專利名稱：改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)電機發(fā)展的一個趨勢是電壓等級越來越高，容量越來越大，這對定子繞組主絕緣提出了新的要求，不但要求電氣和機械性能優(yōu)異穩(wěn)定，而且絕緣厚度需要盡可能的薄。要滿足這個要求有兩種方法一是絕緣材料的更新?lián)Q代，另一種方法是絕緣與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和完善。對于前者而言，國內(nèi)電機F主絕緣材料從1987年應(yīng)用至今，已經(jīng)有 20余年的時間，材料科學(xué)的發(fā)展以及經(jīng)濟成本等因素使電機主絕緣材料的變革在相當(dāng)長一段時間內(nèi)很難有大的突破。因此，在現(xiàn)有絕緣體系條件下，只能通過第二種方法來對定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)進行改進。由于制約著定子繞組性能提高的主要因素就是導(dǎo)線角部場強集中現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)生擊穿事故的定子繞組中，有90%的擊穿點位于線棒的角部。所以需要我們對絕緣內(nèi)部導(dǎo)體角部電場分布進行改善，以降低角部電場畸變系數(shù)，在不降低主絕緣性能的同時，盡量減薄主絕緣厚度，提高槽內(nèi)導(dǎo)體有效利用率，在有效體積的前提下增大出力，節(jié)約成本，促進絕緣技術(shù)的發(fā)展和進步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種降低導(dǎo)體角部最大場強、提高使用壽命和線棒主絕緣的耐電強度的改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部電場強度的方法，定子線棒電磁線采用換位編織完成，兩排電磁線之間插好排間絕緣，在導(dǎo)線窄面每一個換位花處任選一點破壞電磁線絕緣，然后用0. 05mm厚的50mm寬聚四氟乙烯薄膜帶半疊繞將表面電阻率彡104Ω，體積電阻率 < 5Χ 104Ω · m的半導(dǎo)體膠條固定在編織后的電磁線的上下窄面上，同時通過聚四氟乙烯薄膜帶將電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條纏繞在一起組成導(dǎo)體，將纏繞成一體的導(dǎo)體放入由固定壓模和測壓模組合成的模具中，然后在導(dǎo)體上方再放上上壓模，固定壓模和上壓模的窄面角部壓鐵呈“R”型，R = 2 3mm，固定模再放入導(dǎo)體之前就固定好，對上壓模和測壓模施加壓力，將整個導(dǎo)體壓緊，對電磁線通電流加熱，當(dāng)溫度達到在150°C時，再次對上壓模和測壓模具施加壓力，將整個導(dǎo)體壓到圖紙要求尺寸，然后保溫1小時，使之前插好的排間絕緣和半導(dǎo)體膠條完全固化，把電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條粘接固化成為一體，導(dǎo)線角部處理完成。本發(fā)明當(dāng)溫度達到在150°C時，保溫1小時，使排間絕緣和半導(dǎo)體膠條完全固化，導(dǎo)線角部處理完成。本發(fā)明可以保證固化成型后的導(dǎo)線窄面的半導(dǎo)體膠條角部也達到 R = 2 3mm，從而減少了常規(guī)導(dǎo)線壓制完畢之后再進行人工倒角的工序，并且保證了角部 R的均勻一致，然后電磁線通電流加熱，當(dāng)溫度達到在150°C時，保溫1小時，使排間絕緣中的膠流出將電磁線粘接在一起并和半導(dǎo)體膠條同時完全固化，將導(dǎo)線固化成為一體。導(dǎo)線角部處理完成。然后包繞主絕緣制成線棒。通過此種處理方式，使導(dǎo)體角部圓角半徑由原來的電磁線圓角半徑r = 0. 5mm增加到半導(dǎo)體膠條的R = 2 3mm，降低了導(dǎo)體角部最大場強，場強畸變系數(shù)即絕緣內(nèi)部最大場強與平均場強的比值達到1.7以下，而不經(jīng)過任何處理的線棒場強畸變系數(shù)為2. 39，并且通過半導(dǎo)體膠條將露銅點連接起來，使得整個導(dǎo)體表面電位趨于一致，電場分布得到改善，經(jīng)過此種導(dǎo)線處理的線棒主絕緣瞬時擊穿場強達到33kV/mm，一分鐘逐級耐壓擊穿場強超過25kV/mm。在10kV/mm的電場強度下，老化壽命超過lOOOh。大大提高了線棒主絕緣的耐電強度。


