[发明专利]空冷水轮发电机真空压力浸渍定子线棒制造方法

说明书

本发明涉及一种空冷水轮发电机真空压力浸渍定子线棒的制造方法。导线表面内屏蔽层能降低导线内部局部放电几率。线棒包扎完VPI主绝缘层后，直线段半叠绕包扎一层低阻防晕材料，然后进行VPI浸渍环氧酸酐树脂，浸渍结束后在端部分别半叠绕包扎中阻、中高阻、高阻段，端部防晕段表面再包扎两层附加绝缘层；防晕层处理好后线棒装至热压模具中加好压力，放入烘炉中加热固化成型；主绝缘固化成型后，在防护层外刷一层高阻防晕漆和表面覆盖漆，即得到成品VPI定子线棒。其主要技术性能指标：(1)成品线棒击穿电压≥5.5UN；(2)线棒耐电老化试验，3.0 UN电压下寿命大于40h，2.0 UN电压下寿命大于1100h。

技术领域：

本发明涉及一种空冷水轮发电机真空压力浸渍定子线棒的制造方法。

背景技术：

真空压力浸渍(Vacuum Pressure Impregnating,VPI)绝缘体系是世界上两种主要的绝缘体系之一。目前国外已制造额定电压为22kV，单机容量为800MW的水轮发电机VPI定子线棒，这是目前国际上容量最大额定电压最高的水电机组，此机组定子线棒交流耐压试验时端部防晕部位经常出现闪络、电晕、过热等问题，需要安装分流装置才能进行试验。大型水轮发电机定子线棒数量多，一般一台份至少有1000多根线棒，安装分流装置进行交流耐压试验，试验工作量大、操作时间长，影响生产周期。在额定电压24kV以上的空冷水轮发电机VPI定子线棒，其交流耐压试验时交流电压更高，为了避免交流耐压试验时不安装分流装置而出现闪络、电晕、过热等问题，对防晕结构重新设计。另外，额定电压的提高增加了VPI定子线棒的绝缘厚度、增大了导线截面尺寸，在制造过程中还存在以下技术问题：导线直线转角和阴线转角较难保证达到图纸要求、绝缘厚度较大难于浸透浸渍漆、绝缘层固化性能较难控制等问题。采用本发明制造的水轮发电机VPI定子线棒，将解决以上存在的技术问题，保证机组对定子线棒的耐击穿性能、耐电老化性能的要求，保证机组运行稳定性，将为世界首台白鹤滩水电站巨型空冷水轮发电机成功运行奠定基础。

发明内容：

本发明提供了一种空冷水轮发电机真空压力浸渍定子线棒的制造方法，本方法可靠性好，能满足24KV及以上电压等级的定子线棒主绝缘与防晕层的一次成型的技术要求，同时采用静电容量计算法可准确确定浸渍是否完成。本发明的技术方案为：一种空冷水轮发电机真空压力浸渍定子线棒的制造方法，空冷水轮发电机真空压力浸渍，定子线棒由直线部分和两个端部组成，具体制造步骤如下：

1)直线部分包括：导线窄面绝缘垫条(1)、换位绝缘层(2)、由电磁线(3)组成的导线、导线排间绝缘(5)、线棒主绝缘层(6)、低阻防晕层(7)、内屏蔽层(8)；

2)端部包括导线窄面绝缘垫条(1)、电磁线(3)组成的两排或四排导线、导线排间绝缘(5)、线棒主绝缘层(6)、端部防晕层(9)；

3)线棒结缘结构为：导线窄面绝缘垫条(1)在线棒直线段窄面上不但填满换位凹坑还抚平窄面，换位绝缘层(2)为线棒直线换位弯处的绝缘，防止此处电磁线绝缘层(4)破损而造成股间短路，导线排间绝缘(5)位于两排导线或多排导线之间，避免排间电磁线短路，导线窄面绝缘垫条(1)在线棒窄面上，线棒主绝缘层(6)为多层的真空压力浸渍少胶云母带，低阻防晕层(7)在主绝缘层(6)外层，线棒导线窄面的内屏蔽层(8)为低阻防晕漆涂层，端部防晕层(9)由中阻段、中高阻段、高阻段构成，各段防晕段之间搭接长度为20mm；

4)线棒导线使用的耐热等级为F级的电磁线经过端头去丝、压制换位弯、编织换位、直线段电磁线粘接在一起、然后进行端部弯形成型处理、再进行端部电磁线粘接在一起制造而成；

5)在端部胶化后进行切头，保证线棒导线长度符合图纸要求，然后端头去丝部位进行中频焊接，将线棒连接块焊接在线棒端头；