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高压电机少胶云母带配套用VPI浸渍树脂的研制

时间:2016-2-26 17:03:00   来源:中国电机网   添加人:admin

  1前言目前真空压力浸渍(简称VPI)作为最先进的绝缘处理技术之一,在国外高、低压电机领域都已得到广泛应用。我国VPI技术起步虽早,但进步很慢,尤其是高压电机少胶VPI绝缘技术发展更慢。随着我国加入WTO,国内少胶VPI技术应用发展迅速,每年都有数家电机厂加入这一行列。这对少胶VPI绝缘使用的关键材料提出了更多、更严格的要求。作为少胶VPI绝缘最关键的材料之一一少胶VPI浸渍树脂,国内多年来,一直以环氧树脂体系为主导,随着瑞士依索拉公司进入中国,3308不饱和聚酯亚胺少胶VPI浸渍树脂展现在人们面前,其优异的性能、稳定的贮存期和低温快固化的特点,促使人们开始研制新型少胶VPI浸渍树脂。

  及管理工作。论文联系人:周健(Tel:13907838250)。

  2试验部分2.1主要原材料185树脂:自制152树脂:自制210树脂:自制苯乙烯:工业品过氧化二异丙烯:工业品对苯二酚:试剂稳定剂:试剂2.2合成工艺按配方量加入185树脂和152树脂,在催化剂作用下,严格按照给定工艺参数反应至终点。加入210树脂进行封端反应。降温加入对苯二酚,在温度低于80°C时,用苯乙烯稀释,然后加入其余助剂,在适当温度下搅拌均匀并过滤包装,即得H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂。

  3结果与讨论渍树脂的贮存稳定性和介质损耗因数能够满足高压3.1H9110浸渍树脂的常规性能电机少胶VPI浸渍树脂的要求;而厚层固化性和粘此项试验由机械工业电工材料产品质量监督检结力完全达到绝缘漆标准的要求。

  测中心完成,如表1所示。试验结果表明,H9110浸表1H9110浸渍树脂的常规性能序号试验项目合格标准值试验结果粘度(23±rc;4号杯式粘度计),s胶凝时间(135土rc),min密闭容器中的贮存稳定性(60±2"C,96h)粘度增大不大于0.8不次于S1、U1、I3.2均匀体积电阻率(23±2°C),8电气强度(快速升压方式:23±2*C),MV/m介质损耗因数粘结力(线束法,23±2*C),N 2温度对粘度的影响粘度是决定浸渍树脂流动性和渗透性的主要因素。为H9110浸渍树脂的粘度随温度的变化曲线。

  粘度-温度变化曲线从可知,H9110浸渍树脂的粘度随温度升高而大幅度下降,具有良好的粘度温度特性,用其浸渍电机绕组,渗透性、填充性优异。

  3.3温度对胶化时间的影响胶化时间是确定烘焙工艺参数的主要依据之一,为H9110浸渍树脂的胶化时间随温度的变化曲从可知,H9110浸渍树脂的胶化时间随温度升高而大幅度缩短,具有良好的胶化时间温度特性。

  在150°C时的胶化时间仅为3min,因而在高温烘焙时,树脂的流失量小,线圈有较高的挂漆量、绝缘饱满。确保了高压电机少胶VPI绝缘结构的树脂含量,使其具有优异的整体性。

  温度m胶化时间随温度变化曲线3.4贮存稳定性试验3.4.1闭口贮存试验度试验结果如表2所示。

  表2闭口贮存试验结果贮存条件贮存前粘度s贮存后粘度s粘度增长倍数外观30 40.01均匀透明表3室温贮存试验结果测试时间粘度s粘度增长倍数凝胶时间从表2可知,在闭口贮存条件下,H9110浸渍树脂的粘度增长十分缓慢,贮存稳定性良好。

  342室温贮存试验H9110浸渍树脂在室温下存放一年后,其4号杯粘度和胶化时间的变化情况如表3所示。

  结果表明,H9110浸渍树脂在室温下存放一年后,其粘度和胶化时间变化很小,具有良好的贮存稳定性。实际使用时,还采取定期补加新树脂和阻聚剂的方法,使其可以无限期使用,完全满足了VPI浸渍树脂的基本要求。

