一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法与流程

本发明属于高压电机绝缘，具体为一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法。

背景技术：

1、众所周知，大型发电机定子绕组端部电晕问题是行业内较为常见且处理难度较大的技术难题之一，特别是在以空气为冷却介质的发电机中或定子绕组端部采用浸胶玻璃丝束绑扎固定的发电机中尤为明显。因为此类发电机采用的浸胶玻璃丝束等绑扎材料固化后，绝缘表面形成的尖角毛刺等凸起部位，在机组运行时电场强度较为集中，使得定子绕组端部电场分布不均匀，所以容易出现电晕放电。且随着大型发电机组朝着更高电压等级更大额定容量的方向发展，定子绕组端部发生电晕放电的风险也逐渐增大。电晕放电会在发电机定子绕组绝缘表面造成电腐蚀，进而会降低发电机绝缘系统的寿命，绕组电晕问题会对发电机的安全稳定运行带来较大隐患。近年来，行业内越来越重视发电机定子绕组端部电晕问题的改善方法。

2、解决发电机定子绕组端部电晕问题的传统方法为“对发生电晕放电部位的绝缘表面进行人工打磨，使用酒精等溶剂进行擦拭清理，而后在电晕放电部位表面涂刷绝缘覆盖漆”，但该方案对电晕改善的效果一般，且效率较低，费时费力；此外，由于操作空间的限制，传统人工电晕处理方法对于发电机定子绕组端部上下层线棒的层间及绝缘褶皱内的区域清理不彻底，容易造成残留的电晕放电，电晕治理不彻底。

3、因此，亟待发明一种电晕改善效果明显、科学合理、通用性强、操作便捷、效率高的大型发电机定子绕组端部电晕改善方法。

技术实现思路

1、本发明旨在解决大型发电机定子绕组端部绝缘表面的电晕问题，提供一种基于干冰清理工艺的大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，该方法具有电晕改善效果明显、科学合理、通用性强、操作便捷、覆盖面广、效率高等优点。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案具体描述如下：

3、s1、使用干冰清理设备、干冰颗粒，将非标制作的l型金属喷嘴通过螺纹把合固定在喷枪上，接通电源，通过控制开关调节干冰喷射压力及干冰喷射量，通过喷枪、干冰管来调节干冰喷射距离及干冰喷射角度，利用喷枪内的压缩空气，将低温高速运动的干冰颗粒吹至大型发电机定子绕组端部绝缘表面进行干冰清理，消除定子绕组端部绝缘表面的尖角毛刺及绝缘表面褶皱内的脏污，其中，绝缘表面包括上层定子线棒、下层定子线棒、斜边垫块、玻璃丝束绑扎绳、层间适型材料的外表面；

4、s2、将高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶均匀填充涂抹在发电机定子绕组端部绝缘表面的缝隙、棱角部位，棱角部位为斜边垫块与上层定子线棒接触区域的棱角，并使用刮板、刮锤等工具将高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶填充涂抹的表面修成圆滑r角，并固化完成；

5、s3、使用涤纶毡浸渍室温固化环氧树脂胶对定子绕组端部绝缘表面在装配过程中产生的空气隙进行局部填塞，其中，涤纶毡的压缩量为50％，空气隙由玻璃丝束绑扎绳与定子线棒、斜边垫块之间的不服帖造成，并使用高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶在涤纶毡填塞部位表面进行光滑、平整的涂抹，需注意不得出现凸起的残胶，并固化完成；

6、s4、对发电机整个定子绕组端部绝缘表面整体喷涂一遍或两遍非线性半导体高电阻防电晕漆，并固化完成。

7、在上述大型发电机定子绕组端部电晕改善方法中，所述s1中，所述干冰清理设备的供气压力在0.6～0.7mpa，所述干冰颗粒的粒径采用3mm，所述非标制作的l型金属喷嘴的直径采用10mm，所述干冰喷射压力为0.6～0.7mpa；所述干冰喷射量为1～2kg/min；所述干冰喷射距离为50～300mm，所述干冰喷射角度为45～60°。

8、在上述大型发电机定子绕组端部电晕改善方法中，所述s2、s3中，所述高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶由含纳米填料的环氧树脂与固化剂的混合物组成，绝缘耐热等级f级，混合物的粘度为55000-70000mpa·s、触变值大于6.5、介电强度大于15mv/m、体积电阻率大于1012ω·m、拉伸剪切强度大于25mpa、适用期大于1h、固化时间小于24h。

9、在上述大型发电机定子绕组端部电晕改善方法中，所述s3中，所述涤纶毡由聚酯纤维组成，其绝缘耐热等级为b级、拉伸强度大于5n/cm2、断裂伸长率小于40％。

10、在上述大型发电机定子绕组端部电晕改善方法中，所述s3中，所述无溶剂室温固化环氧树脂胶由低粘度环氧树脂与固化剂的混合物组成，其中，低粘度环氧树脂的粘度为2000～5000mpa·s，混合物的绝缘耐热等级为f级、介电强度大于20mv/m、体积电阻率大于105mω·m、表面电阻率大于107mω、抗弯强度大于70mpa、冲击强度大于7kj/m2，适用期大于30min、固化时间小于24h。

