一种高压电机定子绕组GVPI保压时间的计算方法与流程

本发明涉及定子绕组，具体涉及一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法。

背景技术：

1、定子绕组作为电机的核心部件，定子绕组gvpi(整个定子真空压力浸渍)是高压电机制造的关键工艺技术，定子绕组gvpi工艺过程决定了定子绕组绝缘内部气隙的多少、大小，以及绕组绝缘电气性能的优劣，对电机绝缘的运行寿命和安全可靠性起着至关重要的作用。

2、现有技术中，例如中国专利文献中，公开号为cn116231989a，公开日为2023年6月6日，名称为一种高压电机定子线圈主绝缘vpi保压时间的计算方法，将定子线圈主绝缘厚度划分为多个范围段，并根据定子线圈直线部分和定子线圈导线的高宽比，对vpi保压时间进行计算，上述公开号为cn116231989a的现有技术能够解决单支定子线圈vpi存在缺陷问题，例如当线圈主绝缘较厚、直线部分较长、导线高宽比较大时，浸渍树脂没有完全浸入内层云母带，云母带层间的树脂填充不均匀，使线圈主绝缘发空、气隙过多、层间粘接不良，造成线圈介质损耗增量大、工频击穿电压低、电老化寿命短等绝缘性能不合格；当线圈主绝缘较薄、直线部分较短、导线高宽比较小时，随大尺寸线圈一起浸渍的小尺寸线圈会因为浸渍时间过长而使主绝缘云母带中的云母鳞片移动窜位，造线圈主绝缘工频击穿电压低、电老化寿命短等绝缘性能不合格的问题。

3、但上述现有技术仍有缺陷,单支定子线圈绝缘包扎完成后，不带模具和定子铁心，定子线圈主绝缘厚度不包含绝缘表面的防晕层和保护层厚度，直线部分长度不包含定子线圈端部长度，定子线圈两端末端的铜导体没有包扎绝缘进行封闭，因此采用上述现有技术中的方法更好浸渍、浸透，但定子绕组一般由上百支定子线圈绝缘包扎完成，并嵌入定子铁心槽内，每支线圈两端的铜导体包扎绝缘进行封闭，定子绕组绝缘厚度包括定子线圈表面的防晕层和保护层厚度，相比于单支定子线圈更厚，定子绕组长度包含了线圈端部长度，越长越难浸渍，定子铁心槽越深越难浸渍。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法，能够使得定子绕组gvpi过程中完整的浸渍、浸透，能够减少定子绕组gvpi缺陷，降低定子绕组绝缘性能不合格而造成的质量损失，确保定子绕组按时保质交付和机组长期安全运行的稳定可靠性。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法，其特征在于：根据定子绕组绝缘厚度d、定子绕组长度l以及定子铁心槽深宽比δ对定子绕组进行第一次gvpi,其中第一次gvpi保压分为两个阶段，定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，通过式(1)计算，其中，c1取值为2.0～2.3，c2取值为0.18～0.22、c3取值为0.48～0.52，根据电机运行特性和绝缘寿命要求进行取值，

4、

5、当第一次第一阶段浸渍保压结束后将浸渍罐内压力卸至预设值后维持一段时间进行第一次第二阶段浸渍保压,第一次第二阶段浸渍保压时间分为t2和t3，其中t2通过式(2)计算，其中c4取值为1.8～2.2，c5取值为1.9～2.3、c6取值为1.8～2.1，根据电机运行特性和绝缘寿命要求进行取值，

6、

7、t3通过式(3)计算，其中c7取值为2.2～2.5，c8取值为0.21～0.23、c9取值为0.20～0.22，根据电机运行特性和绝缘寿命要求进行取值，

8、

9、进一步的，所述定子绕组绝缘厚度d小于2mm时，定子绕组只进行第一次第一阶段浸渍保压，保压压力为0.6mpa～0.8mpa。

10、进一步的，所述定子绕组绝缘厚度d≥2mm时，定子绕组需进行第一次第一阶段浸渍保压和第一次第二阶段浸渍保压；第一次第一阶段浸渍保压压力0.6mpa～0.8mpa，第一次第一阶段浸渍保压时间结束后，将浸渍罐内压力卸至0.1mpa～0.2mpa，维持1h～2h后，再将浸渍罐内压力增加至0.6mpa～0.8mpa，并按第一次第二阶段浸渍保压时间维持保压压力0.6mpa～0.8mpa。

11、进一步的，定子绕组绝缘厚度d大于等于2mm且小于3mm时，定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t2。

12、进一步的，当定子绕组绝缘厚度≥3mm或定子绕组长度大于4m时，定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间为t3。

13、进一步的，不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度d小于2mm，采用式(1)进行计算，计算结果中时间最长的作为该批次的gvpi浸渍保压时间。

14、进一步的，不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度d大于等于2mm且小于3mm时，采用式(1)进行计算定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间；采用式(2)计算定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t2，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间。

15、进一步的，不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度≥3mm或定子绕组长度大于4m时，采用式(1)进行计算定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间；采用式(3)计算定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t3，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间。

