提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，在加電壓時(shí)，防暈材料阻值穩(wěn)定，每支定子線棒的表面電位基本一致。在繞組端部，線棒間相鄰部位必然存在錯(cuò)位。新型斜防暈結(jié)構(gòu)使繞組端部斜邊間隙兩側(cè)線棒最近距離處的電位相近，能夠有效降低線棒間的電位差，減小繞組端部斜邊間隙電場(chǎng)。本發(fā)明根據(jù)大型電機(jī)定子線棒端部幾何形狀特點(diǎn)，通過(guò)將傳統(tǒng)直防暈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷男狈罆灲Y(jié)構(gòu)，改善并優(yōu)化了線棒繞組間的斜邊電場(chǎng)，提高了繞組的起暈電壓值。該新型防暈結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性好、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于各大型發(fā)電機(jī)組定子線棒的防暈設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)防暈結(jié)構(gòu)均可通過(guò)本發(fā)明方法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
【專利說(shuō)明】
提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓電機(jī)定子線棒端部，覆蓋有防暈層結(jié)構(gòu)，目的是降低端部電場(chǎng)，提高耐壓水 平。端部防暈層使用非線性材料，且為一段或多段結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)難度較大。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)防暈 結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究，主要采用W試驗(yàn)為主、計(jì)算為輔的研究方法。運(yùn)些研究的 主要目的是提高單支線棒的起暈電壓水平。
[0003] 實(shí)際上，單支線棒的起暈電壓較高，并不能保證定子繞組的耐電壓水平。定子繞組 是由多支線棒所組成，耐電壓水平不只取決于單支線棒的起暈電壓水平，更取決于繞組線 棒之間起暈電壓水平。傳統(tǒng)方法僅通過(guò)調(diào)節(jié)多段防暈材料性能和防暈結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度來(lái)優(yōu)化端部 電場(chǎng)，對(duì)改善繞組線棒間電場(chǎng)的作用有限。運(yùn)種情況是造成單支線棒起暈電壓較高、而繞組 起暈電壓較低的主要原因。隨著機(jī)組額定電壓的提高，提高繞組耐壓水平是防暈技術(shù)發(fā)展 的必然趨勢(shì)。
[0004] 按照傳統(tǒng)防暈方法，防暈搭接線與線棒垂線平行，在繞組安裝時(shí)，線棒因非對(duì)稱形 狀原因，在端部間必然存在錯(cuò)位，運(yùn)種傳統(tǒng)防暈搭接結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致線棒端部間必然存在電位 差，產(chǎn)生一定的斜邊電場(chǎng)，在耐壓試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致異相線棒間電暈放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性好、通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] 1)定子線棒幾何結(jié)構(gòu)為=段結(jié)構(gòu)，分別為第一段始端直線、第二段轉(zhuǎn)角和第=段 斜邊直線結(jié)構(gòu)，線棒轉(zhuǎn)角0，轉(zhuǎn)角半徑R，線棒截面高度h，兩線棒間的斜邊間隙d，線棒轉(zhuǎn)角始 端到防暈搭接的距離L
[0007] (2)防暈結(jié)構(gòu)為斜防暈結(jié)構(gòu)即帶有一定的角度與，防暈搭接與線棒垂線夾角#與防 暈位置的關(guān)系為:防暈搭接處位于第一段線棒始端直線時(shí)，目化^ 0時(shí)，角度
；防暈搭接
