大型汽轮发电机定子主绝缘老化状态的研究

大型发电机运行过程中，在定子线圈的不同部位处，主绝缘会受到不同程度的多种应力作用。为了研究定子线圈不同部位处主绝缘的老化状态，本文对一台已运行了16年的大型汽轮发电机的定子线棒进行诊断试验，包括：极化指数测量、不同电压、温度下的介质损耗测量、交流电流测量、局部放电测量及声学测量。试验结果表明，定子端部主绝缘的老化程度比槽部主绝缘要严重。因此，建议在进行大型发电机预防性维修试验时，应注意端部绝缘的检测与维护。     

Measures and technologies to enhance the insulation condition monitoring of large electrical machines

The utility of condition monitoring of the stator insulation structure of large machines has been enhanced substantially by the use of computer-based analysis of partial discharge signatures. A number of indices are examined through tests in a multistress aging facility to assess their promise in describing insulation degradation in machine insulation. In transitioning such tests to the field environment, an operational test is also described which offers some promise in identifying degradation without prior baseline data for a machine. On the basis that most electrical failures have mechanical precursors, acoustic methods are described for assessing stator bar mechanical integrity. This includes both using the conductors as waveguides and also employing acoustic emission for the location of large discharges.     

大型汽轮发电机定子绕组的脉冲传播模型

利用多导体输线原理,建立大型汽车轮发电机定子绕组的脉冲传播模型,模型参数是基于似稳电磁场的有限元数值计算方法,根据电容、电感、电导、阻抗、传播速度间的关系求得。文中详细描述了单根线棒、单相绕组及考虑相间耦合的绕组仿真模型。并将仿真计算结果与２００ＷＭ汽轮发电机实验结果进行了比较,证实了模型的可靠性。     

大型空冷汽轮发电机定子线棒制造工艺研究

本文根据大型空冷汽轮发电机的结构特点,重点研究了端部成型、导线压制以及主绝缘模压等定子线圈的制造工艺,并就端部成型及模压等一些关键工序所采取的新工艺和新工具与水冷定子线圈进行了对比,进而形成了一套完整的空冷定子线圈制造体系。     

大型空冷汽轮发电机模压定子线棒绝缘结构研究

研究了多胶模压的大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘体系,包括定子线棒的导线绝缘结构、主绝缘结构、防电晕结构、定子线棒制造工艺。通过性能指标测试确定了所用主绝缘材料、防晕材料,最终对定子线棒进行了性能评定。确定了大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘结构、膜压工艺。真机线棒结果表明:定子绝缘厚度薄、电性能高,绝缘的设计场强超过了3 kV/mm。     

发电机定子离线局部放电试验的现场操作与数据分析

离线局部放电试验通常用于发电机定子绕组绝缘的老化鉴定.离线局部放电试验一般需要无局放电源将定子绕组加至一定电压,通过局部放电传感器和检测阻抗,检测系统测量局部放电信号.停机后热态下的发电机所处的状态与运行时发电机所处的状态差异很大,因此不能以停机之后的热态来比拟运行状态,离线局部放电试验应该在定予清扫之后进行.应采取抗...     

空冷水轮发电机定子线棒制造工艺研究

以真机试验线棒的制造为基础,重点对1000MW的超大容量空冷水轮发电机线圈直线胶化工艺、成型焊接工艺、导线压制工艺、模压工艺、绝缘结构应用等方面进行研究。研究结果完善了薄绝缘、大高宽比模压定子线棒生产工艺,为今后空冷1000MW水轮发电机定子线棒正式投产奠定了坚实基础。     

大型汽轮发电机定子线棒高频分布参数的测量

为研究局部放电信号等高频信号在电机定子绕组中的传播特性，需要确定电机定子线棒的高频分布参数。该文提出了基于多导体传输线(MTL)理论的大型电机定子线棒高频分布参数的测量方法。给出了三种不同条件下的大型汽轮发电机定子线棒分布参数的测量结果，分别是：用铝薄纸裹住单根定子线棒的情况；把单根定子线棒放在电机槽里的情况：双根定子线棒放在电机槽里的情况。测试结果较好地解释了陡前沿脉冲信号在电机定子绕组槽部线棒中是以两种速度沿线棒传播的现象。     

异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法

定子绕组匝间短路是异步电动机常见故障之一,因此研究其检测方法具有重要意义。针对异步电动机定子绕组匝间短路与转子断条故障瞬态进行仿真并分析仿真结果,指出异步电动机转子故障对定子绕组匝间短路故障检测存在不利影响,甚至导致故障误判。提出计及转子故障时的异步电动机定子绕组匝间短路故障检测新方法,该方法关键在于预先采用频谱校正与自适应滤波技术滤除定子电流中由转子故障所导致的特征频率分量。大量仿真与实验结果表明,该方法可以避免将转子故障误判为定子绕组匝间短路故障,使定子绕组匝间短路故障识别可靠性大幅提高。     

笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障研究

基于多回路理论,针对笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障进行研究.结果表明,笼型异步电动机在发生转子断条与定子绕组匝间短路时,其故障特征往往是相互交织、相互影响的,仅仅应用单一故障检测方法检测笼型异步电动机定转子故障,可能导致故障误判.通过对仿真与实验结果的详尽分析,系统地概括出笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障特征,明确揭示了二者间的相互关系,为实现转子断条与定子绕组匝间短路双重故障的联合检测提供了重要理论依据.     

