电机定子绕组绝缘老化特性的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场,热,电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组的绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘机,热及机械老化特性。     

电机定子绕组绝缘老化特陛的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场、热、电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘电、热及机械老化特性。     

电机定子绕组绝缘老化特性的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场、热、电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组的绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘电、热及机械老化特性。     

变频牵引电机定子绕组绝缘老化特性研究

对比测量了不同运行年限的变频牵引电机的定子绕组绝缘诊断参数,包括绝缘电阻、介质损耗因数、局部放电起始电压(PDIV)、剩余击穿电压等特征参数,以及沿绕组不同部位的绝缘材料取样进行了热失重分析(TGA)来研究绝缘老化特征。介电性能测量结果表明,与新电机相比,运行后定子绕组的绝缘介电性能有不同程度的下降,出槽口附近绝缘的老化程度高于槽内。TGA分析结果表明,使用了长达10年的牵引电机定子绕组绝缘性能略有下降,且线圈下层边的绝缘老化比上层边明显。     

矿物油与天然酯混合油-纸绝缘热老化光谱及热重特性

为了比较矿物油-纸绝缘和混合油-纸绝缘在热老化过程中光谱和热重特性的异同,对矿物油-纸绝缘和混合油-纸绝缘在110°C进行264d的热老化。运用紫外-可见分光光度法研究了这两种油-纸绝缘不同老化程度的绝缘油,运用傅立叶红外光谱分析了在这两种油-纸绝缘中老化的绝缘纸,通过热重实验分析了这两种油-纸绝缘的热重特性。结果表明:混合油-纸绝缘老化速率小于矿物油-纸绝缘;两种油-纸绝缘中绝缘油紫外光谱特征峰吸收强度急剧增加的时刻相对应;混合油-纸绝缘中绝缘纸纤维素上羟基和脂肪酸的酯化反应能抑制绝缘纸老化;混合油-纸绝缘的热裂解速率小于矿物油-纸绝缘。     

红外光谱法研究运行23年大电机定子绝缘中环氧的老化机理

对300MW/18kV发电机备用的和运行23年的定子线棒绝缘进行了红外光谱实验研究.实验比较了三种取样法,即直接取一层绝缘、用溶剂分离玻璃纤维布取环氧云母粘合层、刮取绝缘成分做溴化钾压片,发现只有后者能得到绝缘在低波数段的红外吸收峰.结果表明,老化线棒绝缘厚度一半部位的绝缘其环氧有未老化和老化两种状态,未老化环氧较少;接近导体部位的绝缘其环氧老化最严重.最后探讨了环氧的老化过程,环氧支链发生氧化反应生成酸,该老化反应比较普遍;环氧支链被局部放电产生的·NO或·NO2氧化生成了亚硝基化合物,该老化反应极少地发生在接近导体部位的绝缘.     

基于热刺激电流的大电机VPI主绝缘电老化特性

为了研究大型发电机定子线棒主绝缘在不同电老化阶段的老化机理,利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法对少胶真空压力浸渍(vacuum pressure impregnating,VPI)定子线棒绝缘进行研究。主要分析了VPI绝缘TSC峰的形成机理,计算了不同TSC峰的特征参数,利用傅里叶红外光谱(Fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR)分析了绝缘材料含有的胶黏剂的基团变化,利用扫描电镜(scanningelectronmicroscopa,SEM)观测了微观状态下材料形貌变化。试验结果表明:在所测–40～120℃区间内,VPI绝缘TSC谱为1条由转向极化和界面极化引起的双峰曲线,峰值温度分别在–5℃和70℃附近。随着电老化时间的增加,转向极化峰活化能略有下降,界面极化峰活化能明显上升,各峰曲线幅值及释放电荷量均有不同程度的增加。因此该研究结果为利用TSC法分析定子线棒主绝缘老化机理奠定了基础。     

