[發(fā)明專利]繞組絕緣電-熱-機(jī)械聯(lián)合加速老化裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110588540.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113267713B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張躍;何明鵬;蘇淮北;尹毅;吳建東;胡波;梁智明;廖長(zhǎng)清;李川川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司;上海交通大學(xué)四川研究院;上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01N19/00;G01N17/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種繞組絕緣電?熱?機(jī)械聯(lián)合加速老化裝置，包括：烘箱以及設(shè)置于烘箱內(nèi)的振動(dòng)發(fā)生裝置和電極老化單元、以及輸出端正對(duì)電極老化單元設(shè)置的鹽霧發(fā)生裝置，烘箱、振動(dòng)發(fā)生裝置、鹽霧發(fā)生裝置的控制端分別與控制模塊相連，電極老化單元的輸入端與高頻方波電源相連，烘箱內(nèi)以及振動(dòng)發(fā)生裝置上分別設(shè)有與控制模塊相連的鹽霧傳感器和振動(dòng)傳感器，待處理電極設(shè)置于電極老化單元內(nèi)。本發(fā)明通過(guò)鹽霧發(fā)生裝置完整模擬海洋大氣環(huán)境，將復(fù)雜的環(huán)境因素考慮到試樣老化過(guò)程中；設(shè)計(jì)出特有烘箱，選擇帶有PTFE涂層的鈦合金作為烘箱內(nèi)部金屬，增加了烘箱的耐腐蝕能力、耐高溫能力及耐金屬疲勞性能；獨(dú)有的老化電極單元可同時(shí)進(jìn)行同組試樣的老化，降低了老化成本，提高了老化效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種模擬海況環(huán)境且適用于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的繞組絕緣電-熱-機(jī)械聯(lián)合加速老化裝置。

背景技術(shù)

大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，長(zhǎng)期承受電場(chǎng)、熱場(chǎng)、機(jī)械力和惡劣環(huán)境的聯(lián)合作用，定子繞組絕緣材料容易發(fā)生老化、甚至被擊穿，嚴(yán)重威脅發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行，故研究其老化過(guò)程十分重要。但現(xiàn)有的老化裝置一方面，僅僅是結(jié)合了電、熱兩種因素進(jìn)行老化，未能完全模擬出來(lái)其正常工作時(shí)絕緣所承受的電場(chǎng)、熱場(chǎng)、機(jī)械力和惡劣環(huán)境等；另一方面，老化裝置基本是以線棒本體為對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其制造成本高昂、老化效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種繞組絕緣電-熱-機(jī)械聯(lián)合加速老化裝置及方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種繞組絕緣電-熱-機(jī)械聯(lián)合加速老化裝置，包括：烘箱以及設(shè)置于烘箱內(nèi)的振動(dòng)發(fā)生裝置和電極老化單元、以及輸出端正對(duì)電極老化單元設(shè)置的鹽霧發(fā)生裝置，其中：烘箱、振動(dòng)發(fā)生裝置、鹽霧發(fā)生裝置的控制端分別與控制模塊相連，電極老化單元的輸入端與高頻方波電源相連，烘箱內(nèi)以及振動(dòng)發(fā)生裝置上分別設(shè)有與控制模塊相連的鹽霧傳感器和振動(dòng)傳感器，待處理電極設(shè)置于電極老化單元內(nèi)。

所述的控制模塊包括：信號(hào)傳輸單元、信號(hào)處理單元及可編程控制陣列，其中：信號(hào)傳輸單元接收來(lái)自烘箱、振動(dòng)發(fā)生裝置及鹽霧發(fā)生裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，信號(hào)處理單元將接收到的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息解析并輸出可識(shí)別的統(tǒng)一類型信號(hào)，可編程控制陣列根據(jù)統(tǒng)一類型信號(hào)和預(yù)設(shè)邏輯，實(shí)時(shí)調(diào)控烘箱、振動(dòng)發(fā)生裝置及鹽霧發(fā)生裝置的狀態(tài)。

所述的烘箱提供20～200℃的溫度，溫度波動(dòng)值不超過(guò)1℃，溫度精度為0.1℃，升溫速率為10℃/min；烘箱內(nèi)置鈦合金內(nèi)膽，其表面噴涂有PTFE涂層，一方面鈦合金內(nèi)壁可有效增加其耐機(jī)械疲勞性能，另一方面PTFE涂層可有效降低老化過(guò)程中鹽霧對(duì)烘箱內(nèi)壁的腐蝕，兩者均可增加烘箱的實(shí)際使用壽命。

所述的振動(dòng)發(fā)生裝置產(chǎn)生工頻50Hz的正弦振動(dòng)，用于模擬工況下絕緣所承受的機(jī)械應(yīng)力。

所述的鹽霧發(fā)生裝置向烘箱內(nèi)噴灑霧狀的鹽水，其提供濕度范圍為30％-98％RH，濕度波動(dòng)范圍不超過(guò)2.5％RH，鹽水濃度范圍為3～5％，霧粒大小為5～10um，用于模擬工況下絕緣所承受的高濕度、高鹽分環(huán)境。

所述的高頻方波電源輸出高頻方波電壓信號(hào)，用于模擬絕緣承受的電壓波形。

所述的電極老化單元為三層板柱結(jié)構(gòu)，其中第一層銅板和第三層銅板通過(guò)金屬螺桿和螺絲連接并固定，第二層銅板懸空放置，第二層銅板與第三層銅板之間通過(guò)聚四氟乙烯螺桿和螺絲固定，第二層銅板和第一、三層銅板之間通過(guò)金屬螺絲固定放置多組電極同時(shí)進(jìn)行多個(gè)試樣的老化，要求每一組的電極尺寸有差異，且電極邊緣處經(jīng)過(guò)倒角處理，減少老化過(guò)程試樣的沿面閃絡(luò)或放電，提高了試樣老化的效率。

技術(shù)效果

本發(fā)明整體解決了現(xiàn)有繞組絕緣加速老化裝置未能完全模擬出來(lái)其正常工作時(shí)絕緣所承受的電場(chǎng)、熱場(chǎng)、機(jī)械力等惡劣環(huán)境、老化成本高及老化效率低等技術(shù)不足。