  4绝缘结构的老化试验4.1试样H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂和9547~1单面玻璃布补强少胶粉云母带,两者均为哈尔滨庆缘电工材料股份有限公司研制生产。

  全固化低阻防晕带和半固化高阻防晕带为Isola生产。

  2线棒常态和热电老化试验试验方法:参照美国GE公司标准试验温度:常态电老化为室温;热电老化为120°C表4常态、热电老化试验结果线棒号电寿命,h备注常态电老化热电老化电老化试验由桂林电器科学研究所完成。试验结果是常态电老化中值寿命大于90Ch,热电老化中值寿命大于100Ch,按照中型高压电机整浸线圈质量分等标准JB/TB/50133-1999,达到一等品水平。表明该绝缘结构可以满足1kV高压电机的绝缘要求。

  5应用情况哈尔滨庆缘电工材料股份有限公司研制生产的H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂与9547- 1单面玻璃布补强少胶粉云母带(粘合树脂是H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂的漆基)配合构成新型主绝缘结构的应用试验,由北京毕捷电机股份有限公司、济南发电设备厂和南京汽轮电机集团有限责任公司分别完成。

  1北京毕捷电机股份有限公司的应用试验北京毕捷电机股份有限公司的应用试验结果如表5所示。

  应用试验结果表明,H9110浸渍树脂与9547-表5试验线圈的电气性能线圈编号击穿电压kV 1少胶粉云母带的相容性良好,制得的主绝缘具有较(25CkW,6kV)和两台Y4501-好的电气绝缘性能。用该漆所制的两台Y3557- 6通过出厂质量检测,各项指标合格。

  5.2济南发电设备厂的应用试验济南发电设备厂的应用试验如表6和表7所示,可以看出常态tan5、VtanD,每0.2UnVtanD都达到优等品水平。

  手包线圈的击穿电压为1 50133-1999中型高压电机少胶整浸线圈质量分等标准规定,6kV级线圈瞬时工频击穿电压值\42kV,所以可达到优等品和一等品水平。

  济南发电设备厂少胶VPI绝缘系统,6kV电机主绝缘单边厚度为1.7mm,1tkV电机主绝缘单边厚度为2.7mm,比同电压等级的多胶模压结构主绝缘减薄了20%,这样在功率不变的情况下,可以减小电机体积和节省原材料;在体积不变的情况下,可以增加效率,降低生产成本,同时由于提高了定子的导热性,从而降低了运行温升,减弱了绝缘老化程度,从而提高了电机的运行寿命。到目前为止,使用H9110浸渍树脂和9547-1少胶粉云母带,共计生产了6kV和10kV电机二百多台,全部达到JB/T 7593-94标准要求。同选用国外绝缘结构相比,节省了几十万元资金。

  表6常态介质损耗因数测试值线圈每0表7V电机线圈介质损耗因数测试值标准,%合格一等优等常态每0热态表8整机的试验项目及结果序号项20004耐压试验,kV通过通过5电机温升试验,K56(设计值57K)(试验设备在修理)5.3南京汽轮电机集团有限责任公司的应用试验试验结果如表8所示,可以看出,电机温升很低。H9110浸渍树脂具有良好的贮存稳定性,10吨浸渍树脂进VPI罐6个月后,在没有添加新树脂和活性稀释剂的情况下,浸渍树脂的粘度基本不变,胶化时H9110浸渍树脂的不足之处是在高真空下< 100Pa输漆浸渍电机时,输漆过程中产生的漆沫比其它类型的浸渍树脂多,由此在前期的抽真空过程中有一定的损失。

  6结论H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂综合性能良好,贮存稳定性优异,价格合理,低温快固化,是一种理想的少胶VPI浸渍树脂。

  试验表明,高压电机少胶VP新型主绝缘结构的相容性良好,常态电老化大于900,热电老化大于1000h,达到一等品水平,完全能够满足中型高压电机的使用要求。

  (3由于电机厂的大力应用,H9110不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂已经生产销售了300多吨,使用工艺性良好、性能和质量稳定,在国内居于领先水平,填补了国内空白。