机定子线棒防晕材料及防晕结构的研究

80kV/ 1min
33. 5
通过
闪烙击穿 电压 kV
112. 5
图 1 中代号 材料 尺 寸 mm
表 8 三段防晕材料及尺寸
低阻层 A
L1
L2
L3
低阻带 HDY-2 HDY-3 HDY-5
130
90
90
140
三段防晕结果比两段结构效果好~ 交流耐压和闪 烙 击 穿 电 压 水 平 得 到 提 高~ 防 晕 带 电 阻 率 FB- 52 10MO~ 非 线 性 系 数 B= 1. 18; FB - 4 2 100MO~ B =
试验项目
起晕电压 kV
交流耐压 80kV/ 1min
闪烙击穿 电压 kV
平均值
50
通过
127. 5
新 开 发 研 制 的 HDY 系 列 防 晕 材 料 击 穿 电 压 水 平 提 高 了~ 防 晕 带 电 阻 率 如 下: HDY- 22 10MO~ 非 线性系数 B= 1. 15; HDY-32 100MO~ 非线性系数 B = 0. 97; HDY-52 200MO~ 非线性系数 B= 0. 60
表 6 两段防晕材料及尺寸
图 1 中代号
低阻层 A
L1
材料 尺 寸 mm
低阻带 130
HDY - 3 160
L2 HDY - 5
160
表 7 两段防晕结构试验结果
试验项目 平均值
起晕电压 kV 50
交流耐压 80kV/ 1min
通过
闪烙击穿 电压 kV
129
2. 2. 2 三段防晕结构试验 对于高压电机定子线棒端部防晕结构~ 从理论上
收稿日期: 2002-04-29 作者简介: 李振海 男 高级工程师 专业带头人 1987 年 7 月毕业于 哈尔滨电工学院 主要从事大型水轮发电机~ 汽轮发电机绝缘技术应 用研究及科研工作( Tel: 0451-2102601) O
6
绝缘盒无填充绝缘结构 但三峡发电机要国产化 国 内传统防晕结构却满足不了防晕要求 所以必须进行 防晕材料及防晕结构国产化研究O
平均值
33. 67
通过
89. 17
2. 1. 2 三段防晕结构试验 对于高压电机定子线棒端部防晕结构~ 从理论上
讲防晕级数越多防晕效果越好~ 但防晕级数越多线棒 的制造工艺越复杂~ 容易出现不合格产品~ 所以我们 以三段防晕结构为主进行了大量试验~ 确定了如表 4 所示的结构~ 防晕性能如表 5 所示O
5. 3
5. 8
6. 3
6. 8
7. 0
1min 试验电压 UT( kV)
62
67
73
78
81
Байду номын сангаас
高阻末端允许最大电压值 U ( kV)
35
36
37. 5
39
39. 5
2 防晕材料筛选和防晕结构试验
据 优 化 原 则 对 FB 系 列 防 晕 带 的 电 阻 率 及 非 线 性系数进行了大量的试验和不同电阻值的防晕进行
优化搭配~ 所以本课题用两段和三段防晕进行结构的 优化试验~ 确定最佳的材料和结构O 选择我公司传统 的 高 阻 防 晕 带 FB- 3~ FB- 4~ FB- 5 和 我 们 新 开 发 研制的 26kV 高阻防晕带 HDY 系列进行三峡发电机 定子线棒防晕结构的试验O
防晕结构试验线棒采用我公司的多胶模压 一次
Study on three gorge proj ect hydrogenerator
corona protection material and Structure
Li zhen-hai Zhao hu -chu n Li jing-yu
(
150040 C )
AbStract: Through the selection and development f or the internal corona protection materials the corona protection tapes with different resistivity and nonlinear coefficient have been optimized and matched reasonably in this subject . These kinds of materials and structure adapt to more than 20kV high voltage hydro generator and have applied on the three-gorge project units and met the reguirements of the ABB-Alstom. KeywordS: corona protection material corona protection structure corona inception voltage
