3、定子线棒电热老化试验

　　通过用模拟定子线棒真机运行工况的条件进行加速线棒绝缘电、热老化的试验方式，得出其电热老化寿命，从而评定线棒绝缘结构在实际运行条件下耐电热老化的水平。

　　3.1 电热老化试验

　　3.1.1 试样

　　为了验证定子线棒主绝缘材料和绝缘结构的电热老化性能，选择4只具有代表性的定子线棒(二滩真机定子线棒)作为电热老化试样，其额定电压为18kV，工作场强为2.31kV/mm，双面绝缘厚度为9mm。

　　3.1.2 电热老化试验方法和试验条件

　　试验方法：按IEEE1043—１９８９标准规定，每只线棒布置6对加热板，每对加热板间距≤100mm，每对加热板并联加热并配置热电偶独立控制和测量温度。

　　试验条件：试验电压为41.5kV、50Hz，试验温度为120℃。

　　3.1.3 试验线棒电热老化寿命(表3)

　　3.2 电热老化后工频击穿电压试验

　　试验线棒工频击穿电压的最低值为69kV,最高值达130kV，表明经2kh电热老化试验后，线棒的绝缘还有一定的裕度。

　　3.3 几点说明

　　(1)试验过程中的试验电压和试验温度完全满足IEEE1043标准的要求，能真实地反映定子线棒电热老化综合特性，该试验国内尚属首创。

　　(2)电热的长期作用导致线棒的主绝缘、高低阻防晕层逐渐老化，表明试验过程中电热老化的机理未变。

　　(3)标准要求：在试验电压为41.5kV、试验温度为120℃的条件下，定子线棒绝缘的电热老化寿命为500h。

　　(4)试验结果：该真机定子线棒绝缘的热电寿命大于2?000h，远超标准要求的500h，表明线棒的绝缘材料和结构设计合理，完全能满足用户的要求；防晕结构对电热老化寿命影响较大，表明防晕结构性能优良对电热老化寿命有相当重要的作用。

　　4、定子线棒冷热循环试验

　　电机在运行过程中，负荷的周期性变化导致定子绕组内温度的快速变化，从而造成绝缘逐渐热老化。根据IEEEStd1310冷热循环试验方法在40～１５０℃之间按照一定的升温和降温速度进行了500个周期的冷热循环试验，验证主绝缘材料、绝缘结构、绝缘工艺的可靠性。

　　4.1 试验标准和试验方法

　　根据IEEEStd.1310—１９９６试验标准进行试验。冷热循环试验过程中，试验温度下限值为40℃，上限值为155℃，温度循环过程为：由40℃升至155℃，再降至40℃。在试验过程中，冷热循环周期没有间隔时间，亦即当导体温度升至上限值后加热循环终止，冷却循环立即开始，温度降至下限值后加热循环开始，如此循环下去，直至试验结束。定子线棒应完成500个冷热循环。

　　4.2 冷热循环试验结果

　　(1)经500次冷热循环试验以后，低阻防晕层的表面电阻降低，但仍满足电机运行１×10３～１×１０５Ω标准要求。

　　(2)经500次冷热循环试验以后，线棒截面尺寸增大，表明主绝缘逐渐变疏松，密实程度下降，但增大的最大值仅为0.54mm，表明绝缘的蠕变特性良好。

　　(3)500次冷热循环试验以后，线棒常态介损达一等品要求，常态增量逐渐增大。

　　(4)经500次冷热循环试验以后，击穿电压最低值为85kV,表明主绝缘仍具有较好的介电性能。

　　(5)试验结果证明：定子线棒的性能良好，其主绝缘材料性能优异、绝缘结构和绝缘工艺可靠。因此，在二滩机组等机组上推广使用了与之相同的绝缘结构、绝缘材料和绝缘工艺。应用试验表明研制的线棒主绝缘材料、结构和工艺是先进的。

　　5、定子线棒防晕

　　5.1 内均压层

　　内均压层的目的有两个，其一由于导线换位处的结构复杂、电场分布极不均匀，内均压层可以屏蔽掉导线换位处空气隙；二是加大导线的圆角半径，均匀电场，改善角部电场分布。宏观性能表现为绝缘结构的介质损耗增量小。具体方法有涂刷导电漆和包扎导电带方式，可分为全屏蔽和半屏蔽结构。东电公司经过对全屏蔽和半屏蔽结构的试验，研制了相应的内均压半导体漆J0961，结合定子线棒的结构选择了半屏蔽内均压层结构，已成功地应用在二滩机组上。

　　5.2 定子线棒防晕材料及结构

　　鉴于核电机组防晕结构要求，槽部防晕层厚度只有0.30mm(双面)，这样，以前广泛使用的石棉带防晕层无法满足要求，于是参照国外技术，开发研制了0.09mm的J0962低电阻玻璃丝防晕带。

　　5.2.1 直线防晕

　　线棒槽部半叠包低电阻半导体玻璃丝带J0962，经与主绝缘一次固化成型后，表面电阻率均在要求的1×10３～１×10５Ω范围内。

　　5.2.2 端部防晕电压试验

　　采用3种防晕结构的起始电晕电压(表4)。按照1.5Un电压下单只定子线棒不起晕标准要求，由于额定电压为26kV，那么起始电晕电压应不小于39kV。

　　通过理论计算与实际情况相结合的方式，对3种端部防晕结构和防晕材料进行了比较试验，它们均能满足26kV防晕结构的要求。5级防晕结构耐电压时能量损耗最小，但处理工艺复杂；ISOLA防晕带处理结构虽工艺简单，但原材料成本较贵；FB防晕带高阻防晕结构性能较优，起晕电压达4４～60kV，特别是工艺比较简单。