一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法技术

本发明专利技术公开一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法。它解决了水轮发电机机组定子线棒(2)与定子端部金属件(3)之间距离导致的电晕放电问题，具有科学合理，简单易行，安全高效等优点。该试验方法在试验室通过模拟水轮发电机机组实际情况，将定子线棒(2)通过放入定子铁芯校验模(1)内，通过正确接线连接高压试验变压器施加高电压；并将金属定位筋(3)放置于距离定子线棒端部一定距离处，在施加高电压的情况下通过紫外成像仪(5)观测电晕现象。

A test method for detecting air ionization discharge at the end of stator winding

The invention discloses a test method for detecting air ionization discharge at the end of stator winding. It solves the corona discharge problem caused by the distance between the stator bar (2) and the stator end metal part (3) of the hydrogenerator unit. It is scientific, reasonable, simple, safe and efficient. In this test method, the stator bar (2) is put into the stator core calibration module (1) by simulating the actual situation of the hydro generator unit in the laboratory, and the high voltage is applied by connecting the high voltage test transformer through correct wiring; the metal positioning bar (3) is placed at a certain distance from the end of the stator bar, and the corona phenomenon is observed by the ultraviolet imager (5) when the high voltage is applied.

【技术实现步骤摘要】
一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法
：本专利技术属于发电机
，涉及一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法。
技术介绍
：随着水资源的不断开发，水电站的建设海拔也有上升的趋势。一方面，为提高发电效率，降低投资和维护成本，发电机组的额定容量和额定电压不断提升，电压升高，引起线棒端部高阻防晕区的场强和损耗密度的增加，致使防晕设计难度增加；另一方面，高海拔条件下发电机定子线圈及绕组的电晕和放电电压降低，致使防晕问题凸显。电晕的持续发展会使发电机组绝缘系统面临风险，最终将导致机组瘫痪无法继续运行，因此在绝缘结构设计中需要充分考虑定子机组线棒与金属件距离的设计。以往的设计显示，在绝缘结构设计中留有足够的预度以保证机组长期有效的运行，但是对于机组线棒端部与金属件的起始电晕点以及电晕发展相关研究内容很少。
技术实现思路
：针对上述现有技术问题的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法。能够解决水轮发电机机组定子线棒与定子端部金属件之间距离导致的电晕放电问题，为绝缘结构设计提供参考。具有科学合理，简单易行，安全高效等优点。为实现上述目的，本方案采取的技术方案是：1)定子线棒为水轮发电机条式定子线棒，试验前将定子线棒(2)直线段外表面包绕一层金属铝箔，接地铜线包绕于金属铝箔外；2)将定子线棒(2)整齐的放置于定子铁心校验模(1)槽内，将定子铁心校验模(1)及定子线棒绝缘外表面通过接地铜线连在一起并接地；将所有定子线棒(2)的一端引线连接高压试验变压器；3)将金属定位筋(3)放置于小型升降机(4)上并固定，将固定好的金属定位筋(3)及小型升降机(4)放置位于定子铁心校验模(1)出槽口位置定子线棒端部下方，并与定子铁心校验模(1)一同接地；4)调节小型升降机(4)固定金属定位筋(3)与定子线棒(2)端部间距为60㎜，通过高压试验变压器以1kV/s施加电压；5)通过紫外成像仪(5)观测和记录金属件与定子线棒端部间空气电晕情况；在电压升高至42kV时，可在紫外成像仪观(5)测到金属件尖端出现少量光子；随着电压升高到45kV可观测到金属件与定子线棒端部间空气发生电离，47kV时从紫外成像仪观测到空气电离产生的离散的光子可近似在定子线棒(2)与金属定位筋(3)之间形成一条光子线，继续提高电压至50kV空气电离产生的光子范围增大；用紫外成像仪(5)摄像功能记录试验过程，保留试验数据，用于试验后分析；技术效果：1)探索水轮发电机定子绕组端部放电距离水轮发电机组定子绕组端部定子线棒电位较高，与固定机组金属件之间易产生局部放电，特别是在特殊环境下如高海拔地区，机组受潮等情况更易产生放电，影响定子线棒绝缘的使用寿命及机组的正常运行。