交联聚乙烯电缆水树修复前后电缆微观结构的变化

针对XLPE电缆绝缘层水树区修复前后的微观结构变化,本文主要利用红外光谱检测技术(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)观测新样本、老化样本和修复样本分子结构的变化,并阐明其变化原因。老化样本的红外光谱检测结果显示老化样本中水树区甲基(—CH3)、羟基(—OH)基团含量增加,C=O键吸收峰强度加强。说明在电缆老化过程中,电缆XLPE绝缘层存在分子键断裂和氧化降解。而在修复样本的红外光谱中,发现甲基、羟基和C=O键吸收峰强度明显地减弱,C-Si键吸收峰的强度略微增强。同时,利用扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析仪对修复样本水树区进行分析,发现水树区中硅元素的原子百分比和重量百分比增加。即修复后电缆水树区的化学元素含量和分子结构发生改变,从而影响了电缆绝缘性能。     

发电机定子线圈绝缘诊断与寿命预测

发电机定子线圈绝缘在运行过程中要遭受电、热、机械等应力的联合作用而老化,随着中国高龄发电机组日益增多,及时掌握定子线圈绝缘的运行状态显得尤为重要。笔者总结了当今国内外发电机定子线圈绝缘诊断与剩余寿命预测的方法,并以一台18.5 MW/10.5 kV水轮发电机为例,介绍了一种实用的根据电气参量对定子线圈进行绝缘诊断与剩余寿命预测的方法。     

X射线衍射法研究大电机定子绝缘的老化过程

绝缘老化过程和老化机理的研究是电力设备绝缘状态监测和状态诊断技术的基础.本文研究绝缘常用材料云母在大电机运行应力作用下的老化过程.对300MW/18kV发电机运行23年的定子线棒绝缘进行X射线衍射实验,通过衍射图谱分析绝缘中云母晶体的化学式,探讨了云母的老化过程.结果表明:在运行应力尤其是局部放电的长期作用下,定子绝缘中所有云母晶体都发生了复杂的变化,K原子数由老化前的1减小为0.75,Al离子被Fe离子和Li离子置换,羟基被F离子置换等.但还很难解释其复杂过程.     

基于力学损耗和介质损耗参数分析大型发电机主绝缘的老化特征

大型发电机的主绝缘是发电机的主要组成部分这一,大型发电机的可用性和剩余寿命在很大程度上取决于主绝缘的状况,目前,大型发电机主绝缘普遍采用环氧云母绝缘体系。针对发电机运行中主绝缘的老化情况,选用环氧云母体系绝缘材料,进行了电热应力联合作用下和热机械应力作用第化实验;采用新的分析方法－动态力学分析法测试了不同老化时间的绝缘材料的老化特性,并且将动态力学参数与介质损耗参数作了比较;从而提出了用态动力学参     

大电机环氧云母定子绝缘超声波速的研究

本文用A型脉冲回波法超声波检测系统，详细研究了大地机定子线棒不同的绝缘部位对检测超声波速的影响，以及波速随绝缘老化的变化规律。结果表明：大电机定子线棒的正面绝缘适合于超声检测；线棒表面半导体层的存在更有利于超声检测；超声波速能用来表征绝缘的老化状态。     

发电机定子绕组绝缘缺陷及老化的声学检测

利用自行开发的声学检测系统，研究了大电机主绝缘在电、热和机械应力作用下的老化特征。通过时－频分析和四个尺度的小波变换分析，证实电老化和机械应力老化导致绝缘的体密度降低，而热老化则对环氧／ 云母绝缘的宏观尺度的分层起关键作用。     

大型发电机主绝缘多因子老化试验系统的研究

分析了大型发电机主绝缘多因子老化产生的原因,确定了各单因子老化的试验参数,建立了多因子老化的试验模型和试验方法,设计了多因子老化试验系统。经真机线棒的老化试验验证,随着绝缘的进一步老化,其局部放电量,放电次数和放电能量等参数均呈现增长趋势,放电脉冲相位产生偏移。结果表明,该多因子老化试验系统能满足研究大型发电机主绝缘的老化规律和评估其剩余寿命的要求,为寻找反映绝缘老化程度的特征参量奠定了基础。     

