Способ изготовления обмотанногостатора

 

Союз Советских

Сецналнстнчесмнх

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ ((и 801193 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100779 (21) 2779751/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181.Бюллетень Н9 4

Дата опубликования описания 30.01.81 (51)М. Кл.

Н 02 К 15/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДЫ 621. 315 (088.8) (72) Авторь( нзобретения

А.В. Хвальковский, A.È. Петрашко, И.В. ХоАкин, Ю.З. Южный, t0.В. Кузнецов, A.М. Михайлов и П.М. Айзенштейн

; с 4%;;, .TP J Ð;-:

1 ( (7т) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТАННОГО CTATOPA

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении обмотанных статоров высоковольтных генераторов, синхронных компенсаторов и крупных элект- 5 рических машин, в том числе при изготовлении статорных обмоток с изоляцией из лент, содержащих слюдяную бумагу и пропитанных термореактивным связующим.

При ремонте крупных электрических машин, в частности генераторов, имеющих компаундированную изоляцию, из микаленты, часто ставится задача сох- )5 ранения электрических свойств, определяющих работоспособность изоляции, на заданном уровне при уменьшении толщины изоляции. Например, часто требуется повысить мощность машины 2Q за счет увеличения коэффициента заполнения паза и, следовательно, за счет уменьшения толщины изоляции.Кроме того, в ряде случаев выдвигаются требования сохранения электрических 25 свойств, связанных с долговечностью изоляции, на уровне, обычном для изоляции полной толщины. Решается также задача повышения электрических характеристик, связанных с долговечностью 30 изоляции, при сохранении толщины изоляции.

Эти задачи можно решить за счет повышения удельного содержания слюдяного материала в изоляции с тем,чтобы при уменьшении толщины изоляции абсолютное количество слюды в изоляции сохранялось по возможности неизменным. Теоретически это можно сделать за счет использования слюдяных лент с более толстыми слюдяными бумагами. Однако это связано с уменьшением количества слоев, что в свою очередь при неблагоприятном сочетании отдельных конструктивных параметров изоляции приводит к понижению ее электрических свойств, главным образом электрической прочности, так как изоляция выполняется из узких лент, и даже в изоляции на термореактивном связующем половина толщины изоляции работает лишь частично из-за совпадения расположения кромок лент, находящихся в разных слоях.

Поэтому предлагаются другие пути повышения удельного содержания слюдяного барьера в изоляции. В частности, если ставится задача уменьшения толщины изоляции при сохранении электрических характеристик на обычном

801193

15

40 уровне, то можно попытаться добиться повышения удельного содержания слюдяного барьера в изоляции путем повышения степени опрессонки изоляции при сохранении типа используемой ленты и количества слоев такими же,как в обычной изоляции полной толщины.

Известен способ изготовления изоляции обмоток электрических машин,в частности генераторов, который предусматривает нанесение полного рас" четного количества изоляционной ленты, одноразовую опрессовку изоляции при комнатной температуре в прессформах, термообработку опрессованных стержней, охлаждение и снятие давления. Изоляция, изготовляемая по этому способу, выполняется из стеклослюдинитоной ленты, пропитанной эпоксидно-полиэфирным связующим,которое имеет относительно невысокую вязкость, довольно легко перераспределяется в изоляции при относительно небольшом давлении и комнатной температуре, На основании многолетнего опыта применения этой изоляции установлена оптимальная степень апрессовки изоляции (до 12% от первоначальной расчетной толщины), обеспечивающая получение высоких характеристик изоляции. Количество слоев, необходимое для получения заданной толщины изоляции, устанавливается с учетом оптимальной степени опрес-. совки и фактической толщины ленты (1j ..

Повышать степень опрессовки этой изоляции выше оптимальной, не внося при этом никаких изменений н описанные выше технологические приемы изготовления, опасно, так как слюдинитовая бумага, пропитанная упомянутым эноксидно-полиэфирным связующим,до проведения полимеризации обладает относительно невысокой механической прочностью и может повреждаться, н частности при возникновении сосредоточенных механических нагрузок во время механической опрессовки. Кроме того, при сосредоточенных нагрузках может происходить выдавливание связующего из ленты, образование обедненных связующим участков в готовой изоляции, что сказывается отрицательно на свойствах изоляции.

Попытки добиться повышенной степени опрессовки изоляции при сохранении числа слоев за счет повышения давления при одноразовом прессовании при комнатной температуре приводят к снижени»о пробивного напряжения.

