高压电机定子线圈端部防晕结构对端部介质损耗和电容的影响-论文.pdf

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1、东方电机2O14年第2期5l高压电机定子线圈端部防晕结构对端部介质损耗和电容的影响胡波梁智明漆临生周进摘要本文对高压电机定子线圈端部进行了绝缘结构和防晕结构分析，建立了线棒端部的三电极介质损耗因数及对地电容的电路模型，测试得到了线圈端部介质损耗因数及对地电容随电压变化的曲线，定性分析了3种涂刷型防晕结构对该曲线的影响，为高压电机整机介质损耗因数与三相绕组对地电容的计算提供了理论支撑与试验依据。关键词高压电机定子线圈防晕结构介质损耗因数电容业内对于考核发电机单只定子线圈或线棒主使用LDSV-6型局放介损测量仪，按照IEEE绝缘内部气隙放电

2、的测试方法主要为三电极方法std286中三电极方法测试。测试线圈或线棒槽部的介质损耗因数，而更接近于1．3测试线路真机运行状态的整机绕组中线圈或线棒槽部与铁为测试线棒端部的介质损耗因数与电容数值，心之间的槽内固定结构、线圈或线棒端部结构、绕按照图1所示线路连接测试线路。图l中线棒两组引线与跨线等可能引起的附加损耗则备受关注。端的测试电极均为宽度10mm的导电压敏胶粘带。作为其中一项重要的考核手段，整机绕组两电极介质损耗因数测试却受到绕组端部较大的电导性泄漏电流的干扰而无法准确表征绕组整体绝缘性能。本文对高压电机定子线圈端部进行了绝缘结构

3、和防晕结构分析，建立了线棒端部的三电极介质损耗因数及对地电容的电路模型，测试得到了线圈端部介质损耗因数及对地电容随电压变化的曲线，定性分析了三种涂刷型防晕结构对该曲线的影响，为高压电机整机介质损耗因数的计算提供了理论支撑与试验依据。结果表明，各型防晕结构的线圈图l线棒端部介损因数与电容测试线路端部介质损耗因数和电容与外施电压的关系趋势一致。T1一调压器T2一试验变压器T3一高压袁C厂标准电容器V一电压表P一测试设备1试验部分1．4端部绝缘结构1．1试验样品线棒某一端的测试电极结构如图2所示。假试验样品为多只额定线电压为10．5kV的设另

4、一端结构相同且对称，为简化端部防晕涂层的真机定子线圈。影响，线棒端部高电阻防晕结构采用单层高电阻防1．2试验仪器与方法晕漆涂刷型结构。来稿时间：2Ol4一Ol52东方电机))2014年第2期线棒端部的对地电容随施加电压【厂的变化情况如图4所示。250梅200．lSOl00图2线棒一端防晕结构与测试电极示意图5O1．线棒铜线2．线棒主绝缘3．线棒槽部低阻层04．线棒端部防晕层5．导电铝箔6．测量电极0500010000l60002000026o0030000电压(V)1．5端部防晕结构图4端部防晕结构对端部Cf_曲线的影响普通型防晕结构：

5、具有与该线圈额定电压配套1．普通型防晕结构2．全防晕结构的防晕长度，等于A；3．贯通性全防晕结构全防晕结构：端部长度上仅余小部分为绝缘，防晕长度等于(A+B)；线棒端部的测试总电流，随施加电压的变贯通性全防晕结构：端部长度上全部为防晕化情况如图5所示。层，防晕长度等于(A+B+C)。l·801．6试验电压g1．60x_J施加工频交流电压，电压为0～2．5，其中1．401．2Otan6为线棒端部介质损耗因数初始值，Atan6为线1．00棒端部介质损耗因数变化值，C为线棒端部对地0．80电容初始值，AC为线棒端部对地电容变化值。0．601-

6、7试验结果0。40O。20线棒端部的介质损耗因数tan6随施加电压0．00的变化情况如图3所示。U蹦JQqlUqOQI【U20000ZUqq电压(V)图5端部防晕结构对端部，-曲线的影响1．普通型防晕结构2．全防晕结构黑3．贯通性全防晕结构由图3可知，线圈端部3种防晕结构的tan曲线先增加再趋近于基本不变，其中增长阶段的曲线接近于直线，同时曲线l～曲线3在相同电压下的数值依次增加。由图4可知，线圈端部3种防晕结构的Cl_曲线均随电压升高而近似于线性增加，且3条曲线近似于互相平行的直线，同时曲线l～曲线3在相图3端部防晕结构对端部tan6

7、-U曲线的影响同电压下的数值依次增加。1．普通型防晕结构2．全防晕结构由图5可知，线圈端部3种防晕结构的卜E，曲3．贯通性全防晕结构线均随电压升高而近似于幂函数增加，同时曲线东方电机))2014年第2期531～曲线3在相同电压下的数值依次增加。2结果与分析2．1线圈端部介质损耗因数与电容的构成(b)线圈端部防晕结构简化电路图分析该测试线路可知：该测试线路能够有效屏图6定子线圈端部等效电路图蔽流过线圈槽部表面或内部的电流，保证流进测试e广单位长度的表面电容．_单位体积的体积电容设备的电流主要为线圈端部表面与内部的电流，比R单位长度的表面电

8、阻见一单位体积的体积电阻较真实地得到线圈端部绝缘介质损耗因数与电容的情况。2．3端部介质损耗因数增量Atan6分析线圈端部绝缘结构与防晕结构可知：线圈因为线圈端部表面拥有可均匀端部表面电位端部介质损耗因数主