16、进一步的，还包括第二次gvpi，第二次gvpi浸渍保压时间不大于2h，保压压力0.6mpa～0.8mpa。

17、进一步的，将不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，定子绕组gvpi浸渍保压过程中使用电容测量装置监测最长浸渍时间的定子绕组单相对地电容，根据电容变化辅助判断定子绕组绝缘gvpi是否浸渍透彻。

18、本发明与现有技术相比具有如下效果：

19、1.本发明综合高压电机定子绕组绝缘厚度、不同定子绕组长度和不同的定子铁心槽深宽比，对定子绕组gvpi工艺参数进行精细化设计，首次创造出一种原理清晰、结构简单、制造工艺方便、实用高效的高压电机定子绕组gvpi保压计算方法。

20、2.本发明对定子绕组绝缘厚度、定子绕组长度和定子铁心槽深宽比等参数进行计算分析，对大尺寸定子绕组采用合理的gvpi浸渍工艺参数，有效避免大尺寸定子绕组绝缘浸渍不良、发空、介质损耗增量大、工频击穿电压低、电老化寿命短等绝缘缺陷，有效降低定子绕组绝缘性能不合格而造成质量损失。

21、3.本发明对定子绕组绝缘厚度、定子绕组长度和定子铁心槽深宽比等参数进行计算分析，对小尺寸定子绕组采用高效的gvpi浸渍工艺参数，有效避免大尺寸与小尺寸定子绕组混合浸渍时，因浸渍时间过长而导致绝缘中的云母鳞片移动窜位，使小尺寸定子绕组绝缘工频击穿电压低、电老化寿命短等绝缘性能不合格的现象发生，大幅降低定子绕组gvpi缺陷而引起的绝缘批量报废损失。

技术特征：

1.一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法，其特征在于：根据定子绕组绝缘厚度d、定子绕组长度l以及定子铁心槽深宽比δ对定子绕组进行第一次gvpi,其中第一次gvpi保压分为两个阶段，定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，通过式(1)计算，其中，c1取值为2.0～2.3，c2取值为0.18～0.22、c3取值为0.48～0.52，

2.如权利要求1所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：所述定子绕组绝缘厚度d小于2mm时，定子绕组只进行第一次第一阶段浸渍保压，保压压力为0.6mpa～0.8mpa。

3.如权利要求1所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：所述定子绕组绝缘厚度d≥2mm时，定子绕组需进行第一次第一阶段浸渍保压和第一次第二阶段浸渍保压；第一次第一阶段浸渍保压压力0.6mpa～0.8mpa，第一次第一阶段浸渍保压时间结束后，将浸渍罐内压力卸至0.1mpa～0.2mpa，维持1h～2h后，再将浸渍罐内压力增加至0.6mpa～0.8mpa，并按第一次第二阶段浸渍保压时间维持保压压力0.6mpa～0.8mpa。

4.如权利要求3所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法，其特征在于：定子绕组绝缘厚度d大于等于2mm且小于3mm时，定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t2。

5.如权利要求3所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：当定子绕组绝缘厚度≥3mm或定子绕组长度大于4m时，定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间为t3。

6.如权利要求2所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度d小于2mm，采用式(1)进行计算，计算结果中时间最长的作为该批次的gvpi浸渍保压时间。

7.如权利要求4所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法，其特征在于：不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度d大于等于2mm且小于3mm时，采用式(1)进行计算定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间；采用式(2)计算定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t2，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间。

8.如权利要求5所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，且定子绕组绝缘厚度≥3mm或定子绕组长度大于4m时，采用式(1)进行计算定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间t1，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第一阶段浸渍保压时间；采用式(3)计算定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间t3，计算结果中时间最长的作为该批次定子绕组第一次第二阶段浸渍保压时间。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：还包括第二次gvpi，第二次gvpi浸渍保压时间不大于2h，保压压力0.6mpa～0.8mpa。

10.如权利要求9所述的一种高压电机定子绕组gvpi保压时间的计算方法,其特征在于：将不同类型的多台定子绕组同时进行gvpi时，定子绕组gvpi浸渍保压过程中使用电容测量装置监测最长浸渍时间的定子绕组单相对地电容，根据电容变化辅助判断定子绕组绝缘gvpi是否浸渍透彻。

技术总结本发明提供了一种高压电机定子绕组GVPI保压时间的计算方法，涉及定子绕组技术领域，根据定子绕组绝缘厚度d、定子绕组长度L以及定子铁心槽深宽比δ对定子绕组进行第一次GVPI,其中第一次保压分为两个阶段，第一次第一阶段保压时间t<subgt;1</subgt;，当第一次第一阶段浸渍保压结束后将浸渍罐内压力卸至预设值后维持一段时间进行第一次第二阶段浸渍保压,第二次保压时间分为t<subgt;2</subgt;和t<subgt;3</subgt;，能够使得定子绕组GVPI过程中完整的浸渍、浸透，能够减少定子绕组GVPI缺陷，降低定子绕组绝缘性能不合格而造成的质量损失，确保定子绕组按时保质交付和机组长期安全运行的稳定可靠性。技术研发人员：黄绍波,陈阳,邓龙勇,涂强,吴丽媛受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23