安阳县电工培训学校,发电机局部放电类型
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文章内容:
中国电工网讯:电机中的局部放电主要有绕组绝缘体内部放电、端部放电、槽放电以及导体和绝缘体间放电四种。
(一) 内部放电
由于制造工艺上的原因或在长期运行中的电、热、化学和机械力的作用,高压电机定子绕组绝缘体不可避免地会在层间出现气隙。在运行电压作用下,气隙中的场强很容易达到击穿场强,出现绝缘体内部放电。内部放电会产生大量能量很大的带电粒子,这些高能带电粒子以很高的速度碰撞气隙壁,能够打断绝缘体的化学键,造成绝缘材料的表面侵蚀,局部放电产生的局部过热,会造成高温聚合物裂解而使绝缘损坏。通常在运行电压的作用下,气隙首先击穿,形成局部放电,内部局放的电、热、化学和机械力的联合作用,又进一步使气隙扩大,造成绝缘有效厚度减少,使击穿电压进一步降低,较终导致绝缘击穿。
(二) 端部放电
发电机定子绕组端部的连接处,是绝缘的薄弱环节,尽管采取了一系列的措施(如防晕漆涂层和分级防晕层等),仍是绝缘事故的多发区。通常发电机绕组端部采用绑扎或压板结构固定,在运行中由于振动和摩擦使防晕层损坏时,会引起端部表面放电。由于发电机端部电场局部集中,一旦发生端部放电,将对发电机的绝缘产生很大的破坏作用。
(三) 槽放电
槽部放电是指线圈主绝缘表面、线棒表面和槽壁之间的放电。其产生的原因是线圈的绝缘体在运行温度下,受热膨胀较小使槽部表面不能和铁芯槽壁完全接触,存在间隙。在运行中因振动或摩擦使槽部防晕层脱落,当间隙中的电场超过间隙的击穿场强时,即发生槽放电。槽放电是比电晕放电能量大数百倍的间隙火花放电。槽放电的局部温度可达数百至上千度,放电所产生的高能加速电子对线槽表面产生热和机械力的作用,在短期内可造成1mm以上深度的麻坑。放电使空气电离产生臭氧、氮及其氧化物与气隙中的水分子起化学反应,产生腐蚀性很强的硝酸等,引起线棒表面的防晕层、主绝缘、槽楔、垫条等烧损和腐蚀。
(四) 导体和绝缘体间放电
与内部放电类似,由于制造工艺上的原因或在长期运行中的电、热、化学和机械力的作用,高压电机定子绕组不可避免地会在导体(铜棒)和绝缘间出现气隙,在运行电压作用下,气隙中的场强很容易达到击穿场强,使导体和绝缘间出现局部放电现象。这种放电产生的能量使绝缘碳化,逐渐出现树状放电轨迹,较终导致绝缘击穿。
除上述四种放电类型外,还有由定子线圈股线断裂引起的电弧(火花)放电。当发电机定子绕组在运行中受到电、热、机械力的作用,引起定子线棒股线的疲劳断裂。断裂股线两端由于振动时断时续,形成火花放电,并且随工频电流过零而不断熄灭、重燃,形成电弧放电。这种由断股引起的电弧故障,由于有足够的热量(能量),可使导线熔化,对地绝缘烧毁,一直发展到绝缘破口、导线接地。因此,故障解剖往往找不到断股的证据。断股电弧故障在发展过程中,只要熔化的铜液未喷出,发电机主保护装置就无法感知支路间的电流差,不能动作,因而故障时间长,危害大。因此,电弧放电的机理虽然与局部放电(其它四种放电)的机理有所不同,但其产生的危害也不可忽视。
以上五种放电统称为故障放电,大型发电机的故障放电是加速绝缘老化和损坏,导致事故的主要原因。
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