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西玛牌电晕对高压电机的危害。

时间:2019-08-02 12:03
      有一位做电机试验的好友小G谈了一个问题,有一台H500额定电压10kV的电机试验时有明显的电晕放电声音。高压电机生产过程中,倘若绝缘结构本身有缺陷或生产制造过程如线圈绕包、整形或端部固定等存在问题,很容易出现这类问题。针对该问题,对高压电机定子线圈常见问题一探究竟。

绕组电晕和间隙电火花放电
      高压电机定子绕组端部出槽口部位及径向通风道内槽口部位绝缘线圈表面电场强度高且分布不匀,当局部场强达到临界场强时,气体发生局部电离或电子碰撞游离,形成持续性连锁反应的“电子崩”放电。此时,在电离的绝缘线圈表面呈现蓝色荧光,即电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氮的氧化物而损坏绝缘。

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      定子热固性绝缘线圈表面层与槽壁间接触不良或不稳定而窜动时,因电磁力的振荡作用,接触点若即若离,引起槽内电火花放电,使局部温度上升,达摄氏上百度至上千度,绝缘表面受到严重的电腐蚀,极短时间造成深达1mm及以上麻点斑坑,且电腐蚀部位随着振动、接触条件的变化而非规律性变动,导致绝缘击穿。

      与其他绝缘材料相比,空气更容易发生电晕放电。

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常见问题及规避措施

      曾到过一个电机生产企业,观察了该企业高压线圈生产加工过程,从现场获取的信息,归纳出可能导致电晕放电的几个因素。

      材料本身存在的质量问题。如电磁线绝缘层、云母带厚度不均匀、高低阻防电晕材料不符合导致的线圈整体绝缘效果不佳。

      线圈绝缘包制过程中,如果不能按照工艺要求的叠包要求加工,可能会导致线圈局部绝缘的厚度不足。好一些的电机生产厂家,采用数控设备进行包带,这能充分保证线圈包制过程中绝缘张力及均匀程度符合要求,基本杜绝了所包绝缘厚度的不一致性;反过来讲,如果采用手工包带,叠包的一致性就会差一些,而且张紧程度也不一致,可能会导致绝缘最终的处理效果。

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      防电晕材料在嵌线过程受到损伤。不少高压电机生产厂家,电机线圈的直线边,在按工艺要求包制数层云母带后(10kV比6kV电机包制层数多),再半叠包低阻带,在直线边与端部的过渡交汇处采用高阻带叠包。无论高阻带还是低阻带都是防电晕材料,在实际观察过程发现嵌线过程中存在低阻带破损的事实,这无疑是导致产生电晕,最终致使电机运行时放电的质量隐患。

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      嵌线过程存在的不适宜性。高压电机定子嵌线过程非常重要的环节就是嵌线过程中应使槽内的缝隙足够小,要通过加塞绝缘片等措施实现该要求,实际观察发现,嵌线过程可能存在未处理的缝隙。该环节的另一个问题是整形的线圈存在变形,会导致线圈嵌入槽后,绕组与槽边缘的间隙不均匀,留下浸漆不均匀、不到位的质量隐患。

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      浸漆过程因素。浸漆过程中,漆的粘度、绕组坯件的预烘温度、浸漆压力、烘干等都会直接影响到绕组的绝缘固化效果。好一些的电机生产企业采用VPI浸漆工艺,采用旋转烘箱等设备和工艺会有效改善绕组的绝缘处理效果,降低电机运行过程产生电晕的几率。

      线圈的生产制造,定子的嵌制加工及浸漆烘干过程是高压电机生产和制造的关键环节,但因检测手段的局限性,其内在的质量可靠性只要靠具体的工艺去控制和实现,特别是对于电晕放电的问题,往往只有在整机试验时有的甚至在负载状态下才会表现出来,一旦出现该问题,后期的措施可能已于事无补。所以,科学合理的生产制造工艺,严格将各道工序控制好是规避该问题的唯一方法。

      
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