在高压电机的运行过程中,绕组内部常常会出现一种被称为电晕的现象,这通常伴随着蓝色光晕和刺耳的声响。电晕不仅会产生臭氧和氮氧化物,与潮湿空气结合后形成有害酸性物质,腐蚀绝缘材料,还可能引起局部过热,加速绝缘老化,甚至导致绝缘的迅速破坏。今天,我们就来探讨一下皖南电机在电晕、槽部电晕以及电腐蚀问题上的防范措施。
首先,我们关注绕组电晕。皖南电机绕组中易发生电晕的部位包括:线圈绝缘内层气隙、线圈出槽口及通风道口、线圈绝缘表面与槽壁之间的间隙、绕组端部相邻线圈间的间隙以及引线与端箍处。当热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动作用下,接触点时断时续,导致火花放电,这种现象称为电腐蚀。
接下来,我们探讨槽部电晕的成因及防范方法。皖南电机高压定子绕组槽部外表面与槽壁之间存在间隙,绝缘表面在间隙处的场强EaM,未进行防晕处理时,可视为双层介质平板电容器。当EaM值大于或等于均匀电场中的空气击穿场强EbM时,将发生电晕。实践证明,当电机额定电压不超过3kV时,槽内无电晕现象;在额定电压为6kV时,槽内可能产生电晕;在额定电压大于10kV时,几乎所有空隙都会出现电晕现象。
为了消除绝缘内部的电晕,皖南电机需要对线圈的绝缘包扎、浸渍和压型进行规范处理,使绝缘层紧实无气隙。对于6kV以上的线圈,必须通过tgδ测定来判断绝缘内部质量。防晕处理主要针对线圈表面,通过增加低电阻防晕层,一方面使通风槽口电场分布均匀,降低轴向磁场;另一方面,低电阻防晕层与槽壁接触,将间隙短路。
*后,我们来看看槽部电腐蚀的成因及防范方法。在槽部线圈防晕层与槽壁两接触点跨距中心处的防晕层表面上,除了电容电流在防晕层上产生的电压降外,还有主磁通和槽漏磁在防晕层上感应的电动势。对于热固性绝缘线圈,一般要求稳定接触点间的跨距小于50厘米,为此,必须采用一定的固定措施,以保证线圈表面与槽壁有足够的稳定接触点。同时,防晕层表面电阻率在大容量电机中不应大于5×104欧,中容量电机不应大于5×105欧;为不使防晕层损耗增加过大,在大容量电机中防晕层表面电阻率和中容量电机不应低于5×103欧。