本方法根据真机绕组图纸制作真机定子校验模具，定子线棒，端部金属件，并采用紫外成像仪观测电晕现象。对水轮发电机定子绕组端部放电距离进行了探讨，为定子绕组端部与金属件距离提供了依据。2)便于操作，提高效率将定子端部金属件固定于小型升降机上，在施加电压时调节定子线棒端部与金属件距离，可以更加快速得出在某一电压点下的起晕电压所对应的定子线棒和金属件距离。节省了大量的试验重复操作的时间，提高了效率。附图说明：图1：定子线棒端部与金属件电晕放电试验装置图图2：水轮发电机定子铁心校验模示意图具体实施方式：一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法，包括如下步骤：1)设计并制作水轮发电机定子铁心校验模1，定子线棒2及金属定位筋3。定子线棒按照24kV电压等级设计，设计海拔高于2000m。高海拔环境模拟对于定子线棒端部与金属件距离电晕放电研究更加具有实际意义。2)将定子线棒1整齐的放置于定子铁心校验模槽2内，将定子线棒绝缘外表面以及定子铁心校验模接地处理；并将定子线棒2引线部位连接高压试验变压器；将金属定位筋3放置于小型升降机4上并固定好接地，将固定好的金属定位筋3位于定子铁心校验模1出槽口位置距离定子线棒2端部一定距离处。3)调节小型升降机4固定金属定位筋3与定子线棒2端部间距为60㎜，通过高压试验变压器以1kV/s施加电压；4)通过紫外成像仪5观测金属件与定子线棒端部间空气电晕情况；在电压升高至42kV时，可在紫外成像仪观5测到金属件尖端出现少量光子；随着电压升高到45kV可观测到金属件与定子线棒端部间空气发生电离，47kV时从紫外成像仪5观测到空气电离产生的离散的光子可近似在定子线棒2与金属定位筋3之间形成一条光子线，继续提高电压至50kV空气电离产生的光子范围增大；用紫外成像仪(5)摄像功能记录试验过程，保留试验数据，用于试验后分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法，其特征在于,包括如下步骤：/n1)定子线棒为水轮发电机条式定子线棒，试验前将定子线棒(2)直线段外表面包绕一层金属铝箔，接地铜线包绕于金属铝箔外；/n2)将定子线棒(2)整齐的放置于定子铁心校验模(1)槽内，将定子铁心校验模(1)及定子线棒绝缘外表面通过铜线连在一起并接地；将所有定子线棒(2)的一端引线连接高压试验变压器；/n3)将金属定位筋(3)放置于小型升降机(4)上并固定，将固定好的金属定位筋(3)及小型升降机(4)放置位于定子铁心校验模(1)未连接高压试验变压器一端出槽口位置，定子线棒端部下方，并与定子铁心校验模(1)一同接地；/n4)调节小型升降机(4)固定金属定位筋(3)与定子线棒(2)端部出槽口位置间距为60㎜，通过高压试验变压器以1kV/s施加电压；/n5)试验过程中通过紫外成像仪(5)观测和记录金属件与定子线棒端部间空气电晕情况；在电压升高至42kV时，在紫外成像仪(5)观测到金属件尖端出现少量光子；随着电压升高到45kV观测到金属件与定子线棒端部间空气发生电离，47kV时从紫外成像仪(5)观测到空气电离产生的离散的光子近似在定子线棒(2)与金属定位筋(3)之间形成一条光子线，继续提高电压至50kV空气电离产生的光子范围增大；用紫外成像仪(5)摄像功能记录试验过程，保留试验数据，用于试验后分析。/n...

【技术特征摘要】
1.一种检测定子绕组端部空气电离放电的试验方法，其特征在于,包括如下步骤：
1)定子线棒为水轮发电机条式定子线棒，试验前将定子线棒(2)直线段外表面包绕一层金属铝箔，接地铜线包绕于金属铝箔外；
2)将定子线棒(2)整齐的放置于定子铁心校验模(1)槽内，将定子铁心校验模(1)及定子线棒绝缘外表面通过铜线连在一起并接地；将所有定子线棒(2)的一端引线连接高压试验变压器；
3)将金属定位筋(3)放置于小型升降机(4)上并固定，将固定好的金属定位筋(3)及小型升降机(4)放置位于定子铁心校验模(1)未连接高压试验变压器一端出槽口位置，定子线棒端部下方，并与定子铁心校验模(1)一同接...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜禹，付强，孙永鑫，徐冰，黄程伟，郑伟，冯超，张秋寒，管少博，
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;23