Следовательно, необходимо признать, что укаэанная выше степень опрессовки изоляции при известном способе изготовления, включающем одноразовую опрессовку при комнатной температуре, является предельной или близкой к предельной и увеличить ее значительно, не внося изме» ений в способ опрессовки, не представляется возможным.

Цель изобретения — повышение электрических характеристик изоляции при сохранении толщины готовой изоляции или сохранение этих характеристик при уменьшении толщины изоляции.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления обмотанного статора высоковольтной электрической машины, преимущественно генератора, заключающегося в нанесении на стержень по крайней мере расчетного количества слоев пропитанной термореактивным связующим ленты,содержащей слюдяную бумагу, прессовании нанесенной изоляции при комнатной температуре, термообработке изоляции н пресс-формЕ и укладке в пазы сердечника перед термообработкой проводят дополнительную опрессовку изоляции при 50-80 С.

Термообработку изоляции при прессовании проводят по режиму, при котором полной полимеризации связующего не происходит. Окончательную термообработку проводят после укладки обмотки н пазы сердечника. Изоляция, изготовленная по предлагаемому способу, при опрессовке на 18-20Ъ первоначальной расчетной толщины обладает длительной электрической прочностью того же порядка, что и изоляция полной толщины, имеющая то же число слоен, но опрессованная на 10114 первоначальной расчетной толщины. В то же время изоляция, имеющая такое же число слоев, но опрессованная на 18-20% при однократном прессовании, имеет заметно более низкую электрическую прочность вне занисимости от того, было ли однократное прессование проведено в нагретом или ненагретом состоянии (см. таблицу)Важным условием возможности реализации предлагаемого способа является то, что вторая горячая опрессонка проводится при температуре ниже температуры полимеризации связующего.

Примером применения предлагае,мого способа является изготов:ление стержней гидрогенераторов на напряжение 13,8 кВ, мощностью

100 МВт. Односторонняя толщина термореактивной изоляции таких генераторов обычно равняется 4,5 мм.

Для ремонтируемых гидрогенераторов толщина изоляции была выбрана равной 4,2-4,3 мм. На стержни,подготовленные к изолиронке, наносится

12-13 слоев ленты ЛС2К100СТ, пропитанной эпоксидно-полиэфирным компаундом К-110. Понерх изоляции наносится два слоя защитных лент, стержни закладываются в пресс-форму, подпрессо801193

Степень опрессовки,Ъ

Схема прессования изоляции

Однократная опрессовка при комнатной температуре до 11

Двукратная опрессовка: первая — при комнатной температуре, вторая — при

70 тЗ С до 20

Однократная опрессовка при комнатной температуре до 20

Однократная опрессовка при

70 + ЗОС до 20

Формула изобретения

Составитель A. Лебедев

Редактор М. Ткач Техред А. Ач Корректор Е. Папп

Заказ 10452/75 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 вываются без нагрева (при этом части пресс-формы не смыкаются), нагреваются до температуры 65-75 С и опрессовываются до смыкания частей пресс-формы, а затем подвергаются

Способ изготовления обмотаниого статора высоковольтной электричес- 30 кой машины, преимущественно генератора, заключающийся в нанесении иа стержень по крайней мере расчетного количества слоев пропитанной термореактивным связующим ленты, содержа- 33 щей слюдяную бумагу, прессовании нанесенной изоляции при комнатной температуре, термообработке иэоляцни в пресс-форме и укладке в пазы сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения электрических характеристик при сохранении толщины изоляции нли сохранения характеристик при уменьшении толщины изоляции, термообработке в пресс-форме при 160170 С в течение 7 ч, После укладки обмотки в статор изоляции дополнительно запекается в течение 20-48 ч при.120-130 С.

Величина длительной электрической прочности (по ступенчатой методике), кВ

15,8-16,5-16,7-17,1-17,1-17,3-17,6-18,0-19,8

15,7-17,0-17,0-17,1-17,5-18,6-18,6-19,2-20,5,13,2-13,6-14,0-14,0-14,2-14,6-15,2-16,0-17,2

14,3-14,3-14,4-15,7-15,8-16,9-17,0-17,1-16,8 перед термообработкой проводят дополнительную опрессовку изоляции при температуре 50-80 C....

2. Способ по п. 1,, о т л и ч аю шийся тем, что до укладки стержней в пазы сердечника термообработку изоляции проводят по режиму, при котором не происходит полной полимериэации связующего, а окончательную термообработку проводят после укладки обмотки в пазы сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Работа на пресс-форме для эапечки стержней турбогенераторов с изоляцией типа В3С. Технологическая инструкция завода "Электротяжмаш".

ОТХ 919. 036-69 (прототип).