提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构。
【背景技术】
[0002] 高压电机定子线棒端部，覆盖有防晕层结构，目的是降低端部电场，提高耐电压水 平。端部防晕层使用非线性材料，且为一段或多段结构，设计难度较大。目前，国内外对防 晕结构的优化设计进行了大量研宄，主要采用以试验为主、计算为辅的研宄方法。这些研宄 的主要目的是提高单支线棒的起晕电压水平。
[0003] 实际上，单支线棒的起晕电压较高，并不能保证定子绕组的耐电压水平。定子绕组 是由多支线棒所组成，耐电压水平不只取决于单支线棒的起晕电压水平，更取决于绕组线 棒之间起晕电压水平。传统方法仅通过调节多段防晕材料性能和防晕结构长度来优化端部 电场，对改善绕组线棒间电场的作用有限。这种情况是造成单支线棒起晕电压较高、而绕组 起晕电压较低的主要原因。随着机组额定电压的提高，提高绕组耐电压水平是防晕技术发 展的必然趋势。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种提高绕组耐电压水平的定子线棒防晕结构，该新型防晕 结构具有结构简单、可操作性好、通用性强等优点，任何传统防晕结构均可通过本发明方法 进行改进。
[0005] 本发明的技术方案为：一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构， 其特征是，具体包括：
[0006] (1)定子线棒三段几何结构分别为：第一段始端直线、第二段转角和第三段斜边 直线结构，线棒转角9，转角半径R，线棒截面高度h，线棒间斜边间隙d，线棒转角始端到防 晕搭接的距离L;
[0007] (2)防晕搭接在线棒不同几何位置，巾分别为：在第一段始端直线，线棒转 角始端到防晕搭接的距离为负值，LS0时，搭接直线与窄面棱边垂线重合，巾=0; 在第二段转角，〇〈L彡（R+h) 0时，
?，在第三段 斜边直线，L彡（R+h) 0时，
3上述公式通用形式为：
[0009] (3)线棒转角部分防晕材料为防晕漆，线棒斜边直线部分防晕材料为防晕漆或防 晕布，线棒防晕材料不能为防晕带。
[0010] (4)防晕结构的外部形状，线棒宽面防晕搭接与棱边为垂直防晕结构，线棒窄面防 晕搭接与棱边为斜防晕结构，0°〈巾〈90°，防晕搭接在线棒棱边为平滑弧线过渡。
[0011] 技术效果：
[0012] 本发明根据大型电机定子线棒端部几何形状特点，对线棒各个几何部分的防晕搭 接结构作了改进，满足防晕搭接位于线棒不同位置的要求，所述的线棒防晕结构与传统防 晕结构相比，能够降低绕组线棒间的电场分布，满足线棒相邻位置电场变小的要求。
[0013] 传统防晕结构为直防晕结构，防晕搭接与线棒窄面棱边垂线重合，在线棒第一段 始端直线部分，能够保证线棒间电场最小。在线棒第二段转角和第三段斜边直线部分，将产 生相邻线棒间防晕搭接错位，造成线棒间电场较大。本发明所述的提高绕组耐电压水平的 新型防晕结构，将传统直防晕结构改为新型斜防晕结构，保证相邻线棒间等电位处距离最 小，有效减小绕组间隙电场、提高绕组耐电压水平。在线棒始端直线、转角和斜边直线各部 分，几何形状不同造成防晕搭接与线棒窄面棱边垂线夹角存在差异，夹角的设计原则要保 证线棒间各对应防晕搭接距离最近。高电压下，单支线棒两侧宽面对应位置电场不一致，但 绕组线棒间电场得到有效改善。
[0014] 本发明保证了转角内外侧防晕长度和效果的一致性。同时，相邻相间线棒加压位 置不同会导致电场不一致，这种情况也得到有效控制，保证了绕组间电场的对称性和一致 性。
[0015] 本发明方便将传统直防晕结构变为新型斜防晕结构，原则为保证转角外侧防晕尺 寸不变，调整防晕搭接夹角和转角内侧防晕尺寸。
【附图说明】：
[0016] 图1 :两根线棒端部结构示意图
