本发明专利技术涉及一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置。本发明专利技术建立的试验装置能够有效承载大型汽轮发电机定子模拟绕组，保证尺寸精准、结构稳固、角度合适，保障定子模拟绕组高压电气试验的安全进行。本发明专利技术精确建立了汽轮发电机定子模拟绕组的槽部固定装置和端部固定装置，首次明确了这些装置的具体结构和相互关系。本发明专利技术的装置结构实用、方法高效，易于设计、加工和成型，本发明专利技术涉及的汽轮发电机定子模拟绕组电气试验综合装置的有效建立，为进一步深入研究绕组电气性能奠定良好的基础。
【技术实现步骤摘要】
一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置
本专利技术涉及一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置。
技术介绍
大型汽轮发电机定子绕组，在整机电晕试验及耐压试验过程中，经常出现电晕放电、闪络击穿等情况，严重影响试验和真机运行。定子绕组的电气试验包括电晕试验、耐压试验、泄露电流试验、整机介损和局放试验等，随着绕组电气检测技术的发展，可视化检测技术越发广泛的应用到绕组电晕检测试验中，对绕组的起晕电压水平提出了更高的要求。随着汽轮发电机额定容量和额定电压的提升，机组的设计结构越发紧凑，绝缘设计裕度越来越小，对整机绕组的绝缘和防晕性能提出了更高的要求。同时，空冷机组结由于构简单、维护方便，成为了市场开发和需求的主要方向之一。汽轮发电机产品同样面临安装地海拔增高的趋势。这些变化，要求更加严格地考核和验证汽轮发电机绕组绝缘性能，需要有效开展相关试验和分析工作。因此，制作大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置是十分有必要的。大型汽轮发电机定子线圈，形状较长，重量较重，端部扭转角较大，重心偏移，放置和固定较为困难，对于试验装置的稳固性要求较高。而且，汽轮发电机定子线圈端部多为渐开线形状，从线圈端部始端到引线，斜边间隙设计理论值是一致的。若安装时稍有偏差，容易引起斜边间隙不均匀，影响试验和运行效果。汽轮发电机绕组电气试验时，所施加的电压为高电压，通常达10kV及以上，最高可达70kV左右，容易因放电距离或爬电距离不足，引起闪络或爬电等问题。机组设计时，不仅应考虑结构紧凑，还应充分考虑安全放电距离和安全爬电距离。传统模拟多支线棒电气试验时，采用在同一平台上平行摆放多支定子线棒进行电气试验，这种方法精度太低，无法保证多支线棒相对位置准确和渐开线距离一致，和真机嵌线后绕组的位置差别很大，因此试验效果不理想。绕组电气试验时，可视化检测方法在机组中的应用越来越多。可视化检测方法包括紫外成像法、红外热像法和高速摄像法。其中，紫外成像法检测电晕，红外热像法检测温度，高速摄像法记录闪络放电情况。电气试验为高电压试验，检测者需要与绕组保持一定的安全操作距离，并且需要有良好的观测角度。尤其对于紫外电晕试验，不同角度的观测光子数存在较大差别，应保证观测角度与放电间隙平行。绕组试验时，考虑机械固定的情况下，还要保证良好的观测角度。因此，大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，需要综合考虑结构、电气、观测等方面的问题，实现起来难度很大。同时，各支撑结构的参数存在一定的相互关系，需要在设计时充分考虑。
技术实现思路
本专利技术的目的是建立一种结构准确、造型简单的大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，该装置能够稳固地承载多支汽轮发电机定子线棒，组成间隙均匀、安全距离足够、角度合适的定子绕组，保证大型汽轮发电机定子模拟绕组电气试验的顺利进行。本专利技术的技术方案是：一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，该模拟试验装置由槽部支撑装置(1)、端部支撑装置(2)和端部其它装置组成，端部支撑装置通过连接部件与槽部支撑装置有效固定和连接，连接部件的固定长度与线棒端部轴向伸出长度一致，端部其它装置与槽部支撑装置有效固定和连接，相对高度与图纸保持一致，槽部支撑装置(1)由多个相同的槽部支撑单元(3)组成，通过槽部连接部件(4)进行单元连接，保证装置稳定，端部支撑装置(2)由两个不同尺寸的端部支撑单元(5)构成，通过端部固定部件(6)进行单元固定；槽部支撑单元(3)形状与定子铁心槽部结构相同，槽部支撑单元(3)上的凹槽呈环状，分布于矩形结构上，槽部支撑单元(3)上地面垂线L1与结构中心线L2夹角为槽部转角φ1，槽数≥5个，槽型尺寸取决于线棒规格，槽部支撑单元数≥3个，单元之间沿轴向采用槽部连接部件(4)固定。端部支撑单元(5)安装于槽部支撑单元(3)两端的支撑线圈引线头处，端部支撑单元(5)的凹槽呈环形，凹槽分布于矩形支架上，凹槽的槽数与尺寸与槽部支撑单元一致，端部支撑单元(5)上地面垂线L3与结构中心线L4夹角为端部转角φ2，槽部支撑单元(3)两端，端部支撑单元(5)各有1个，端部支撑单元(5)与水平地间使用端部固定部件(6)固定，端部支撑单元(5)中端部槽内最低点高h2。