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要求绝缘材料具有良好的电气性能、良好的耐热性能及良好的机械性能,

确定绝缘材料时关键要考虑材料的介电强度,要求材料介电强度最小应大

于绝缘耐压试验电压。绝缘材料有绝缘纤维制品、浸渍纤维制品、电工用

薄膜、绝缘云母及其制晶等,其中以绝缘云母及其制品最为常用。如5438—

1环氧玻璃粉云母带,机械、电气性能好,柔韧性好,适用于大、中型高压

电机线圈主绝缘及其它各种电机、电器绝缘,其固化前、固化后的介电强

度均不小于35Mv/m。应用在1250kwl0500Vi相无刷同步发电机定子绕组对

地绝缘中,取对地绝缘6 i.3.5m,固化后6 i’=3.5×O.8:2.8m,由于绝

缘热压成型后线圈绝缘耐压试验电压uT=33.4kV,2.8彻的绝缘厚度介电强

度最小为2.8×35×103/1000=98kV,计及热压不规则率50%,则2.8咖的绝

缘厚度介电强度最小为98×50%=49kV>线圈绝缘耐压试验电压

uT(33.4kV)。所以在1250kwl0500V二三相无刷同步发电机定子绕组中,采用

5438—1环氧玻璃粉云母带作为主绝缘材料、其6。=3.5衄是可行的。

(四)防电晕措施

高压定子绕组在通风槽n及端部处槽L]处,由于绝缘表面的电场分布

不均匀,当局部电场强度达到一定数值时,气体发生局部电离。在电离处

出现蓝色的荧光,并伴有嗤嗤微声,这种现象称为电晕。电晕会产牛臭氧

及氮的氧化物,它们与潮气结合成有害的酸性物质会腐蚀绕组的绝缘:电

晕还使绝缘局部发热,加速绝缘老化,严霞时将迅速破坏绝缘。因此,高

压电机的防晕是非常重要的,若防晕措施不合理,电机一旦发生严重电

晕,后果不堪设想。绕组最容易产生电晕的部位有槽部、端部、端部异相

间及固定件间,防晕应分别对待。

1.槽部电晕的起因和防止

高压电机定子绕组绝缘表面与槽肇『日J存在间隙,通风槽口电场分布不

均匀,都会使绕组槽部发生电晕。为有效防止电晕的产生,可以采用在绝

缘表面加上低电阻的防晕层,如涂刷半导体低阻漆或存包扎主绝缘时同时

包扎半导体低阻带方法。涂刷半导体低阻漆时防晕结构与丰绝缘的固化应

分别进行,且临刷前一定要使用搅拌机把漆搅拌均匀,否则漆的不均匀会

造成电位分布二次不均匀从而再次发生电晕:若采用半导体低阻防晕带,

则可与主绝缘同时固化,此时槽内要喷或涂上半导体低阻漆。这样一方面

使通风槽口电场分布趋于均匀,降低轴向电场;另一方面低电阻防晕层与

槽壁接触,可将该处间隙有效短路,使产生电晕的可能性尽鼍减少。

低阻层

高阻层

图2端部防晕结构示例

2.端部电晕的起因和防止

端部电晕指绕组端部出槽口处电晕,其产生的原因是由于定子绕组

端部绝缘表面的泄漏电流向铁心方向递增,因此出槽口处绝缘表面的电

(上接第98页)

例ll、证明:c:+2c:+3c:+…+,lc:=,l・2”~。

证明:构造一个数列任口),则问题变成一个求这个数列前。项和的

问题。

根据数列求和的方法,便有:

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压降最大,也就最易先起晕。可以依靠调整端部表面绝缘的电阻即防晕

层的电阻率使端部电位分布均匀化来避免电晕。一般采用防晕层电阻率

向着铁心方向递减,就能消除电位突变点获得均匀的电场分布,如端部

采用具有非线性电阻的碳化硅防晕层,利用它能随外施场强自动调整电

阻率,使电压分布均匀。如图2端部的防晕措施,低阻防晕层与高阻防晕

层搭接20’30衄,高阻防晕层一直延伸至线嘲端部的引线处,可取得较高

的防晕水平。

3.端部异相间及固定件间电晕的防止

端部斜边间隙的大小与端部间隙的起晕电压成反比关系,因此,端部

斜边间隙要保证在工作电压下不发生电晕。可采用耐电晕的适形材料,添

塞各固定件间的间隙,适形材料町用室温或高温同化胶,采用高温固化胶

需烘培加热固化。在10500V高压电机上反复实践,将端部斜边间隙定在

9m左右,基本t町消除异相间的电晕;端部的同定采用涤玻绳捆扎。将涤

玻绳涂刷上高阻漆。使其与端部绝缘粘结良好以消除涤玻绳处起晕。

三、试验溺试及结果

上述定子绕组绝缘结构设计方案应用在宁波电机厂1250kwl0500v三相

无刷同步发电机中,匝间绝缘顺利通过单个工频2000V耐压3s、5次及绕组

嵌入铁心并连接后加工频3500V耐压3s、5次:对地绝缘顺利通过工频

35kV耐压1min;起晕电压约25kV;瞬时闪络电压约60kV。甚至将此绝缘设

计方案应用到11400V电机定子绕组上,也取得了成功。

四、结语

本文对高压电机定了绕组的绝缘结构进行了分析,给出了设计方法和

过程。同时将设计的方案在10500Vi相无刷同步发电机上进行了应用,表明

了设计的正确性,并为以后商压电机定子绕组绝缘结构的设计指导了方向。

参考文献:

[1]于文霞,王刚.高压电机定子线圈匝间绝缘结构[J].防爆电机,

2007,42(5):

45—47.

[2]左建国.10kv级电机定子线圈防晕结构改进[J].中小型电机,2003,

30(2):55—56.

[3]祖连惠.潘延明.大型高压电机定子线圈差绝缘的发展及其应用

[J].电T技术杂志,1994,(2):5—8.

[4】施之英.高压电机定子线圈防晕结构的发展方向[J].大电机技术,

1992,

(6):

29—30.

[5]隋银德。傅岚贵.高压电机定子线圈电场分布的改善[J].大电机技术,

2001,

(2):22—25.

[6]隋银德,刘上椿.高压电机防晕技术[J].绝缘材料通讯,1995,(5):

32—37.

[7]徐君贤.电机与电器制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2000.

[8]电机工程手册编委会.电机工程手册第二版【M].北京:机械工业出版

社,1996.

作者简介:

包蕾,宁波工程学院教师,高级工程师,从事电机电器及其控制教学与

研究。

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通过上面的例题可发现构造法在排列组合二项式定理中确实有广泛的

应用,虽然这是一种创造性思维活动,但在这方面的训练对我们的学习是

有很大帮助作用的。

匝圈