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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2010/11/7 11:40:12
9转子主要绝缘材料及结构研究
因为转子励磁电压为500V左右，绝缘结构和绝缘材料同一般的600MW汽轮发电机相当接近，且直径增大后，运行时离心力增加，长度加长后铜线热胀冷缩产生热应力加剧，绝缘材料的电气性能并不是主要问题，关键是直径增大、长度增长后，机械力和热应力增加较多，所以，必须对转子所用的主要与绕组导线直接有关的绝缘材料和结构进行研究，如须对匝间垫条要求使用通长的耐热性能好的F级匝间垫条，槽衬和护环要求与铜线接触表面应有较小摩擦系数的滑移材料两种关键技术进行研究。
9.1匝间垫条
汽轮发电机在运行过程中转子匝间绝缘将受到机械力、热应力和电动力等因素的综合作用，当电机启动、停止或负荷发生变化时，转子热状态也随之发生变化。由于铜导体和绝缘的膨胀系数不同，匝间绝缘还将受到剪切应力和拉伸应力的作用。
研制直线部分通长的F级匝间垫条，减少了垫条之间的搭接，提高了匝间垫条的整体性能(表7)。信息来自:输配电设备网
9.2槽衬和护环滑移材料的性能
由于发电机容量的增大，虽然转子励磁电压增加并不太多，但转子直径和长度增加较大，发电机转子绕组在运行过程中受到冷热变化的影响而产生热胀冷缩现象，从而破坏槽绝缘和护环绝缘，因此要求槽衬和护环滑移材料表面具有较小的摩擦系数，保证转子绕组在运行过程中因冷热变化产生热胀冷缩时能自由伸长或缩短。
采取措施在槽衬和护环绝缘内表面喷涂一层摩擦系数小的干性润滑剂。该润滑剂为聚四氟乙烯细粉同特殊的粘合剂配合而成的化学稳定性物质，具有很好的浸润性，在金属和纸表面能形成均匀的覆盖膜，并能保持表面清洁，提高表面的滑移效果。其性能见表8。
10电气绝缘试验方法及标准
消化吸收GECALSTHOM的《GEC836/0008定子线棒及绕组绝缘试验规范》和《GEC836/0006汽轮发电机转子绕组绝缘试验规范》，并结合我国实际情况制定出相应试验规范《核电发电机定子绝缘试验规范》和《核电转子绕组及零部件绝缘电气试验规范》，满足今后核电生产试验要求。
11、结论
11.1 定子线棒主绝缘
(1)研制开发出适用于大型发电机用多胶模压体系的高云母含量的F级环氧多胶粉云母带，其云母含量达160g/m２，常规机械、电气性能满足国内质量分等标准的要求，达到或接近国际先进水平。并对主绝缘材料热力学性能如动态模量、力学损耗、动态粘度、导热率以及蠕变性能进行了测试。
(2)利用能真实模拟定子线棒运行工况的电热老化试验系统进行了定子线棒绝缘的电热老化试验。电热老化寿命大于2?000h，大大超过标准要求的500h，表明线棒的绝缘结构、防晕结构设计合理，完全满足工作场强231MV/m发电机绝缘结构的要求。
(3)定子线棒绝缘经500次冷热循环试验以后，仍满足标准要求，线棒截面尺寸略增大，绝缘的蠕变特性良好，主绝缘仍具有较好的介电性能。
(4)该主绝缘材料通过在水轮发电机组定子线棒上的应用，说明160g/m２厚粉云母带可作为主绝缘材料用于大型高压发电机定子线棒绝缘。
11.2 定子线棒防晕
(1)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，并成功地应用于二滩机组上。
(2)线棒槽部选用低电阻半导体玻璃丝带J0962，并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。
(3)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，结果均能满足26kV防晕结构的要求。
11.3 定子铁心绝缘
进行几种硅钢片漆的比较试验，证明133A环氧酚醛硅钢片漆中加入一定量的无机微粉填料涂漆后能够满足标准要求。
11.4 定子线棒固定结构
研制了楔下波纹板和侧面半导体波纹板相结合的固定方式，有效地保证了大型发电机定子线棒的槽内固定，既可以防止线棒松动又能防止线棒槽内电腐蚀现象发生。
(1)楔下波纹板根据美国西屋公司和加拿大GE技术，增加了初始变形应力和120℃、24h条件处理后变形应力要求，对加强定子线棒槽内固定、提高电机安全运行具有十分重要的意义。
(2)侧面半导体波纹板的机械性能、电气性能完全满足大型发电机技术要求。为核电发电机定子槽内固定提供了可靠保证。
(3)通过对NAZ环氧胶及绑扎绳的研究得到NAZ胶的100℃下的抗弯强度较高，故能大大提高发电机定子绕组端部固定的整体热态机械性能，满足大型发电机绑扎固定要求。
11.5 转子绝缘技术
(1)研制了转子直线部分通长的F级匝间垫条，减少了垫条之间的搭接，提高了匝间垫条的整体电气机械性能。
(2)采取措施在槽衬和护环绝缘内表面喷涂一层摩擦系数小的干性润滑剂。该润滑剂由聚四氟乙烯细粉同特殊的粘合剂配合而成的化学稳定性物质，具有很好的浸润性，在金属和纸表面能形成均匀的覆盖膜，可以减少摩擦系数，提高表面的滑移效果。
11.6 绝缘试验
消化吸收GECALSTHOM的绝缘试验规范，并结合我国实际情况制定了试验规范以满足东电公司今后生产核电发电机的试验要求。
对1000MW级核电发电机绝缘技术的研究为东电公司今后生产1?000MW级核电发电机组提供了可靠的绝缘技术保证。
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