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高壓電機繞組為何會局部放電

2020-09-30 09:18來源:電工產品檢驗研究所閱讀次數:231

定子繞組絕緣處置是高壓電機的制造難點,包括電磁線、繞組外包絕緣、高低電阻帶,以及繞組的端部綁扎、浸漆和烘干等具體環節,局部放電是威脅電機可靠性的重大因素;因而,電機的絕緣結構、過程控制都必須有針對性的防范措施。

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。對于特定的電機設計,所用絕緣材料的特性、制造方法、運行條件等能極大地影響局部放電的數量、位置、特征、發展趨勢和意義。

對于給定的電機,在大多數情況下,通過局部放電特征,可以鑒別和區分不同的局部放電源,也可以通過附加診斷測試和可視化檢驗來驗證。找準放電源,可以較好地采取規避措施,并形成系統性的絕緣規范,以確保電機質量可靠。

局部放電的基本原理

通常,局部放電發生在絕緣材料介質性能不均勻的位置,在這些位置,局部電場強度會增強,由于局部電場強度過大,將導致局部擊穿。該局部擊穿不會導致整個絕緣結構的擊穿。通常局部放電需要一定的氣體空間來發展,例如填充在絕緣體內部、臨近導體或者絕緣體分界面的氣體孔隙。當一個不均勻的局部場強超過其擊穿場強時,會出現局部放電,在施加電壓的一個周期內會導致數個局部放電脈沖產生。

在使用云母絕緣的旋轉電機中,不可避免地會有許多缺陷,例如出現在絕緣材料的孔隙和繞組絕緣分層處的老化部分。因此,不同強度的局部放電源需疊加測量。放電時傳遞的放電量與不均勻特性和材料特定的介電性能有密切關系。

在電機中出現明顯局部放電通常是絕緣缺陷的征兆,例如制造質量問題或者運行中的劣化,而這并非其失效的直接原因。此外,還取決于特定條件下的局部放電源及其幅值,它可能轉化成為局部絕緣老化的重要因素。失效時間與局部放電水平無關,但與其他因素,例如運行溫度、槽楔情況、污染程度等密切相關。

特定局部放電測量和分析可用于新繞組和繞組部件的質量控制以及絕緣缺陷的早期檢測,絕緣缺陷由運行中的熱、電、環境和機械應力等因素引起,可導致絕緣故障。

 

信息來源:電機技術日參

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