高壓電機的絕緣層結構中通常會(huì )發(fā)生局部放電,但局部放電的大小、數目和部位決定于電機的設計、材料、制作工藝、質(zhì)量、運行環(huán)境和老化狀況。高壓電機繞組制作可靠性是電機性能的關(guān)鍵因素,為此,電機生產(chǎn)廠(chǎng)家都會(huì )從線(xiàn)圈捆扎、防暈層處理、真空浸漆、嵌線(xiàn)等多種工藝采取控制和改進(jìn)。的過(guò)程處理的不合適可能會(huì )致使電機運行的過(guò)程中出現會(huì )影響電機性能的局部放電問(wèn)題。
孔隙問(wèn)題
雖然生產(chǎn)加工工藝的設計要使內部孔隙Z小化,但是通常情況下在高壓旋轉電機的樹(shù)脂浸漬云母帶絕緣結構中難以避免的有孔隙存在。因為局部放電多見(jiàn)于高壓電機中,為此絕緣結構中的云母只在規定的老化條件下保證電機的運行壽命。
內部分層問(wèn)題
主絕緣層的內部分層可能是因為生產(chǎn)過(guò)程中樹(shù)脂浸漬不當或絕緣層結構不完全固化或者在運轉過(guò)程中機械或熱應力過(guò)大造成的。絕緣層老化也將會(huì )造成絕緣結構分層現象,而老化造成的分層現象常常是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程。因此,老舊絕緣結構的分層現象是絕緣層老化的明顯標志。大的孔隙會(huì )形成一個(gè)大的表面,該表面會(huì )造成相對能量高的放電,會(huì )嚴重地損壞絕緣層。尤其是是分層會(huì )降低絕緣層的熱傳導,造成加速老化。因此當評估局部放電時(shí),還要仔細考慮分層因素。
導體絕緣和對地絕緣間隙問(wèn)題
導體和絕緣材料分離形成的空氣或充氣的長(cháng)形槽產(chǎn)生局部放電,其嵌入在主絕緣和導體疊層之間。過(guò)熱或極端的機械應力都會(huì )導致層與層之間的分離。
振動(dòng)導致的防暈材料破損
在高壓電機中,當部分防暈層受損時(shí),會(huì )產(chǎn)生槽放電。槽放電可能是由于防暈材料雜質(zhì)引起的局部電場(chǎng)強度增大,或是由于槽內或槽口區域線(xiàn)圈的移動(dòng)所造成。當線(xiàn)圈松動(dòng)時(shí),電磁力將引起其在槽內振動(dòng),導致槽部防暈層和絕緣磨損。在槽部防暈層已經(jīng)發(fā)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(gè)具有高脈沖幅值的局部放電起始電壓。這類(lèi)放電主要發(fā)生在定子繞組的線(xiàn)棒或線(xiàn)圈場(chǎng)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(shí),線(xiàn)圈松動(dòng)也會(huì )導致機械磨損。
電機在運行期間槽內線(xiàn)圈的振動(dòng)可能是槽部防暈層損壞的Z初狀態(tài),例如由于電磁力的作用導致線(xiàn)圈松動(dòng)。在某些特定條件下,電機運行期間可能發(fā)生振動(dòng)火花。這是由于電磁感應產(chǎn)生的電壓引起間歇性中斷電流所造成。
為了防止該問(wèn)題的發(fā)生,線(xiàn)圈絕緣包扎應盡力的緊密,Z大限度地減少以上所列的各項問(wèn)題,為了操作的便捷性,大部分電機廠(chǎng)家采用高、低阻帶作為防電暈材料,但是在嵌線(xiàn)環(huán)節,不時(shí)會(huì )出現防暈帶破損問(wèn)題,這是操作過(guò)程出現的嚴重缺陷,因而過(guò)程防護應作為高壓電機制造過(guò)程的關(guān)鍵要素;另外,通過(guò)VPI真空壓力浸漆工藝,確保高壓電機繞組成為一個(gè)堅固的整體非常必要。