槽部支撑装置(1)和端部支撑装置(2)为一个整体结构，存在如下关系：式中：R1为槽部内圆半径；R2为端部内圆半径；为槽部转角；为端部转角；h1为端部槽内最低点高；h0为槽部内圆最低点高。本专利技术工作原理：本专利技术的电气试验装置，槽部支撑结构与定子冲片结构一致，保证在装置中放入定子线棒后，绕组呈发散状结构，与实际汽轮发电机组嵌线后的绕组结构相同。端部支撑结构，有效保证了各线棒端部斜边间隙的均匀性。槽部支撑结构和端部支撑结构的联合运用，对多支定子线棒组成的绕组有效固定和锁死，增强装置的稳固性。端部支撑采用绝缘材料制作，对电气试验时高电压有效隔断，保障定子模拟绕组电气试验的顺利进行。本专利技术可根据试验需要，在保证槽宽、槽高尺寸不变的前提下，调整槽部支撑结构和端部支撑结构的槽间角、槽部内圆半径，端部内圆半径、调整槽部槽部转角和端部转角等尺寸，进而调整绕组线棒间距和观测角度，对不同绕组尺寸结构进行精确验证。本专利技术的技术效果：本专利技术设计了槽部支撑、端部支撑结构与线棒参数之间的内在关系，保证了试验装置的结构准确性，确保了试验结果的准确性。本专利技术的槽部支撑结构，使用3组以上的槽部支撑单元组成，稳固承载较重的汽轮机定子线棒。本专利技术的端部支撑结构，形状精准，在承载线棒端部重量的同时，与槽部形成锁死结构，进一步增强结构稳定性，同时其绝缘性能保障电气试验时不放电、不怕电。槽部支撑结构和端部支撑结构均有一定的转角设计，可调整观测角度，达到理想的观测效果。本专利技术具有尺寸精准、结构稳固、角度合适的特点，能够快速建立结构单元和整个装置，为进行绕组电气试验研究提供有力保障，该方法应用范围广、通用性强，用以满足大型汽轮发电机定子绕组在科研、设计、试验等场合的应用需求。本专利技术的装置结构实用、方法高效，易于设计、加工和成型，本专利技术涉及的汽轮发电机定子模拟绕组电气试验综合装置的有效建立，为进一步深入研究绕组电气性能奠定良好的基础。附图说明图1：大型汽轮发电机定子模拟绕组槽部支撑单元图2：大型汽轮发电机定子模拟绕组端部支撑单元图3：大型汽轮发电机定子模拟绕组电气试验组合装置具体实施方式：汽轮发电机定子模拟绕组电气性能是绕组结构涉及和机组运行稳定性的关键要素，专利技术人经过严谨的绘图实践和理论推导，精确建立了汽轮发电机定子模拟绕组的槽部固定装置和端部固定装置，首次明确了这些装置的具体结构和相互关系。具体实施方法如下：模型基本参数包括：槽部内圆半径R1，端部内圆半径R2，槽间角α，槽部转角端部转角槽宽w1，槽高s1，槽数n，槽部内圆底部高h0，端部与槽部h0点对应位置高h1，端部槽内最低点高h2；如图3所示，一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，该模拟试验装置由槽部支撑装置1、端部支撑装置2和端部其它装置组成，端部支撑装置通过连接部件与槽部支撑装置有效固定和连接，连接部件的固定长度与线棒端部轴向伸出长度一致，端部其它装置与槽部支撑装置有效固定和连接，相对高度与图纸保持一致，槽部支撑装置1由多个相同的槽部支撑单元3组成，通过槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，其特征是：由槽部支撑装置(1)、端部支撑装置(2)和端部其它装置组成，端部支撑装置通过连接部件与槽部支撑装置有效固定和连接，连接部件的固定长度与线棒端部轴向伸出长度一致，端部其它装置与槽部支撑装置有效固定和连接，相对高度与图纸保持一致，槽部支撑装置(1)由多个相同的槽部支撑单元(3)组成，通过槽部连接部件(4)进行单元连接，保证装置稳定，端部支撑装置(2)由两个不同尺寸的端部支撑单元(5)构成，通过端部固定部件(6)进行单元固定；槽部支撑单元(3)形状与定子铁心槽部结构相同，槽部支撑单元(3)上的凹槽呈环状，分布于矩形结构上，槽部支撑单元(3)上地面垂线L1与结构中心线L2夹角为槽部转角φ1，槽数≥5个，槽型尺寸取决于线棒规格，槽部支撑单元数≥3个，单元之间沿轴向采用槽部连接部件(4)固定。
【技术特征摘要】
1.一种大型汽轮发电机定子模拟绕组的电气试验装置，其特征是：由槽部支撑装置(1)、端部支撑装置(2)和端部其它装置组成，端部支撑装置通过连接部件与槽部支撑装置有效固定和连接，连接部件的固定长度与线棒端部轴向伸出长度一致，端部其它装置与槽部支撑装置有效固定和连接，相对高度与图纸保持一致，槽部支撑装置(1)由多个相同的槽部支撑单元(3)组成，通过槽部连接部件(4)进行单元连接，保证装置稳定，端部支撑装置(2)由两个不同尺寸的端部支撑单元(5)构成，通过端部固定部件(6)进行单元固定；槽部支撑单元(3)形状与定子铁心槽部结构相同，槽部支撑单元(3)上的凹槽呈环状，分布于矩形结构上，槽部支撑单元(3)上地面垂线L1与结构中心线L2夹角为槽部转角φ1，槽数≥5个，槽型尺寸取决于线棒规格，槽部支撑单元数≥3个，单元之间沿轴向采用槽部...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙永鑫，潘延明，施伟利，满宇光，刘洪伟，冯超，张洋，王韧，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。