基于指纹参量的环氧云母绝缘多因子老化的实验研究

局部放电的统计参量 ,即指纹参量是评定绝缘放电状态的重要参量。本文在实验室中进行了环氧云母绝缘电机线棒的多因子老化实验 ,在不同老化阶段测量了线棒的局部放电 ,并分析了放电参量各种分布的指纹参量。实验结果表明 ,相位分布的互相关系数及不对称度等指纹参量随老化时间呈现明显的变化规律 ,并且这些指纹参量与剩余击穿电压有较大相关性。所以 。

发电机环氧云母绝缘频域介电谱特性研究

为了将频域介电谱法(FDS)用于发电机环氧云母绝缘老化状态的无损诊断,对发电机线棒试样进行了多因子加速老化处理,测量了不同老化周期线棒试样的频域介电谱,建立了带直流电导修正的双弛豫Cole-Cole模型,研究了绝缘的老化对复介电常数及Cole-Cole模型弛豫参数的影响.研究结果表明:随老化时间延长,试样的复介电常数实部和虚部均逐渐增大,在较低频段(0.001~1.000 Hz),增大趋势更为明显;老化改变了环氧云母绝缘体系的弛豫机制,在后3个老化周期的频谱中产生了新的弛豫过程,导致在双弛豫Cole-Cole模型中所描述的β弛豫过程与前2个周期不同;采用双弛豫Cole-Cole模型可以较好地拟合测试值,随老化的进行,直流电导率和α弛豫强度迅速增大,界面极化弛豫时间常数有减小趋势.

环氧云母绝缘定子线棒多因子老化过程中交流参量变化规律的研究

交流电流参量常用来评定绝缘的老化程度。在环氧云母绝缘线棒多因子老化过程中 ,交流电流参量随老化时间呈现一定的变化规律 ,而且第二电流激增电压与剩余击穿电压有较强的相关性 ,可以作为特征参量来评定环氧云母绝缘的老化程度。所以 ,通过交流电流试验可以有效地评定环氧云母绝缘的劣化程度。

大电机环氧云母绝缘动态力学老化特征量的研究

本文把动态力学分析用于大电机环氧云母绝缘的老化状态诊断。对运行不同年数发电机定子绝缘进行了动态力学分析和介质损耗测试试验,并详细研究了典型的动态力学温度谱的特征参数与绝缘老化的关系。试验结果表明:与试样尺寸无关的力学损耗tanδ温度谱的特征参数能更准确地表征绝缘的老化程度。动态力学分析和介质损耗试验结果证明,对于运行年久且运行良好的发电机,其定子绝缘的动态力学分析参数是更重要的绝缘老化状态诊断特征量。

基于动态力学参数研究环氧云母绝缘材料的老化特征

基于动态力学参数研究了环氧云母绝缘材料在电热条件和冷热循环条件下的老化特征。推导了其玻璃化转变活化能的计算公式 ,并计算了不同老化阶段环氧云母复合绝缘材料的玻璃化转变表观活化能。提出了用动态力学参数表征环氧云母绝缘材料老化特征的新方法。

电机线棒环氧云母绝缘老化特性研究

为将频域介电谱测试技术应用于大型电机定子线棒绝缘老化状态的无损检测中,在热、电、机械等多因子联合作用下对定子线棒环氧云母绝缘进行加速老化试验,测试不同老化程度试样的频域介电谱。采用最小二乘法提取频域介电响应的Davidson-Cole模型参数作为特征参量,采用特征参量分析环氧云母绝缘的老化程度。最后通过拟合建立特征参量与老化时间的关系。结果表明:环氧云母绝缘的介质损耗因数tanδ随老化程度的增加而增大,尤其在频率为10^(-3)~10^(-1)Hz有明显的增大趋势;Davidson-Cole模型提取的特征参量β和τ可用于表征绝缘的老化程度,β随老化时间的增加线性减小,τ随老化时间的增加呈指数函数减小,Δε随老化时间的增加明显增大。通过τ与老化时间的拟合关系,得出了定量表征绝缘老化程度的公式,可以考虑作为老化程度评估的经验公式。

