鄭偉 付強 陳陽

摘 要：VPI絕緣材料及成型工藝是制造定子線圈的重要手段之一，應(yīng)用國產(chǎn)VPI絕緣材料可有效降低制造成本，該文詳細介紹了VPI絕緣材料國產(chǎn)化的研發(fā)進展，為國產(chǎn)VPI絕緣材料在大型發(fā)電機的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：大型發(fā)電機；定子線棒；真空壓力浸漬

中圖分類號：TM215 文獻標志碼：A

0 引言

近年來，國內(nèi)高壓電機定子線棒VPI絕緣技術(shù)迅速發(fā)展，但VPI定子線棒需要的絕緣材料都依賴進口，價格昂貴，大大提高了制造成本，因此實現(xiàn)VPI絕緣材料國產(chǎn)化是目前迫切的任務(wù)。哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司（以下簡稱哈電機）通過多年的VPI絕緣技術(shù)研究，技術(shù)逐漸成熟，并且在大型水、火電高壓發(fā)電機上得到應(yīng)用，性能優(yōu)異，機組運行安全、穩(wěn)定。隨著市場競爭的日益激烈，使用進口材料制造的VPI定子線棒價格優(yōu)勢無法體現(xiàn)。另外，國外發(fā)展中國家因經(jīng)濟發(fā)展的需要，對大型發(fā)電機的需求量也逐漸增加，絕大多數(shù)機組都在合同中明確提出使用VPI定子線棒，國內(nèi)電機制造企業(yè)在與國外企業(yè)競爭中因VPI定子線棒使用進口絕緣材料而不具備價格優(yōu)勢。因此，VPI絕緣材料國產(chǎn)化不但能降低國內(nèi)電機制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，帶動國內(nèi)絕緣材料企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，還能提高機組產(chǎn)品的競爭力，增加大型發(fā)電設(shè)備在海外市場的銷量，為國內(nèi)電機制造企業(yè)帶來更多的利潤。

哈電聯(lián)合幾家國內(nèi)絕緣材料制造企業(yè)大力開展VPI用絕緣材料的國產(chǎn)化研究，在前幾個階段完成了國產(chǎn)少膠云母帶的制備、鋁排試驗線棒的性能測試、真機試驗線棒的性能測試等研究后，該階段將在整臺機組產(chǎn)品上得到應(yīng)用。

1 國產(chǎn)少膠云母帶的使用

1.1 云母帶的性能

通過前幾個階段對國內(nèi)絕緣材料制造企業(yè)生產(chǎn)的少膠云母帶性能綜合評定后，最終選用的某企業(yè)制造的少膠云母帶。該國產(chǎn)少膠云母帶性能優(yōu)異，測試結(jié)果基本達到豐羅（Von Roll）進口少膠云母帶的指標要求。云母帶性能檢測結(jié)果見表1。

將該國產(chǎn)少膠云母帶與其他國產(chǎn)少膠云母帶在6.5倍顯微鏡下放大對比發(fā)現(xiàn)，該國產(chǎn)少膠云母帶采用了更好的玻璃布作為補強材料，玻璃布十分規(guī)整，質(zhì)量明顯優(yōu)于其他材料。

1.2 云母帶的包扎工藝

在首件線棒使用國產(chǎn)少膠云母帶包扎時，云母帶沒有出現(xiàn)黏連、分層、掉粉現(xiàn)象，但云母帶偏硬，柔軟性不佳，包扎時皺褶較多，調(diào)整了數(shù)控包帶機包扎的角度后，效果并不明顯。后續(xù)對數(shù)控包帶機的包扎張力進行調(diào)整，同時減小轉(zhuǎn)速后皺褶減少。經(jīng)過分析，出現(xiàn)褶皺的原因是材料制造企業(yè)在生產(chǎn)云母帶時由于空氣潮濕，為了減少云母帶內(nèi)吸附的水份，生產(chǎn)過程中采取了一些工藝措施導(dǎo)致云母帶偏硬。為了保證包扎質(zhì)量，材料制造企業(yè)及時調(diào)整生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)了滿足包扎工藝要求的少膠云母帶，線棒包扎效果良好。

2 單根定子線棒的性能

將國產(chǎn)少膠云母帶在某水輪發(fā)電機VPI定子線棒生產(chǎn)制造中使用，發(fā)電機額定線電壓UN=10.5 kV，上下層定子線棒共計864支。使用國產(chǎn)少膠云母帶制造了3支VPI定子線棒首件產(chǎn)品，具體性能見表2和表3，其中UP是額定相電壓。

通過首件產(chǎn)品的性能指標可以看出，采用國產(chǎn)少膠云母帶制造的產(chǎn)品線棒性能優(yōu)異，可進行批量生產(chǎn)。該水輪發(fā)電機整臺定子線棒形狀尺寸和絕緣整體性良好，且交流耐壓試驗、起暈試驗和常態(tài)介質(zhì)損耗檢測全部合格。整臺機組定子線棒的各項性能檢測結(jié)果見表4。

3 嵌線后定子繞組的性能

下層定子線棒嵌線完成后，對下層繞組進行電氣性能試驗，交流耐壓試驗一次通過，吸收比滿足GB/T 8564標準要求。抽檢10 %槽電位，最大槽電位為0.8 V，滿足GB/T 8564標準小于10 V的要求。上層線棒嵌線完成后，對上層繞組進行電氣性能試驗，交流耐壓試驗一次通過，吸收比滿足GB/T 8564標準要求。抽檢10 %槽電位，最大槽電位為1.2 V，滿足GB/T 8564標準小于10 V的要求。

上下層線棒全部嵌線后，對整機定子繞組進行電氣性能試驗，交流耐壓試驗一次通過，交流耐壓試驗前后的絕緣電阻檢測結(jié)果見表5，吸收比滿足GB/T 8564標準要求。國產(chǎn)少膠云母帶整機應(yīng)用的定子線棒下線后，順利通過各序的電氣性能檢測，今后還要關(guān)注此臺機組檢修期間的定子繞組絕緣性能檢測結(jié)果。

4 結(jié)語

（1）國產(chǎn)少膠云母帶性能良好，滿足包扎、浸漬等工藝要求，質(zhì)量穩(wěn)定。

（2）制造的整臺單根定子線棒性能滿足各項合同要求，整機定子繞組一次通過交流耐壓試驗，確保機組可安全穩(wěn)定地運行。

（3）國產(chǎn)少膠云母帶在發(fā)電機組上的應(yīng)用，不但降低企業(yè)的制造成本，還能帶動國內(nèi)絕緣材料的技術(shù)發(fā)展，為電機制造企業(yè)帶來更多的利潤。

參考文獻

[1]付強，盧春蓮.大型發(fā)電機定子線棒VPI用絕緣材料的國產(chǎn)化應(yīng)用研究[J].絕緣材料，2015（2）：16.

[2]付強，滿宇光.大型發(fā)電機定子線棒VPI用絕緣材料的國產(chǎn)化應(yīng)用研究[J].大電機技術(shù)，2016（2）：10.

[3]潘慶輝.少膠云母帶應(yīng)用試驗研究[J].東方電機，2003（2）：20.