處位于第二段線棒轉(zhuǎn)角時(shí)，即〇<1< (R+h)0時(shí)，角度 防暈搭 接處位于第S段線棒斜邊直線時(shí)，目化^ (R+h)0時(shí)，角 .述公式 可寫成通用形式：
[0010] 防暈搭接長(zhǎng)度為20mm，阻值較大的后一級(jí)防暈搭在阻值較小的前一級(jí)防暈上;在
[000引
[0009] 線棒寬面(I)，防暈搭接的形狀為搭接線與垂線平行結(jié)構(gòu);在線棒窄面(2)，防暈搭接的形狀 為搭接線與垂線傾斜一定角度雞的結(jié)構(gòu);在線棒寬面（1)與線棒窄面(2)邊角過(guò)渡位置(3)， 防暈搭接線為平滑弧線過(guò)渡。
[0011] 防暈材料為防暈漆時(shí)，工藝為涂刷工藝;防暈材料為防暈布時(shí)，僅限應(yīng)用于在線棒 直線部分，工藝為包扎工藝。
[0012] 本發(fā)明根據(jù)大型電機(jī)定子線棒端部幾何形狀特點(diǎn)，優(yōu)化線棒防暈搭接結(jié)構(gòu)，對(duì)線 棒各幾何部分的防暈搭接角度提供了具體計(jì)算方法，滿足防暈搭接位于線棒不同位置的要 求。
[OOU]技術(shù)效果：
[0014] 本發(fā)明所述的提高繞組耐壓水平的新型防暈結(jié)構(gòu)，原理為:在加電壓時(shí)，防暈材料 阻值穩(wěn)定，每支定子線棒的表面電位基本一致。在繞組端部，線棒間相鄰部位必然存在錯(cuò) 位。新型斜防暈結(jié)構(gòu)使繞組端部斜邊間隙兩側(cè)線棒最近距離處的電位相近，能夠有效降低 線棒間的電位差，減小繞組端部斜邊間隙電場(chǎng)。
[0015] 該斜防暈結(jié)構(gòu)具有W下優(yōu)點(diǎn)：相鄰線棒間電位相近，有效降低電位差和斜邊電場(chǎng)； 解決了傳統(tǒng)防暈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角內(nèi)外側(cè)防暈長(zhǎng)度差別較大的情況，保證了轉(zhuǎn)角內(nèi)外側(cè)防暈長(zhǎng)度接 近、防暈效果一致;避免了傳統(tǒng)防暈結(jié)構(gòu)中，線棒位置造成異相線棒間電場(chǎng)作用機(jī)理的不對(duì) 稱性，造成繞組中線棒一側(cè)易起暈，而另一側(cè)不易起暈的情況，保證了繞組間電場(chǎng)的對(duì)稱性 和一致性。
[0016] 本發(fā)明所述防暈搭接與線棒垂線夾角舉公式，具有W下原理:線棒端部存在轉(zhuǎn)角 結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)角造成了線棒端部的不對(duì)稱性，且轉(zhuǎn)角越大，不對(duì)稱性越顯著。本發(fā)明中轉(zhuǎn)角公 式的選取與轉(zhuǎn)角角度和線棒位置有著直接的關(guān)系，主要考慮線棒始端直線、轉(zhuǎn)角和斜邊直 線等=個(gè)位置。通過(guò)該計(jì)算公式，防暈搭接在線棒端部任何位置，均能保證線棒端部間搭接 處的空間距離最近，因此理論上該部位的電位差最小。
[0017] 該新型防暈結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單、可操作性好、通用性強(qiáng)，能夠改善并優(yōu)化線棒繞組間的 斜邊電場(chǎng)，提高繞組的起暈電壓水平，適用于各大型發(fā)電機(jī)組定子線棒的防暈設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)防 暈結(jié)構(gòu)均可通過(guò)本發(fā)明方法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
【附圖說(shuō)明】：
[0018] 圖1:兩根相鄰定子線棒端部結(jié)構(gòu)示意圖
[0019] 圖2:兩根相鄰定子線棒窄面斜防暈搭接示意圖
[0020] 圖3:單支線棒新型斜防暈結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0021] -種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，其具體布置包括：
[0022] (1)定子線棒幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括第一段始端直線、第二段轉(zhuǎn)角和第=段斜 邊直線結(jié)構(gòu)，線棒轉(zhuǎn)角0，轉(zhuǎn)角半徑R，線棒截面高度h，兩線棒間的斜邊間隙d，線棒防暈搭接 到轉(zhuǎn)角始端的距離L，防暈搭接與線棒垂線夾角黎。
