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3.1.3试验线棒电热老化寿命(表3)
3.2电热老化后工频击穿电压试验 试验线棒工频击穿电压的最低值为69kV,最高值达130kV,表明经2kh电热老化试验后,线棒的绝缘还有一定的裕度。 3.3几点说明 (1)试验过程中的试验电压和试验温度完全满足IEEE1043标准的要求,能真实地反映定子线棒电热老化综合特性,该试验国内尚属首创。 (2)电热的长期作用导致线棒的主绝缘、高低阻防晕层逐渐老化,表明试验过程中电热老化的机理未变。 (3)标准要求:在试验电压为41.5kV、试验温度为120℃的条件下,定子线棒绝缘的电热老化寿命为500h。 (4)试验结果:该真机定子线棒绝缘的热电寿命大于2?000h,远超标准要求的500h,表明线棒的绝缘材料和结构设计合理,完全能满足用户的要求;防晕结构对电热老化寿命影响较大,表明防晕结构性能优良对电热老化寿命有相当重要的作用。 4定子线棒冷热循环试验 电机在运行过程中,负荷的周期性变化导致定子绕组内温度的快速变化,从而造成绝缘逐渐热老化。根据IEEE Std1310冷热循环试验方法在40~150℃之间按照一定的升温和降温速度进行了500个周期的冷热循环试验,验证主绝缘材料、绝缘结构、绝缘工艺的可靠性。 4.1试验标准和试验方法 根据IEEE Std.1310—1996试验标准进行试验。冷热循环试验过程中,试验温度下限值为40℃,上限值为155℃,温度循环过程为:由40℃升至155℃,再降至40℃。在试验过程中,冷热循环周期没有间隔时间,亦即当导体温度升至上限值后加热循环终止,冷却循环立即开始,温度降至下限值后加热循环开始,如此循环下去,直至试验结束。定子线棒应完成500个冷热循环。 4.2冷热循环试验结果 (1)经500次冷热循环试验以后,低阻防晕层的表面电阻降低,但仍满足电机运行1×103~1×105Ω标准要求。 (2)经500次冷热循环试验以后,线棒截面尺寸增大,表明主绝缘逐渐变疏松,密实程度下降,但增大的最大值仅为054mm,表明绝缘的蠕变特性良好。 (3)500次冷热循环试验以后,线棒常态介损达一等品要求,常态增量逐渐增大。 (4)经500次冷热循环试验以后,击穿电压最低值为85kV,表明主绝缘仍具有较好的介电性能。 (5)试验结果证明:定子线棒的性能良好,其主绝缘材料性能优异、绝缘结构和绝缘工艺可靠。因此,在二滩机组等机组上推广使用了与之相同的绝缘结构、绝缘材料和绝缘工艺。应用试验表明研制的线棒主绝缘材料、结构和工艺是先进的。 5定子线棒防晕 5.1内均压层 内均压层的目的有两个,其一由于导线换位处的结构复杂、电场分布极不均匀,内均压层可以屏蔽掉导线换位处空气隙;二是加大导线的圆角半径,均匀电场,改善角部电场分布。宏观性能表现为绝缘结构的介质损耗增量小。具体方法有涂刷导电漆和包扎导电带方式,可分为全屏蔽和半屏蔽结构。东电公司经过对全屏蔽和半屏蔽结构的试验,研制了相应的内均压半导体漆J0961,结合定子线棒的结构选择了半屏蔽内均压层结构,已成功地应用在二滩机组上。 5.2定子线棒防晕材料及结构 鉴于核电机组防晕结构要求,槽部防晕层厚度只有0.30mm(双面),这样,以前广泛使用的石棉带防晕层无法满足要求,于是参照国外技术,开发研制了0.09mm的J0962低电阻玻璃丝防晕带。 5.2.1直线防晕 线棒槽部半叠包低电阻半导体玻璃丝带J0962,经与主绝缘一次固化成型后,表面电阻率均在要求的1×103~1×105Ω范围内。 5.2.2端部防晕电压试验 采用3种防晕结构的起始电晕电压(表4)。按照1.5Un电压下单只定子线棒不起晕标准要求,由于额定电压为26kV,那么起始电晕电压应不小于39kV。
通过理论计算与实际情况相结合的方式,对3种端部防晕结构和防晕材料进行了比较试验,它们均能满足26kV防晕结构的要求。5级防晕结构耐电压时能量损耗最小,但处理工艺复杂;ISOLA防晕带处理结构虽工艺简单,但原材料成本较贵;FB防晕带高阻防晕结构性能较优,起晕电压达44~60kV,特别是工艺比较简单。 |