一種電機定子整體vpi絕緣結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電機制造技術領域，特別是一種電機定子整體VPI絕緣結構。
【背景技術】
[0002]汽發機定子線圈主要有多膠模壓和少膠VPI兩種制作體系，少膠VPI制作體系綜合性能更優。目前，國內電機制造廠仍采用多膠模壓體系制作，而極少數采用少膠VPI體系生產汽發機定子線圈的廠家。現有的采用少膠VPI體系生產汽發機定子線圈的廠家采用的工藝過程多為:在電機承型線圈主絕緣層包扎完少膠云母帶后，先將電機定子線圈進行真空壓力浸漆工藝，預先將云母間氣隙用絕緣漆填充滿，然后進行熱模壓固化，再嵌入電機定子槽內。該制作工藝復雜，且生產出來的線圈主絕緣厚度大，定子體積大。當機組在高海拔區域運行時，因空氣稀薄，線圈易出現局部放電、槽內電暈、槽口電暈或爬電等，縮短機組運行壽命。現有定子絕緣結構不能很好的滿足高海拔機組工作要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種生產成本低、性能優良、耐環境因素優越、運行可靠的電機定子整體VPI絕緣結構。該少膠VPI絕緣結構不僅減薄了主絕緣厚度，而且定子線圈絕緣電氣性能和整機絕緣性能比常規多膠模壓定子線圈更優良，耐環境因素性能更優越，運行安全更可靠，運行壽命更長。可以在電機結構設計上減小電機體積、增大電機容量。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種電機定子整體VPI絕緣結構，其特征在于，它包括定子鐵心和線圈，所述的定子鐵芯上設置有定子槽，線圈安裝在定子槽內，定子槽的開口處設置有槽楔，定子槽內設置有線圈固定結構，定子鐵芯兩端設置絕緣支架，線圈通過膨脹綁扎繩固定在絕緣支架上。此處，采用膨化綁扎繩代替傳統定子端部線棒層間端箍(常規層間端箍為層壓板加工件或滌玻繩)，該膨化綁扎繩浸漆烘焙固化后體積變大(自由狀態下，體積能膨脹至原來的兩倍以上)，故能很好的填充端部線棒層間的間隙，使定子端部成為一個整體，從而使得定子整機振動等性能指標取得較大提高。線圈與絕緣支架之間還設置有滌綸氈。
[0005]進一步地，所述的線圈由定子線棒連接而成，所述的線圈固定結構包括半導體墊條A、半導體墊條B、半導體墊條C和熱膨脹玻璃氈，半導體墊條A和熱膨脹玻璃氈設置在定子線棒與槽楔之間，半導體墊條B設置在相鄰定子線棒之間，半導體墊條C設置在定子線棒與定子槽頂端之間。槽楔與定子線棒之間在使用3241半導體墊條的同時，再加一層熱膨脹玻璃氈，在浸漆烘焙后，熱膨脹玻璃氈會膨脹變大，根據槽內緊密情況自動有效填充槽內間隙，使槽內固定緊實，也有利于降低定子槽內槽電位，防止槽內電暈發生。同時可有效降低操作工人打槽楔時的工作強度，無需和常規機組一樣將槽楔打的很緊，只需肉眼觀察無槽楔間隙即可。
[0006]進一步地，所述的槽楔為F級雙向引拔槽楔或Η級雙向引拔槽楔。該槽楔抗劈強度高，型腔尺寸規矩，能很好滿足裝配要求，且浪費小，一般采用3240或3248層壓板加工成槽楔。
[0007]進一步地，所述的線圈由定子線棒連接而成，所述的定子線棒絕緣結構為:定子線棒的外表面設置主絕緣層，主絕緣層的外表面沿從靠近定子槽一側到定子線棒接線末端的方向依次設置有低阻帶和高阻帶，高阻帶與低阻帶的邊緣搭接，所述的搭接結構為高阻帶置于低阻帶外表面，所述高阻帶的外側還包裹有一層外包層；所述的高阻帶包括內層高阻帶和外層高阻帶，所述的定子線棒從靠近定子槽一側到定子線棒接線末端的方向依次設置直線段和彎曲段，內層高阻帶的末端距離彎曲段末端的距離為彎曲段長度的1/2，外層高阻帶末端距離彎曲段末端的距離為彎曲段長度的1/3。優選地，所述的主絕緣層為5442-1少膠云母帶絕緣層，此材料便于電機定子整體VPI絕緣結構浸漆處理，所述的低阻帶為全固化低阻帶，所述的高阻帶為全固化高阻帶，所述的外包層為聚酯纖維收縮帶。該自主研發的定子線棒結構具有更好的絕緣性能，定子線棒起暈電壓極大提高。
[0008]進一步地，所述定子線棒的匝間絕緣結構包括薄膜補強云母帶和單面補強云母帶，所述的薄膜補強云母帶和單面補強云母帶交替繞包。此種交替繞包的方式能有效減少匝間絕緣的機械損傷，優選地，所述的薄膜補強云母帶為高強度446-1薄膜補強云母帶，單面補強云母帶為5440-1D單面補強云母。
[0009]本實用新型具有以下優點:
[0010]1、降低線圈主絕緣厚度，提高機組散熱性能:汽發機定子采用整體VPI絕緣結構，線棒絕緣內部氣隙更少(理論上可以做到零氣隙絕緣)，減小定子線棒絕緣性能分散性，可以大大減薄定子線圈主絕緣厚度，單邊絕緣厚度已減薄至1.68mm (不包含匝間絕緣和防暈層)，并提高機組散熱性能。其中，首臺試制的7.5MW定子整體VPI機組應用于云南某高海拔電站(電站海拔高度:1870m)，實際定子運行溫度較我公司原供貨機型定子溫度下降20°C左右，且其他各項指標均在標準要求范圍內。該機組已投入商業運行達一年多，未出現任何異常，贏得了業主的好評。
[0011]2、簡化制作工藝，減小電機體積、增大電機容量，降低成本:該電機定子整體VPI絕緣結構制造時，定子線棒制作好后，不需要進行單只定子線棒主絕緣熱壓，直接在定子鐵芯中進行嵌線，而后將定子整體浸漆。一方面，在電機結構設計上減小電機體積、增大電機容量；另一方面，在電機生產制造中簡化了定子制造工藝流程，可以節省能源、減少了模具制作費用、縮短制造周期、降低操作人員勞動強度、大大降低制造成本。
[0012]3、提尚機組整體性能:機組在運彳丁時具有機械性能、熱穩定性能優良，導熱性能好，耐環境因素性能優越，運行安全可靠等優勢。試驗和機組運行證明，定子電氣性能滿足國家標準要求，能滿足高海拔地區運行要求，在多種汽發機應用中，定子三相整機起暈電壓均大于12KV，機組在4000m海拔內能夠長期穩定運行。
[0013]4、使用國產材料，自主研發創新:絕緣材料、防暈材料、輔助材料均選自國產材料，生產成本低，更重要的是有利于我國產品自主研發、創新與發展。
[0014]5、應用范圍廣:該絕緣結構能適用于多種型號汽發機上，還可以應用于水發機