[0023] (2)大型電機(jī)定子線棒新型防暈結(jié)構(gòu)為斜防暈結(jié)構(gòu)，如圖2所示，防暈搭接與線棒 垂線夾角學(xué)與防暈位置的關(guān)系為:防暈搭接處位于第一段線棒始端直線時(shí)，目化^ 0時(shí)，角度 黎》垣;防暈搭接處位于第二段線棒轉(zhuǎn)角時(shí)，即〇<L < (R+h)目時(shí)，；
防暈搭接處位于第S段線棒斜邊直線時(shí)，良化> (R+h) 0時(shí)，角走 據(jù)新型斜防暈結(jié)構(gòu)的通用形式：
[0024]
[0025]
[0026] (3)使用角度尺、直尺、皮尺、記號(hào)筆等工具，在線棒端部各段，畫出防暈搭接處直 線。防暈材料為防暈漆時(shí)，工藝為涂刷工藝;防暈材料為防暈布時(shí)，僅限于應(yīng)用在線棒直線 部分，工藝為包扎工藝。按畫好的直線涂刷或包繞防暈材料，注意保證防暈材料與絕緣表面 的貼服性。
[0027] (4)防暈搭接長(zhǎng)度為20mm，阻值較大的后一級(jí)防暈搭在阻值較小的前一級(jí)防暈上； 在線棒寬面1，防暈搭接的形狀為搭接線與垂線平行結(jié)構(gòu);在線棒窄面2，防暈搭接的形狀為 搭接線與垂線傾斜一定角度爭(zhēng)的結(jié)構(gòu);在線棒寬面與窄面邊角過(guò)渡位置3,防暈搭接線為平 滑弧線過(guò)渡，在防暈工藝處理時(shí)，要保證直線和弧線的平滑度。
[0028] (5)對(duì)線棒斜防暈搭接形狀的進(jìn)一步工藝要求為:嚴(yán)格控制上一級(jí)防暈搭接的直 線度。如：中阻與中高阻搭接處要嚴(yán)格控制中阻末端的直線度。
[0029] (6)將傳統(tǒng)防暈結(jié)構(gòu)變?yōu)樾滦托狈罆灲Y(jié)構(gòu)的方法為:保持轉(zhuǎn)角外側(cè)防暈尺寸不變， 根據(jù)防暈搭接與線棒垂線夾角擎公式，計(jì)算夾角礙，W轉(zhuǎn)角外側(cè)搭接位置和夾角礙確定轉(zhuǎn)角 內(nèi)側(cè)防暈尺寸，并進(jìn)行相應(yīng)工藝實(shí)施，W改善防暈結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，其特征是，具體包括： (1) 定子線棒幾何結(jié)構(gòu)為三段結(jié)構(gòu)，分別為第一段始端直線、第二段轉(zhuǎn)角和第三段斜邊 直線結(jié)構(gòu)，線棒轉(zhuǎn)角Θ，轉(zhuǎn)角半徑R，線棒截面高度h，兩線棒間的斜邊間隙d，線棒轉(zhuǎn)角始端到 防暈搭接的距離L; (2) 防暈結(jié)構(gòu)為斜防暈結(jié)構(gòu)即帶有一定的角度環(huán)，防暈搭接與線棒垂線夾角φ與防暈位 置的關(guān)系為：防暈搭接處位于第一段線棒始端直線時(shí)，即L < 0時(shí)，角度φ = 0:防暈搭接處位于第二段線棒轉(zhuǎn)角時(shí)，即〇<L< (R+h)0時(shí)，處位于第三段線棒斜邊直線時(shí)，即L HR+h) Θ時(shí)， 寫成通用形式：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，其特 征是:防暈搭接長(zhǎng)度為20mm，阻值較大的后一級(jí)防暈搭在阻值較小的前一級(jí)防暈上;在線棒 寬面(1)，防暈搭接的形狀為搭接線與垂線平行結(jié)構(gòu);在線棒窄面(2)，防暈搭接的形狀為搭 接線與垂線傾斜一定角度_的結(jié)構(gòu);在線棒寬面(1)與線棒窄面(2)邊角過(guò)渡位置(3)，防暈 搭接線為平滑弧線過(guò)渡。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種提高繞組耐壓水平的大型電機(jī)定子線棒防暈結(jié)構(gòu)，其 特征是：防暈材料為防暈漆時(shí)，工藝為涂刷工藝;防暈材料為防暈布時(shí)，僅限應(yīng)用于在線棒 直線部分，工藝為包扎工藝。
【文檔編號(hào)】H02K3/40GK105827044SQ201610317697
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】孫永鑫, 潘延明, 隋銀德, 滿宇光, 胡春秀, 李正
【申請(qǐng)人】哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司