两段结构, 外包一层 FB-3 至引线端
28. 5
通过
三段结构, 外包一层 FB-3 至引线端
29
通过
闪烙击穿电压 kV 126. 5 112. 5
图 3 采用 HDY 系列防晕带的三峡发电机定子线棒防晕结构
表 11 HDY 系列防晕带的三峡发电机定子线棒防晕结构性能( 平均值)
结构
起晕电压 kV
交流耐压 80kV/ 1min
通过大量结构试验 国内传统的两段和三段防晕
结构可以满足三峡发电机定子单根线棒的防晕要求~ 但对于三峡定子绕组水内冷传统的防晕结构满足不
了防晕要求~ 由于定子绕组并头绝缘盒内无填充绝 缘~ 所 以 防 晕 结 构 必 须 按 ABB- ALSTOM 公 司 标 准对三峡结构进行国产化研究
2. 3 三峡防晕材料及防晕结构试验 在国内传统两段和三段防晕结构的外表面包一
层高阻带直至引线处~ 试验线棒主绝缘厚度与三峡真 机线棒厚度相同为 4. 60m 2. 3. 1 FB 系列防晕带的试验
按 ABB-ALSTOM 公司对三峡结构的要求进行 试验~ 结构示意图如图 2 所示~ 试验结果如表 10 所示 2. 3. 2 HDY 系列防晕带的试验
按 ABB- ALSTOM 公 司 对 三 峡 结 构 的 要 求 进 行试验
两段结构, 外包一层 HDY-3 至引线端
50
通过
闪烙击穿电压 kV 132. 5
用国产 FB 系列防晕材料按 ABB-ALSTOM 结 构起晕电压达不到三峡机组防晕的要求, 而 HDY 系 列防晕带可以满足三峡发电机定子绕组防晕要求0
3 防晕结构的确定
试 验 证 明 单 独 使 用 国 产 FB 系 列 防 晕 材 料 满 足 不了三峡机组防晕要求, HDY 系列可 以 达 到 ABBALSTOM 公司对三峡的要求0 另外我们也对进口防 晕带进行了试验, 结果表明, 单独使用进口的适合多 胶模压和少胶 VPI( 真空压力浸渍工艺) 高阻带( 国外
0. 93; FB-32 200MO~ B= 0. 62 2. 2 新型全固化 HDY 系列防晕材料使用效果 2. 2. 1 两段防晕试验
通过大量的结构试验~ 在保证起晕电压,交流耐 压 试 验 等 指 标 达 到 ABB- ALSTOM 标 准 后 确 定 两 段防晕结构及材料~ 具体尺寸如表 6 所示~ 试验数据 如表 7 所示
于 20kV 级及以上大型高压水轮发电机定子线棒的防晕材料和防晕结构 研究 的 成 果 应用 到 三 峡 发 电 机 真 机 线 棒 上
达到 ABB-ALSTOM 的技术要求O
关键词: 防晕材料; 防晕结构; 起晕电压
中图分类号: TM215; TM303; TG323
文献标识: A
文章编号: 1009-9239( 2002) 06-0008-05
{0. 6W/cm2( 交流耐压时表面温度不超过 45C ) ~ 其 三~ 防晕层末端电位不超过表 1 的限值O
传统防晕结构示意图见图 1~ 图中 B 为防晕层末 端至引线的放电距离O
图 1 传统半截防晕结构
表 1 各等级防晕层末端临界电压 U
额定电压( kV)
20
22
24
26
27
单面绝缘厚度 d ( mm)
通过大量的结构试验~ 在保证起晕电压~ 交流耐
压 试 验 等 指 标 达 到 ABB- ALSTO 要 求 后 确 定 采 用两段防晕结构及材料~ 具体尺寸如表 2 所示~ 试验 数据如表 3 所示O
表 3 两段防晕结构试验结果
试验项目
起晕电压 kV
交流耐压 80kV/ 1min
闪烙击穿 电压 kV
讲防晕级数越多防晕效果越好~ 但防晕级数越多线棒 的 制 造 工 艺 越 复 杂~ 容 易 出 现 不 合 格 产 品~ 对 于 20kV 级 及 以 上 高 压 发 电 机 三 段 防 晕 结 构 可 以 满 足 防晕要求~ 通过大量试验确定了如表 8 所示的结构~ 防晕性能如表 9 所示
表 9 三段防晕结构试验结果
成 型' 工艺~ 用标准铝排 13> 51> 3200 和 F 级环氧 玻璃粉云母带主绝缘压制线棒~ 单面主绝缘厚度为 3. 50mm~ 工艺参数与我公司产品工艺相同O
表 2 两段防晕材料及尺寸
图 1 中代号 低阻层 A
L1
L2
L3
材料
低阻带
FB- 4
FB- 3
尺寸 mm
130
140
160
2. 1 FB 系列防晕的试验 2. 1. 1 两段防晕试验
防晕结构及性能如图 3 和表 11 所示
图 2 采用 FB 系列防晕带的三峡发电机定子线棒防晕结构
8
绝缘材料 2002 NO. 6
李振海等, 三峡水轮发电机定子线棒防晕材料及防晕结构的研究