高壓電機的絕緣結構中通常會出現局部放電,但局部放電的大小、數量和位置取決于電機的設計、材料、制造工藝、質量、運行環境和老化狀況。高壓電機繞組制造可靠性是電機性能的關鍵因素,因而,電機廠家都會從線圈包扎、防暈層處置、浸漆、嵌線等多個工序進行控制和改進。過程處置的不適宜可能會導致電機運行過程中出現不利于電機性能的局部放電問題。
雖然生產工藝的設計要使內部孔隙***小化,但是一般在高壓旋轉電機的樹脂浸漬云母帶絕緣結構中不可避免的有孔隙存在。由于局部放電常見于高壓電機中,因此絕緣結構中的云母只在規定的老化條件下確保電機的運行壽命。
內部分層問題
主絕緣的內部分層可能是由于生產期間樹脂浸漬不當或絕緣結構不完全固化或者在運行期間機械或熱應力過大導致的。絕緣老化也可能導致絕緣結構分層,而老化引起的分層通常是一個長期過程。因此,老舊絕緣結構的分層是絕緣老化的明顯標志。大的孔隙會形成一個大的表面,該表面會引起相對能量高的放電,會嚴重地損壞絕緣。特別是分層會降低絕緣的熱傳導,導致加速老化。因此當評估局部放電時,需要仔細考慮分層因素。
導體絕緣和對地絕緣間隙問題
導體和絕緣材料分離形成的空氣或充氣的長形槽產生局部放電,其嵌入在主絕緣和導體疊層之間。過熱或***的機械應力都會導致層與層之間的分離。
在高壓電機中,當部分防暈層受損時,會產生槽放電。槽放電可能是由于防暈材料雜質引起的局部電場強度增大,或是由于槽內或槽口區域線圈的***所造成。當線圈松動時,電磁力將引起其在槽內振動,導致槽部防暈層和絕緣磨損。在槽部防暈層已經發生局部損壞的情況下,接地金屬電極與主絕緣表面之間存在一個具有高脈沖幅值的局部放電起始電壓。這類放電主要發生在定子繞組的線棒或線圈場強高的地方。由于主絕緣的侵蝕,局部放電使老化加快。嚴重時,線圈松動也會導致機械磨損。
電機在運行期間槽內線圈的振動可能是槽部防暈層損壞的***初狀態,例如由于電磁力的作***導致線圈松動。在某些特定條件下,電機運行期間可能發生振動火花。這是由于電磁感應產生的電壓引起間歇性中斷電流所造成。
為了防止該問題的發生,線圈絕緣包扎應盡力的緊密,***限度地減少以上所列的各項問題,為了操作的便捷性,大部分電機廠家采***高、低阻帶作為防電暈材料,但是在嵌線環節,不時會出現防暈帶破損問題,這是操作過程出現的嚴重缺陷,因而過程防護應作為高壓電機制造過程的關鍵要素;另外,通過VPI真空壓力浸漆工藝,確保高壓電機繞組成為一個堅固的整體非常必要。