圖1為電磁線編織與換位2為導(dǎo)線成型結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式如圖1所示的改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法，定子線棒電磁線8 采用換位編織1完成，兩排電磁線之間插好排間絕緣5，在導(dǎo)線窄面每一個換位花2處任選一點破壞電磁線絕緣，如圖2所示，采用0. 05mm厚的50mm寬聚四氟乙烯薄膜帶6半疊繞將表面電阻率> 104Ω，體積電阻率< 5Χ104Ω ·πι的半導(dǎo)體膠條4固定在編織后的電磁線的上下窄面上，同時通過聚四氟乙烯薄膜6帶將電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條纏繞在一起組成導(dǎo)體，之后，將纏繞成一體的導(dǎo)體放入由固定壓模7和測壓模9組合成的模具中，放入的方向如圖2所示。然后在導(dǎo)體上方再放上上壓模3，固定壓模7和上壓模3的窄面角部壓鐵呈“R”型，R = 2 3mm。固定模7再放入導(dǎo)體之前就固定好，對上壓模3和測壓模9施加壓力，將整個導(dǎo)體壓緊，對電磁線通電流加熱，當(dāng)溫度達到在150°C時，再次對上壓模3和測壓模具9施加壓力，將整個導(dǎo)體壓到圖紙要求尺寸，然后保溫1小時，使之前插好的排間絕緣5和半導(dǎo)體膠條2完全固化，把電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條粘接固化成為一體。導(dǎo)線角部處理完成。
權(quán)利要求
1. 一種改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法，其特征是定子線棒電磁線 (8)采用換位編織(1)完成，兩排電磁線之間插好排間絕緣(5)，在導(dǎo)線窄面每一個換位花 (2)處任選一點破壞電磁線絕緣，然后用0.05mm厚的50mm寬聚四氟乙烯薄膜帶(6)半疊繞將表面電阻率> 104Ω，體積電阻率< 5Χ104Ω ·πι的半導(dǎo)體膠條4固定在編織后的電磁線的上下窄面上，同時通過聚四氟乙烯薄膜(6)帶將電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條纏繞在一起組成導(dǎo)體，將纏繞成一體的導(dǎo)體放入由固定壓模(7)和測壓模(9)組合成的模具中， 然后在導(dǎo)體上方再放上上壓模(3)，固定壓模(7)和上壓模(3)的窄面角部壓鐵呈“R”型， R = 2 3mm，固定模(7)再放入導(dǎo)體之前就固定好，對上壓模(3)和測壓模(9)施加壓力， 將整個導(dǎo)體壓緊，對電磁線通電流加熱，當(dāng)溫度達到在150°C時，再次對上壓模C3)和測壓模具(9)施加壓力，將整個導(dǎo)體壓到圖紙要求尺寸，然后保溫1小時，使之前插好的排間絕緣(5)和半導(dǎo)體膠條⑵完全固化，把電磁線、排間絕緣和半導(dǎo)體膠條粘接固化成為一體， 導(dǎo)線角部處理完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部場強分布的方法，在發(fā)電機定子線棒導(dǎo)體角部處理方面、等電位層的處理方面以及等電位層材料的控制等方面進行了技術(shù)創(chuàng)新，從而對發(fā)電機定子線棒角部場強分布進行了改善，使場強畸變系數(shù)達到1.7以下，線棒瞬時擊穿場強達到33kV/mm，一分鐘逐級耐壓擊穿場強超過25kV/mm。在10kV/mm的電場強度下，老化壽命超過1000h。在減薄主絕緣厚度的基礎(chǔ)上提高主絕緣可靠性能。本發(fā)明填補了國內(nèi)空白，達到世界先進水平。
文檔編號H02K3/32GK102437668SQ20111030011
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者李振海, 滿宇光, 王洋, 胡春秀, 袁曉紅 申請人:哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司