一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法与流程

本发明涉及电机绝缘老化实验，特别是涉及一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着现代工业化进程的推进，电机向增大功率、缩小体积和提升可靠性的趋势发展，这对电机绝缘系统提出了更高的要求。其中，直驱式永磁风力发电机等大中型电机长期在潮湿环境或高温差环境中运行，其绕组绝缘既要承受变流器高频脉冲电压的作用，又要受到环境湿气和冷热交变影响，因而其绝缘结构常常过早劣化，所以研究复杂环境下电机绝缘系统的老化特性和劣化评估方法对提高其绝缘可靠性具有重要意义。但是现有的风力发电机绝缘结构老化实验主要关注电、热、机械等单一老化因子，缺乏多老化因子共同作用时相应老化实验的实验方法和实验平台。

2、综上所述可知，如何设计一种全面、准确的发电机定子绝缘结构老化评估方法是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，以解决现有永磁风力发电机老化评估缺乏多老化因子共同作用时相应老化试验造成评估结果误差大、不全面的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，包括：

3、基于永磁发电机耐压等级及工作环境预设老化条件；

4、基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行加速多因子老化实验，获得老化实验数据；

5、基于所述老化实验数据及绝缘结构进行失效分析，获得老化评估结果。

6、优选地，所述预设老化条件包括：电应力条件、湿应力条件、热应力条件、机械应力条件和环境应力条件。

7、优选地，所述电应力条件包括重复脉冲电压和工频交流高压，具体电压参数基于所述永磁发电机额定电压及冲击电压绝缘等级参数进行设定，所述湿应力条件为空气相对湿度，所述热应力条件为老化实验环境温度，所述机械应力条件为恒频正弦振动，所述环境应力条件包括盐雾环境和冷热交变环境。

8、优选地，所述基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行加速多因子老化实验，获得老化实验数据包括：

9、基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行式样预处理及初始老化参数测量、加速多因子老化实验、老化参数测量和耐压实验，获得老化实验数据。

10、优选地，所述式样预处理包括对式样电极进行打磨去除多余的浸渍漆、外接引出线操作，所述加速多因子老化实验对试样进行多种组合应力下的老化实验，所述老化参数测量选取直流绝缘电阻、吸收比或极化指数、介质损耗因数及介质损耗因数增加率、电容及电容增加率、第一电流及第二电流激增点电压、电流激增率、局部放电起始电压、最大放电量进行老化参数测量，所述耐压实验测试绝缘结构是否良好，能否继续进行下一周期老化实验。

11、优选地，所述加速多因子老化实验流程基于发电机绝缘结构和实验需求进行调整。

12、优选地，所述基于所述老化实验数据及绝缘结构进行失效分析，获得老化评估结果包括：

13、所述绝缘结构评估基于发电机绝缘结构模型老化测量数据和试样失效情况，确定绝缘结构失效前后老化特征参量的变化临界点，基于所述变化临界点对发电机绝缘结构进行绝缘评估，获得老化评估结果。

14、本发明还提供一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估装置，包括：

15、老化条件预设模块，基于永磁发电机耐压等级及工作环境预设老化条件；

16、老化实验模块，基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行加速多因子老化实验，获得老化实验数据；

17、老化评估模块，基于所述老化实验数据及绝缘结构进行失效分析，获得老化评估结果。

18、本发明还提供一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估设备，包括：

19、存储器，用于存储计算机程序；

20、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法的步骤。

21、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法的步骤。

22、本发明所提供的一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，根据永磁风力发电机定子绝缘结构的耐压等级及工作环境选择了合适的老化条件，基于加速多因子老化试验测量数据及绝缘结构失效分析，得出了绝缘状态评估指标，可用于类似绝缘结构的绝缘状态评估，为其他直驱式永磁风力发电机加速多因子老化试验提供了试验方法，实现了全面、准确的绝缘结构老化评估。

技术特征：

1.一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述预设老化条件包括：电应力条件、湿应力条件、热应力条件、机械应力条件和环境应力条件。

3.如权利要求2所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述电应力条件包括重复脉冲电压和工频交流高压，具体电压参数基于所述永磁发电机额定电压及冲击电压绝缘等级参数进行设定，所述湿应力条件为空气相对湿度，所述热应力条件为老化实验环境温度，所述机械应力条件为恒频正弦振动，所述环境应力条件包括盐雾环境和冷热交变环境。

4.如权利要求1所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行加速多因子老化实验，获得老化实验数据包括：

5.如权利要求4所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述式样预处理包括对式样电极进行打磨去除多余的浸渍漆、外接引出线操作，所述加速多因子老化实验对试样进行多种组合应力下的老化实验，所述老化参数测量选取直流绝缘电阻、吸收比或极化指数、介质损耗因数及介质损耗因数增加率、电容及电容增加率、第一电流及第二电流激增点电压、电流激增率、局部放电起始电压、最大放电量进行老化参数测量，所述耐压实验测试绝缘结构是否良好，能否继续进行下一周期老化实验。

6.如权利要求1所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述加速多因子老化实验流程基于发电机绝缘结构和实验需求进行调整。

7.如权利要求1所述的直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，其特征在于，所述基于所述老化实验数据及绝缘结构进行失效分析，获得老化评估结果包括：

8.一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估装置，其特征在于，包括：

9.一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法的步骤。

技术总结
本发明涉及电机绝缘老化实验技术领域，尤其涉及一种直驱式永磁风力发电机定子绝缘结构老化评估方法，包括：基于永磁发电机耐压等级及工作环境预设老化条件；基于所述预设老化条件对所述永磁发电机进行加速多因子老化实验，获得老化实验数据；基于所述老化实验数据及绝缘结构进行失效分析，获得老化评估结果。根据永磁风力发电机绝缘结构模型确定老化电应力、湿应力、热应力、机械应力和环境应力水平，通过外接交直流或重复脉冲电压源对试样施加电压，每个周期对试样进行多种组合应力老化试验并记录发电机绝缘结构的绝缘参数，最终试验结束后可根据试验结果对发电机绝缘结构进行状态评估，实现了全面、准确的绝缘结构老化评估。

技术研发人员：赵勇,李冲,马勇,郭玉柱,刘学忠,贾镕羽
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16