[0017] 图2 :本发明斜防晕结构窄面搭接示意图
[0018] 图3 :本发明斜防晕结构立体示意图
【具体实施方式】
[0019] 一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构，其特征是，具体包括：
[0020] (1)如图1所示，定子线棒三段几何结构分别为：第一段始端直线1、第二段转角 2和第三段斜边直线3结构，线棒转角0，转角半径R，线棒截面高度h，线棒间斜边间隙d， 线棒转角始端到防晕搭接的距离L;
[0021] (2)如图2所示，防晕搭接在线棒不同几何位置，（i)分别为：在第一段始端直线， 线棒转角始端到防晕搭接的距离为负值，L< 0时，如图2所示，搭接直线与窄面棱边垂线 重合，巾=0;在第二段转角，0〈L彡（R+h) 0时，
在第三段斜边直线，L彡（R+h) 0时，
|。上述公式通用形式为：
[0023] 使用角度尺、直尺、皮尺、记号笔等工具，先在线棒两侧笮0端部画出各段防晕斜 搭接直线，再在线棒宽面画出垂直搭接直线。
[0024] (3)线棒转角部分防晕材料为防晕漆，线棒斜边直线部分防晕材料为防晕漆或防 晕布，线棒防晕材料不能为防晕带。按已画直线涂刷或包绕防晕材料，保证防晕材料与主绝 缘表面的贴服性。
[0025] (4)如图3所示，防晕结构的外部形状，线棒宽面防晕搭接与棱边为垂直防晕结 构，线棒窄面防晕搭接与棱边为斜防晕结构，0°〈巾〈90°，防晕搭接在线棒棱边为平滑弧 线过渡。
[0026] (5)需严格控制上一级防晕搭接的直线度，如中阻与中高阻搭接处需严格控制中 阻末端的直线度。
【主权项】
1. 一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构，其特征是，具体包括： 1) 定子线棒三段几何结构分别为：第一段始端直线、第二段转角和第三段斜边直线结 构，线棒转角Θ，转角半径R，线棒截面高度h，线棒间斜边间隙d，线棒转角始端到防晕搭接 的距离L，搭接直线与线棒窄面垂线夹角Φ ; 2) 防晕搭接在线棒不同几何位置，Φ分别为：在第一段始端直线，线棒转角始端到防 晕搭接的距离为负值，L彡O时，搭接直线与窄面棱边垂线重合，Φ =0;在第二段转角， 0〈L < (R+h) Θ日、；在第三段斜边直线，L彡（R+h) Θ 甲上述公式通用形式为：2. 根据权利要求1所述的一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构，其 特征是：线棒转角部分防晕材料为防晕漆，线棒斜边直线部分防晕材料为防晕漆或防晕布， 线棒防晕材料不能为防晕带。3. 根据权利要求1所述的一种提高绕组耐电压水平的大型电机定子线棒防晕结构，其 特征是：防晕结构的外部形状，线棒宽面防晕搭接与棱边为垂直防晕结构，线棒窄面防晕搭 接与棱边为斜防晕结构，0°〈Φ〈90°，防晕搭接在线棒棱边为平滑弧线过渡。
【专利摘要】本发明涉及一种高压电机定子线棒防晕结构，该结构能够有效提高定子绕组的耐电压水平和运行安全。本发明根据大型电机定子线棒端部几何形状特点，将传统直防晕结构转变为特殊的斜防晕结构，改善并优化了绕组线棒间的斜边电场，保证了绕组间电场的对称性和一致性，提高了绕组的起晕电压水平和耐电压能力。该新型斜防晕结构具有结构简单、操作性好、通用性强等技术优点，适用于各种大型发电机组定子线棒的防晕设计，同时也方便对传统直防晕结构进行转化改进。
【IPC分类】H02K3/40
【公开号】CN104882982
【申请号】CN201510355176
【发明人】孙永鑫, 潘延明, 隋银德, 满宇光, 袁晓红, 胡春秀
【申请人】哈尔滨电机厂有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月25日