大电机主绝缘多因子老化试验中试样线棒端部防晕技术的研究

大电机在长期的运行过程中要遭受电、热、机械等多因子的联合作用,使其绝缘逐渐老化。为了研究其老化机理,评估其剩余寿命,需要对试样线棒进行多因子应力老化试验,并测试能反映其老化程度的特征参数。本文对电老化试验和局部放电检测过程中当电压升高时试样线棒端部出现电晕、闪络现象进行了理论分析,提出了试样线棒端部防电晕的技术方案。试验结果表明,利用碳化硅合成半导电漆作为防晕层可有效地防止试样线棒的端部电晕。     

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     

大型水轮发电机定子线棒绝缘结构与关键性能分析

本文主要分析了大型水轮发电机定子线棒绝缘结构及其对提高线棒性能的作用。首先分析了定子线棒绝缘结构,其中导线角部电场优化提高了线棒击穿性能、降低了线棒介损,防晕结构优化设计提高了线棒及绕组耐电晕性能。其次深入分析了定子导线的内屏蔽技术与介质损耗因数、电容量和局部放电的关系。最后对绝缘结构承受的热机械应力、电机械应力进行了分析并介绍了检测方法。本文为优化大型水轮发电机定子线棒绝缘结构设计和提高其性能提供了重要的参考依据。     

Historical development of rotor and stator winding insulation materials and systems

This article presents an overview of some of the significant developments in rotating machine insulation systems that have occurred in the past century. This article describes the chronological development of insulation materials and systems, together with some of the key innovations in manufacturing. For the most part, it was the innovation in materials and manufacturing from wound stator groundwall insulation that paced the development of machine insulation systems.     

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。     

高压电机定子线棒和定子绕组电晕紫外成像测试影响因素的研究

为了掌握高压电机定子线棒和定子绕组电晕紫外成像测试技术,量化评估定子线棒和定子绕组的防晕水平,对定子线棒和绕组电晕紫外成像测试的影响因素进行了探讨。结果表明:紫外成像测试设备的增益和计数框大小的设置、测试距离、试验温度以及对紫外成像设备标定的影响因素等均影响测试结果。     

Application of ultrasonic pulse-echo method to insulation condition diagnosis for large generators

It is a challenge to diagnose insulation condition of stator bars using an ultrasonic technique, due to the complex structures of the stator bars and the high attenuation of the stator insulation. In this paper, five low frequency transducers were used in a pulse-echo configuration to try to test a standby stator bar of a generator (300 MW, 18 kV). With an available transducer, four types of insulation structures were tested on the stator bar. The short side insulation was compared with the large one of the stator bar in the slot. The stator bar near the exit from the slot and the end stator bar, were compared with the stator bar in the slot. The semiconductive coating covered stator insulation was compared with the uncoated one. The stator insulation having an insulation-copper interface was compared with that having an insulation-gas interface. In addition, insulation diagnosis tests in the laboratory were performed on two sets of stator bars, which had been in service for 18 and 23 years, respectively in two generators (300 MW, 18 kV). Field tests were performed on the stator bars near the exit from the slot and the end stator bars of a generator (300 MW, 18 kV). The experimental results demonstrated an availability of low frequency ultrasonic pulse-echo method for insulation condition diagnosis of large generators     

大型发电机定子槽楔松动研究及检测

大型发电机定子槽楔的松动会引起定子线棒在电磁力作用下剧烈振动，加速主绝缘劣化甚至导致电机运行事故，因而槽楔的松动检测对电机正常运行有重要意义。该文对大型发电机不同固定结构的定子槽楔建立物理模型，研究槽楔松动过程的振动特性，提出通过获取其振动声音和位移特性来综合判断槽楔的松动程度。利用在此基础上开发的一套振动检测系统对实验室定子槽楔松动模型进行了检测，并在电厂进行了现场实测，验证了槽楔物理模型的正确性和检测系统的有效性。     

起动过程诊断感应电动机转子断条故障

针对稳态定子电流频谱难以突出故障特征分量的弱点,提出了基于起动过程的感应电动机转子断条检测方法。故障特征频率的定子电流分量对气隙磁场有调制作用,导致定子电流、电磁转矩和转子转速的周期性脉动,这些故障特征在起动过程中表现明显。通过监测感应电动机的整个起动过程,可实现对转子断条的故障检测。实验结果表明该方法行之有效。     

Analysis and reduction of acoustic noise from a brushless DC drive

It has been found that stator excitation in brushless DC motor drives can excite mechanical resonances in the motor and, thus, produce acoustic noise in a similar way to switched reluctance drives. A technique has been developed to alter the commutation pattern of a brushless DC motor to avoid exciting and reinforcing these mechanical resonances producing a significant reduction in pure tone acoustic noise which is emitted during mechanical resonance. The origin of the vibration and acoustic noise is explained and the theory of discrete frequency noise reduction described in this paper. The method proposed for quieter control of the brushless DC motor could be achieved at a very low cost