高压交流电机定子超薄型绝缘工艺研究

通过对高压电机定子绝缘结构进行分析,以薄型云母带、少胶粉云母带绕包绕组线,构成定子线圈绝缘。定子绕组整体VPI浸渍无溶剂环氧酸酐浸渍树脂的超薄型绝缘系统,实现了高压交流电机定子绝缘的整体减薄。以6kV级电机为例,定子线圈单边主绝缘厚度由常规型的1．4mm减薄到小于1mm。     

封闭母线瓷支撑绝缘子缺陷对机组定子绕组绝缘测量的影响

某抽水蓄能电厂一台发电机投运4年后出现定子绕组绝缘测量值偏低的问题.通过对定子绕组相关各部分进行独立的绝缘测试,分析试验数据,排除了定子绕组本身绝缘缺陷的可能,查出封闭母线瓷支撑绝缘子缺陷导致定子绕组绝缘测量值偏低,阐明了封闭母线瓷支撑绝缘子绝缘缺陷对定子绕组绝缘测量的影响.     

发电机定子主绝缘老化特征的研究

对环氧云母绝缘电机线棒进行了老化试验,在不同的老化阶段,测试了线棒的介质损耗角正切、电容、电流包流点等非破坏性参数和破坏性参数－剩余击空电压。通过非破坏性参数的变化情况和非破坏性参数与破坏性参数的相关性,揭示了环氧云母绝缘体系电机主绝缘的老化特征。     

An Advanced Stator Winding Insulation Quality Assessment Technique for Inverter-Fed Machines

The lifetime of the stator winding insulation is reduced when operated with pulsewidth-modulation inverters, since insulation degradation is accelerated due to increased thermal and electrical stresses on the motor. This paper focuses on a new approach for monitoring the condition of the stator insulation for failure-prone inverter-fed machines. The main concept of the proposed technique is to apply a dc and/or variable-frequency ac test voltage to the stator insulation using the inverter and to perform standard offline insulation tests whenever the motor is not operating. This allows the stator insulation to be tested more frequently as compared to offline tests performed once every three to six years during periodic maintenance. Two methods for testing the insulation with minimal modifications to the inverter circuit are proposed and verified experimentally. The results show that the proposed technique provides a simple low-cost solution for detecting stator insulation degradation at an early stage for reliable operation of inverter-fed machine systems, since the insulation condition can be monitored frequently. This does not only helps prevent forced outages and safety risks due to insulation breakdown but also helps perform maintenance in an efficient manner, since individual motor maintenance can be prioritized and scheduled based on its present condition.     

H级6kV高压防爆电机绝缘结构的探讨

针对H级高压三相异步电动机的绝缘结构进行了探讨，认为6kV及以上电压等级的定子线圈主绝缘，采用有机硅玻璃布补强粉云母带或环氧二苯醚玻璃布补强粉云母带时，严重影响定子线圈的常态和热态介损，会缩短线圈绝缘的电热老化寿命，故应采用新型H级云母带或其他H级云母带。     

超声波技术在大电机绝缘检测中的应用研究

用研制的检测系统 ,对大电机定子线棒进行了绝缘超声波参数测量和绝缘缺陷的检测试验。结果表明 ,使用 0 5MHz、 0 8MHz和 1 2MHz的超声换能器 ,此系统可以测量大电机定子绝缘的超声波参数 ,从而使超声波技术成为一种绝缘老化状态的诊断方法 ;0 8MHz的探头对定子线棒老化早期的绝缘缺陷能得到特征明显的超声A扫描波形 ,为对绝缘介电性能有直接破坏作用的绝缘断裂性裂纹的检测和识别提供了方法 ,对预防因绝缘裂纹导致绝缘击穿、发电机非计划停机具有重要意义。与国际上相同领域内超声波斜入射的透射波法比较 ,本文的超声回波法更具有应用前景