述电应力和热应力联合作用对绝缘材料寿命的影响，常用绝缘材料的多因子老化模型进行分析。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种发电机定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估方法，包括以下步骤：

S1，加工得到定子线棒环氧云母绝缘试样，并对试样分组；

S2，取一组试样进行电压击穿测试，确定试样的击穿电压，确定其他组的不同试验条件，试验条件包括电压和温度；

S3，实施其他组的加速老化试验，直到试样击穿，获得不同试验条件下的试样击穿时间；

S4，利用平均秩次法对步骤S3得到的试验数据进行处理，然后进行数据拟合，得到试样在不同试验条件下的双参数威布尔分布中的参数α和β，进而得到试样在不同试验条件下的可靠度函数，见式(1)，令式(1)中R(t)＝0.95，得到不同试验条件下，可靠度为95％时的定子线棒环氧云母绝缘的寿命：

式中，t为平均击穿时间，α为刻度参数，β为形状参数；

S5，建立定子线棒环氧云母绝缘的寿命评估模型如下式：

式中，U为电压，单位为kV，T为绝对温度，单位为K，L为在U、T下的击穿时间，单位为h，采用可靠度为95％时的试样击穿时间，A₁、A₂、B₁和B₂为常数参数；