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                  業內資訊
            我國的大電機絕緣系統達到世界先進水平
            雙擊自動滾屏 發表時間:  05-12     閱讀:  4339 次


              我國的高壓大電機制造的發展經歷了半個多世紀,始終在追趕世界先進水平,即使改革開放以來,通過技術引進、合作設計、共同生產、聯合試驗、中外交流、人員培訓等多種途徑,取得很大進步,然而在涉及絕緣技術方面,只能自行開發,國外是絕對保密的,電機絕緣畢竟屬于心臟部位,約占發電機總價的25%以上,含金量最高國外規定可以供貨全部定子繞組線或線棒,但是堅持不肯轉讓技術。三峽機組的國際招投標,也是如此,與國外比,我國的主要差距是絕緣性能和厚度。

            為了提高性能和減薄厚度,首先必須提高絕緣的云母紙的厚度、定量、滲透性、拉伸強度等,提出了線棒的工藝和性能試驗方法,開發成功了高云母含量的厚粉云母紙,其云母含量由過去的80%2m提高到160g/m2,厚度由0.05%增加到0.18mm.。在90年代由這種粉云母紙制成的F級環氧粉云母帶,除了大幅度提高云母含量外,還采用了耐熱的雙馬來酰亞胺結構,并加入幾種新型促進劑,使樹脂固化物的交聯密度大為增加,達到較高的機械強度、電氣性能和較低的介質損耗,從而提高了耐電強度并減薄了主絕緣厚度。在1996年生產二灘水電站550MW機組時,主絕緣減薄到4.6mm,達到了加拿大GE公司的水平,最近制做的三峽水電站700MW機組時厚度也減薄到4.6mm(電壓20KV級),達到了瑞士ABB公司的水平。其他性能,如耐壓試驗、電老化試驗、冷卻循環試驗等取得的各種性能也都達到要求,而且是將國產的定子線圈送到國外進行試驗評定的結果。

            提高性能、減薄厚度的另一重大措施是改善矩形截面線棒四個角度部位的電場強度分布,這是70年代提高、80年代試驗研究、90年代取得成效的老大難課題。調查結果表明,被擊穿的線圈中約有95%發生在這種角部。試驗證明,線棒導體四個直邊(矩形截面時)的電場強度為3KV/mm時,其四個角部則高達6~9kv/mm,即場強不均勻度為2~3倍,充分證明了主絕緣單邊厚度的較大余量。這種角部電場集中現象是由于導體幾何形狀突變造成的,如果是圓形電纜截面的導休,比如電纜,就不存在這個問題,采用圓形電纜取代矩形線棒的超高壓發電機可以不用變壓器直接并網,國外已有多臺投入商業運營。目前國內只能通過將導體角部圓角半徑由0.2mm提高到2mm,可將角部最大場強降低到原來的80%,擊穿電壓水平可提高38%,電老化壽命可處長到原來的28倍。

            轉子匝間絕緣在50年代用硅,有機片云母帶,60年代改用環氧酚醛玻璃布板加上醇酸片云母帶和聚酯薄膜繞包,70年代為減小厚度開發并應用于NHN(聚芳纖維紙與聚酰亞胺薄膜復合材料)作墊條,并用聚酰亞胺薄臘繞包的結構,厚度由1mm減薄到0.8mm,耐熱等級由B級提高到F級,80年代改用F級高強度環氧玻璃布板,厚度減到0.38mm,達到了世界先進水平。

            相對于過去的瀝青膠片云母絕緣來說,現代的環氧粉云母絕緣比較硬脆,線棒與鐵心槽內壁之間如果接觸不良、有間隙、就會產生火花放電,特別是其間電位偏高時,導致絕緣的電離腐蝕和內腐蝕.為防止這種電暈現象,研制出幾種固化型防暈結構,其中低電阻帶厚度只有0.08mm,防暈效果達到了世界先進水平,已用于二灘和三峽機組。最近幾年又開發和應用了“一次成型防暈”新技術,將防暈層與主絕緣一起在壓模上固化成型。它采用HF型低、中和高電阻值的防暈帶,在加熱模壓過程中可以避免主絕緣膠與防暈帶半導體膠的滲透、混合,從而保證了防暈層電阻值的穩定性,能保證在電壓高達1.5Uun時沒有電暈現象,達到了在2.75 Uun+6.5Kv(甚至在4 Uun)下一分鐘耐壓試驗時不放電、不過熱的高水平。應用這種新技術可提高防暈可靠性和減小生產過程中對環境的污染。

            經過多年的試驗研究和不斷的探索,終于實現了我國在大電機絕緣系統的現代化。為三峽機組后續機組的國產化提供了有利的保證,對于今后的國內、國際招投標、市場競爭中取勝打下了堅實的基礎。
             
             

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