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高压电机绕组槽电晕电腐蚀的原因及预防

  • 发布时间:  2021-09-02
  • 分类:公司动态
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  • 来源:未知
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高压定子绕组中经常出现蓝色荧光的局部自由放电,并伴有嗤嗤声,称为电晕。电晕产生臭氧(O3)和氮氧化物(N0,NO2),与水分结合形成有害的酸性物质,腐蚀绝缘。电晕还会造成绝缘局部发热,加速绝缘老化,严重时会迅速破坏绝缘。今天女士,我就和大家简单谈谈高压电机电晕、沟槽电晕、电蚀的预防。

卷绕电晕

绕组最容易产生电晕的部位有:(1)线圈绝缘的内部气隙;(2)盘管出口和通风交叉;(3)线圈绝缘表面和槽壁之间的间隙;(4)绕组端部相邻线圈之间的间隙以及导线与端环之间的位置。

当热固性绝缘表面的电晕保护层与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动的作用下,接触点若即若离,造成火花放电。这种火花放电的能量可达电晕放电的几百倍,局部温度可高达几百度,在绝缘表面造成1 mm以上深度的麻坑。凹坑的位置经常由于振动而改变,这被称为电腐蚀。

沟槽电晕产生的原因及预防方法

高压定子绕组的槽外表面与槽壁之间存在间隙,绝缘表面间隙处的场强EaM可按不做防晕处理时的双层介质板电容器计算。

公式(1)中的:

U——相电压(kv);

a——嵌入间隙(cm);

i——单侧绝缘厚度(cm);郭-36线圈槽间间隙

a——空气的介电系数;

I ——绝缘体的介电系数。

若EaM之值大于或等于均匀电场中的空气击穿场强EbM时,则将发生电晕。

绕组绝缘表面和槽壁之间的气隙即使在有电压工作时也会产生电晕。由于绕组角、风道和槽口处的电场畸变,在较低的工作电压下会产生电晕。

实践证明,当电机额定电压不超过3kV时,槽内无电晕现象;在额定电压为6千伏时,槽内就可能产生电晕,在额定电压大于10千伏时,实际上所有空隙都将出现电晕现象。

为了消除绝缘中的电晕,需要对线圈的绝缘包裹、浸渍和压制进行标准处理,使绝缘层紧密无气隙。对于6 kV以上的线圈,必须通过测量tg来判断绝缘的内部质量。运行经验证明,当 TG 控制在允许范围内时,可以认为线圈中的电晕问题已经解决,因此电晕保护处理只考虑线圈表面的电晕。

为了消除相壁和绝缘表面之间的电晕,最常见的方法是在绝缘表面添加低电阻抗电晕层。一方面通风缺口电场分布均匀,轴向磁场减小;另一方面,低电阻抗电晕层与槽壁接触以缩短间隙。如果电晕保护层的电阻很低,只要电晕层稳定接地,绝缘表面与槽壁之间的间隙就会短路,不会产生电晕。但是为了减少防晕层的损耗,防晕层的电阻不要太低,使远离接触点的防晕层处于电容电流引起的压降所决定的电位。防晕层的表面电阻率s越小,或者接触点之间的距离越短,即防晕层的接地条件越好,电容电流引起的压降越小,发生电晕的可能性越小。实践证明;由热塑性塑料绝缘的线圈和槽壁之间有许多接触点。当s=104~105 时,基本可以防止电晕。

沟槽电解腐蚀的原因及预防方法

在防晕层与槽形线圈槽壁接触点之间的跨距中心处的防晕层表面上,除了电容电流引起的电压降外,防晕层上还有主磁通和槽漏引起的电动势。在低线负荷的电机中,槽漏感应的电动势很小,可以忽略不计。因此,两个接触点之间的跨距中心的最大电压等于电容器电流引起的电压降和主磁通感应的电动势的矢量和。实验表明,在电磁振动下,当合成电压达到130~150伏时,间隙中会产生强烈的火花放电,对绝缘产生腐蚀。为了避免电偶腐蚀,需要采取技术措施缩短稳定接触点之间的距离,选择合理的防晕层表面电阻率。

对于热固性绝缘线圈,稳定接触点之间的跨度一般要求小于50厘米。因此,必须采取一定的固定措施,以确保线圈表面与槽壁之间有足够稳定的接触点。同时,防电晕层的表面电阻率,大容量电机不宜大于5104欧姆,中容量电机不宜大于5105欧姆;为了不使防晕层的损耗增加太多,大容量电机和中容量电机中防晕层的表面电阻率不应低于5103欧。

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