[發(fā)明專利]一種發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011177938.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112326544B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉學(xué)忠;劉枰;張躍;胡波;梁智明;何明鵬;謝志輝;唐麗
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);東方電氣集團(tuán)東方電機有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N23/2251;G01N23/207;G01R31/12;G01R27/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明公開的一種發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕試驗裝置及試驗方法，包括試驗箱，以及支撐在其內(nèi)部的絕緣試驗臺，絕緣試驗臺的頂面設(shè)置若干個板電極試樣，每個板電極試樣的頂部懸空設(shè)置一刀電極，刀電極與交流高壓電源連接，試驗箱連接濕度調(diào)節(jié)裝置，試驗箱中設(shè)置環(huán)境檢測裝置，濕度調(diào)節(jié)裝置和環(huán)境檢測裝置分別與控制器連接；通過有效模擬空冷高壓發(fā)電機定子繞組端部存在的電暈放電對端部防暈或覆蓋材料的侵蝕，能根據(jù)試驗過程中防暈或覆蓋材料的介電和理化性能變化，描述在端部長期放電條件下不同環(huán)境因素如濕度、臭氧濃度下防暈或覆蓋材料的腐蝕過程與腐蝕程度，為空冷發(fā)電機組的后期維護(hù)提供參考依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓電機絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕試驗裝置及試驗方法。

背景技術(shù)

近年電力行業(yè)的飛速發(fā)展帶動了高電壓大容量發(fā)電機的需求，作為電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)電機組，其容量與額定電壓等級的提升，對機組絕緣水平及運行可靠性的要求越來越高。高壓發(fā)電機定子繞組端部的絕緣結(jié)構(gòu)類似于套管型，繞組表面電場分布是極不均勻的，是電機絕緣中的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)局部場強超過空氣臨界擊穿場強時，便會出現(xiàn)局電暈放電。電暈放電時，部分電場能量轉(zhuǎn)換為光、熱、聲、電磁等散發(fā)出來，長期存在會逐漸侵蝕電機端部絕緣，使絕緣退化，甚至引起電機故障。

近幾年，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)長江流域多個水電站的投運空冷機組在檢修期間發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子繞組端部出現(xiàn)了多處電暈痕跡，出現(xiàn)位置主要有出槽口、高低阻防暈搭接位置、線棒層間以及端部與接地部件接觸位置等，具體現(xiàn)象為白色粉末堆積。

目前，針對高壓電機端部絕緣的研究重點仍主要在于對防暈結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，對于空冷機組運行過程中出現(xiàn)的端部電暈腐蝕現(xiàn)象應(yīng)對方法也主要集中在后續(xù)的維修處理上，但是對其形成機理、影響因素以及對端部絕緣的危害程度缺乏測試數(shù)據(jù)，因此需要設(shè)計一種試驗裝置，對發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕性能進(jìn)行測試，為防暈結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

針對缺乏發(fā)電機定子端部材料腐蝕性測試裝置的問題，本發(fā)明提供一種發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕試驗裝置及試驗方法，能夠模擬機組在不同的運行狀態(tài)下，電機定子端部材料的腐蝕參數(shù)，進(jìn)而分析腐蝕機理以及空氣濕度對腐蝕過程的影響規(guī)律，為防暈結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種發(fā)電機定子端部材料的電腐蝕試驗裝置，包括試驗箱，以及支撐在其內(nèi)部的絕緣試驗臺，絕緣試驗臺的頂面設(shè)置若干個板電極試樣，試驗箱連接濕度調(diào)節(jié)裝置，試驗箱中設(shè)置濕度和臭氧濃度檢測裝置，濕度調(diào)節(jié)裝置和濕度檢測裝置分別與控制器連接；

所述板電極試樣包括絕緣板，其表面鋪設(shè)待測試材料，背面貼覆導(dǎo)電材料，導(dǎo)電材料接地，每個板電極試樣的頂部懸空設(shè)置一刀電極，刀電極與交流高壓電源連接。

優(yōu)選的，所述濕度調(diào)節(jié)裝置包括位于試驗箱外部的加濕器和鼓風(fēng)機，加濕器出口與鼓風(fēng)機的進(jìn)風(fēng)口連接，鼓風(fēng)機的出風(fēng)口與試驗箱的側(cè)壁連接，鼓風(fēng)機連接調(diào)速裝置，用于調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述試驗箱的側(cè)壁上設(shè)置有氣體分流器，氣體分流器穿過試驗箱與鼓風(fēng)機的出風(fēng)口連接，氣體分流器上間隔設(shè)置多個出氣口。

優(yōu)選的，所述刀電極垂直設(shè)置在刀電極支撐結(jié)構(gòu)上，電極支撐結(jié)構(gòu)包括金屬螺桿和絕緣支架；

兩個絕緣支架分別設(shè)置在板電極試樣的兩側(cè)，金屬螺桿的兩端與兩個絕緣支架連接，刀電極垂直安裝在金屬螺桿上。

優(yōu)選的，所述若干個板電極試樣成矩形陣列排布，每行或每列分別設(shè)置一刀電極支撐結(jié)構(gòu)，刀電極支撐結(jié)構(gòu)的兩個絕緣支架分別設(shè)置在每行或每列的多個板電極試樣的兩端，多個刀電極支撐結(jié)構(gòu)的金屬螺桿通過高壓電極連接構(gòu)成等電位。

優(yōu)選的，所述絕緣試驗臺的底部設(shè)置有接地電極，若干個板電極試樣背面的導(dǎo)電材料通過接地電極接地。