11、在上述大型发电机定子绕组端部电晕改善方法中，所述s4中，所述非线性半导体高电阻防电晕漆由环氧树脂、固化剂和碳化硅组成，其为单组份快速固化气干漆，其主要性能参数为：表面电阻率5.5×102～5.5×105mω、固体含量大于50％、适用期大于4h、干燥时间小于24h。

12、本发明的有益效果是：

13、1、本发明改变了传统的大型发电机定子绕组端部电晕问题处理方法，本发明基于干冰清理工艺，其原理为：利用压缩空气将低温的干冰颗粒吹至被清理物体表面，使脏污杂质的附着力变差，进而在高速运动干冰颗粒的冲击下，使绝缘表面的尖角毛刺、脏污杂质脱离被清理物体表面，同时随高速气流清除。本发明对绝缘表面尖角毛刺、脏污杂质的清理较为彻底，电晕残留大幅降低，可消除尖角毛刺、脏污杂质部位因局部电场强度集中而造成的定子绕组端部电晕放电问题，使得定子绕组端部绝缘表面光滑平整无凸起，进而优化定子绕组端部绝缘表面的电场分布，对电晕改善效果较为显著；

14、2、本发明将高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶填充涂抹在发电机定子绕组端部绝缘表面的缝隙、棱角部位，并将填充涂抹的环氧树脂胶表面修成圆滑r角，以减弱绝缘表面缝隙、棱角部位局部电场强度集中情况，进而提高电晕放电起始电压，有效抑制电晕放电；

15、3、本发明使用涤纶毡浸渍无溶剂室温固化环氧树脂胶，对定子绕组端部绝缘表面在装配过程中产生的空气隙进行局部填塞，并使用高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶对填塞部位表面进行光滑、平整的涂抹，本发明可消除局部空气隙内的电晕放电；

16、4、本发明对发电机整个定子绕组端部绝缘表面整体喷涂一遍或两遍非线性半导体高电阻防电晕漆，可进一步优化定子绕组端部整体的电场分布，减弱电场强度集中现象，抑制电晕放电，降低电晕放电光子数，提高发电机定子绕组的电晕起始电压，改善定子绕组端部电晕问题。

17、5、本发明对于改善大型发电机定子绕组端部电晕问题效果显著，可延长发电机绝缘系统寿命，提高发电机组的运行稳定性，具有科学合理、效果良好、通用性强、覆盖范围广、操作效率高等优点。本发明已成功帮助部分发电机组改善定子绕组端部电晕问题。

技术特征：

1.一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征是：所述s1中，所述干冰清理设备(1)的供气压力在0.6～0.7mpa，所述干冰颗粒(4)的粒径采用3mm，所述非标制作的l型金属喷嘴(7)的直径采用10mm，所述干冰喷射压力为0.6～0.7mpa；所述干冰喷射量为1～2kg/min；所述干冰喷射距离为50～300mm，所述干冰喷射角度为45～60°。

3.根据权利要求1所述的一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征是：所述s2、s3中，所述高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶由含纳米填料的环氧树脂与固化剂的混合物组成，绝缘耐热等级f级，混合物的粘度为55000-70000mpa·s、触变值大于6.5、介电强度大于15mv/m、体积电阻率大于1012ω·m、拉伸剪切强度大于25mpa、适用期大于1h、固化时间小于24h。

4.根据权利要求1所述的一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征是：所述s3中，所述涤纶毡由聚酯纤维组成，其绝缘耐热等级为b级、拉伸强度大于5n/cm2、断裂伸长率小于40％。

5.根据权利要求1所述的一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征是：所述s3中，所述无溶剂室温固化环氧树脂胶由低粘度环氧树脂与固化剂的混合物组成，其中，低粘度环氧树脂的粘度为2000～5000mpa·s，混合物的绝缘耐热等级为f级、介电强度大于20mv/m、体积电阻率大于105mω·m、表面电阻率大于107mω、抗弯强度大于70mpa、冲击强度大于7kj/m2，适用期大于30min、固化时间小于24h。

6.根据权利要求1所述的一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，其特征是：所述s4中，所述非线性半导体高电阻防电晕漆由环氧树脂、固化剂和碳化硅组成，其为单组份快速固化气干漆，其主要性能参数为：表面电阻率5.5×102～5.5×105mω、固体含量大于50％、适用期大于4h、干燥时间小于24h。

技术总结本发明公开一种大型发电机定子绕组端部电晕改善方法，属于高压电机绝缘技术领域，其方法包括：1)基于干冰清理工艺，使用干冰清理设备、干冰颗粒、L型金属喷嘴等工具对定子绕组端部绝缘表面进行清理；2)将高性能腻子状纳米改性环氧树脂胶均匀涂抹在绕组绝缘表面的缝隙、棱角部位，并将涂抹表面修成圆滑R角；3)用浸渍室温固化环氧树脂胶的涤纶毡对绕组绝缘表面的空气隙进行局部填塞，并用纳米改性环氧树脂胶对填塞部位表面进行涂抹；4)对绕组绝缘表面喷涂非线性半导体高电阻防电晕漆。本发明对于改善大型发电机定子绕组端部电晕问题效果显著，具有覆盖面广、通用性强、效率高等优点。技术研发人员：张亚杰,孙长全,郭连恒,杨洲,王元元,胡春秀,彭斯远,杨长泳,杨涛,张洋,张大鹏,宋丽,宋传奇,孙长太,刘仁瑞,张影,安郁镜,曲丹受保护的技术使用者：西藏大唐扎拉水电开发有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6