[发明专利]一种用于大型水轮发电机定子线棒多因子老化应力控制平台及方法

说明书

本发明公开了一种用于大型水轮发电机定子线棒多因子老化应力控制平台及方法，可用于在实验室真实再现定子线棒真机老化过程。本平台可实现对大型水轮发电机整根定子线棒进行电、热和机械三种老化因子同时施加的多因子老化应力控制。热老化因子由加热板对定子线棒进行加热，由温度控制箱对其进行闭环控制。电老化因子由变压器提供，通过变压器可以对电老化因子进行闭环控制。机械老化因子由激振器提供，可由智能信号发生器对其进行闭环控制。电、热、机械三种老化因子均可由平台进行闭环控制，平台能满足大型水轮发电机真机不同定子线棒的老化试验要求，为研究定子线棒绝缘老化规律及寿命预测奠定基础。

技术领域

本发明属于大型水轮发电机技术领域，具体涉及一种用于大型水轮发电机定子线棒多因子老化应力控制平台及方法。

背景技术

水轮发电机的运行可靠性对电力系统的正常运行尤其是国民经济的安全生产起到了极其重要的作用。定子线棒作为水轮发电机定子绕组系统的主要组成部分，其性能直接关系到机组的运行可靠性、寿命和技术经济指标。在电机运行过程中，定子绕组要受到电、热、机械等多因子应力协同作用而逐渐破坏，绝缘和机械性能会逐步劣化。当绝缘水平严重老化时，会引起发电机故障。一旦故障可能引起区域电网波动甚至威胁整个电力系统的安全和供电可靠性，给发电企业带来严重经济损失。因此，为了研究定子线棒绝缘老化的规律以及预测其剩余寿命，必须人为的对定子线棒进行加速老化试验。

在大型水轮发电机在线运行过程中，定子线棒要同时受到电、热、机械三种应力作用。因此，在实验室人为的加强这三种老化因子来加速定子线棒的绝缘老化。但同时施加三种老化因子对设备要求较高，且要求三种老化因子互不影响存在一定困难。目前，普遍采用的是单因子加速老化或者双因子顺序老化，但这两种老化方式都不能真实反映出实际工况下的定子线棒绝缘老化过程。且现有的方法只能针对局部定子线棒试样进行老化，而不是对整根定子线棒进行老化。在实际情况中，整根定子线棒较局部定子线棒试样更具有研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大型水轮发电机定子线棒多因子老化应力控制平台及方法，以解决现有技术存在的问题，本发明可以真实再现实际工况下水轮发电机定子线棒的绝缘老化过程，通过多因子应力控制同时施加，加速整根定子线棒老化，该平台能为后续研究定子线棒绝缘老化规律及预测其剩余寿命奠定基础。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于大型水轮发电机定子线棒多因子老化应力控制平台，包括激振器水泥底座、智能信号发生器、功率放大器、电动式激振器、压电式力传感器、电荷放大器、加热板、定子线棒多因子老化应力控制平台本体、整根定子线棒、高压电缆、热电偶、温度控制箱、激振器冷却系统、并头焊块、定子线棒固定支架、支撑绝缘子、变压器和激振器通风槽；

所述定子线棒多因子老化应力控制平台本体整体处于平台箱中，所述平台箱为封闭隔热结构，定子线棒多因子老化应力控制平台本体上表面均匀设置有若干定子线棒固定支架，若干整根定子线棒并排固定在定子线棒固定支架上，定子线棒前后表面均匀分布有加热板，加热板电源由温度控制箱控制，所述加热板上均匀分布有热电偶，热电偶测得的温度数据实时反馈回温度控制箱，若干整根定子线棒的两端分别通过并头焊块连接，其中一端的并头焊块通过高压电缆连接至变压器；

所述平台箱两侧底部对称设置有激振器通风槽，两侧的激振器通风槽分别位于两端的并头焊块正下方，激振器通风槽中设置有电动式激振器，电动式激振器通过绝缘顶杆连接至正上方的并头焊块，绝缘顶杆上设置有压电式力传感器，压电式力传感器依次通过电荷放大器、智能信号发生器和功率放大器连接至电动式激振器。

进一步地，所述激振器通风槽中设置有激振器底座，激振器底座上部通过支撑绝缘子连接至电动式激振器。

进一步地，所述平台箱上连接有用于向激振器通风槽中通风以冷却电动式激振器的激振器冷却系统。