基于HN介电弛豫模型评估环氧云母绝缘的老化状态

为将频域介电谱法(FDS)用于发电机主绝缘老化状态的无损诊断,在热电联合作用下对定子线棒环氧云母绝缘试样进行加速老化试验,测试不同老化程度试样的频域介电谱,采用HN模型对不同老化状态下的复介电常数实部和虚部进行曲线拟合,提取出能够定量表征绝缘老化程度的特征参数,并用扫描电子显微镜观测老化前后微观结构的变化,分析绝缘在热电联合作用下的老化机理。结果表明:复介电常数实部和虚部均随老化时间的增加而增大,尤其是在低频段(10^-3~10^1Hz),增大趋势更加明显;HN模型中的特征参数τ和β可以表征绝缘的老化状态,τ随老化时间的增加呈指数增大,β随老化时间的增加呈线性减小。

发电机环氧云母绝缘的老化白度特性与寿命评估

为探究环氧云母绝缘老化过程中的光学特性,对发电机定子线棒环氧云母主绝缘进行了电-热加速老化处理,测量了不同电压及温度下线棒试样的蓝光白度值,分析了老化对环氧云母绝缘材料光折射率和吸收系数的影响,利用回归分析确定了蓝光白度值与老化时间的方程关系,并通过t检验证明方程的有效性。最后,利用蓝光白度值的变化特性结合Fallou模型对环氧云母主绝缘的绝缘寿命进行拟合分析。结果表明:环氧云母绝缘的蓝光白度值随绝缘老化程度的加深不断下降,利用Weibull分布概率值结合Fallou模型可以实现环氧云母绝缘的寿命评估。

大电机环氧云母定子绝缘超声波速的研究

本文用A型脉冲回波法超声波检测系统 ,详细研究了大电机定子线棒不同的绝缘部位对检测超声波速的影响 ,以及波速随绝缘老化的变化规律。结果表明 :大电机定子线棒的正面绝缘适合于超声检测 ;线棒表面半导体层的存在更有利于超声检测 ;

环氧-云母复合绝缘固化过程介电响应特性

为研究环氧-云母复合绝缘固化工艺条件对大型发电机绝缘质量影响的机理,采用频域谱法对电机线棒试品进行宽频介电谱测试。根据介电响应理论推导出介质损耗因数随频率和温度变化的关系式,同时实验研究了不同固化温度、固化时间下的介电参数频域特性。结果表明,170℃完全固化后的绝缘体系的介电响应特性要优于150℃和160℃时未达到完全固化的绝缘体系,固化后绝缘体系中小分子交联聚合成大分子,使能发生固化的极性分子大大减少,整体损耗也小于150℃和160℃下的损耗,且完全固化后的试样中各频率对应的损耗散点图也明显有一个收敛的趋势。研究表明,随着固化程度的增加,介质中容易发生转向极化的小分子逐渐减少,使同等频率下的松弛损耗相对于未固化时的损耗大幅度减小,固化后环氧-云母复合绝缘体系的介电性能有大幅度提高。

基于FDS的电机线棒环氧云母绝缘电老化特性

为解决目前大型电机定子线棒主绝缘现场无损检测手段缺乏的问题,本文采用基于介电响应理论的频域介电谱法(Frequency Domain Spectroscopy,FDS),对大型电机定子线棒真空压力浸渍(Vacuum Pressure Impregnating,VPI)少胶云母绝缘进行测试。通过对不同老化时间和温度下线棒电性能参数的对比分析,研究电老化对电机线棒绝缘介电性能的影响规律。结果表明,电老化使环氧云母绝缘材料介电性能下降,其中环氧胶所受影响最为明显,在电老化过程中分子链发生断裂使粘接能力下降,在绝缘结构中形成更多介质分界面,同时使绝缘材料中极性分子活性增强,加剧了界面极化与转向极化,使介损和介电常数随电老化时间增长而增大。

环氧粉云母绝缘两种制造工艺释疑

本文对大型发电机主绝缘特征和组成以及绝缘工作电场强度的设计原理进行了分析,说明多胶绝缘系统和少胶绝缘系统并无先进落后之别。我国的F级多胶环氧粉云母绝缘是值得信赖的。

采用光导纤维传感器对高压感应电动机环氧云母绝缘热损坏的诊断

对用于压缩机上的封闭式高压电机（3．0－6．6kV)，已老化了的环氧云母绝缘的老化光导诊断法已被研究，已研制的光导纤维传感器由两条光导纤维电缆（一条用于光传输，另一条用于光接受，每条约3m长），用做光源的两种型号激光二极管（LD）和一台用做探测器的光导能量计组成，在两种不同的波长下，它可被用来测量模拟件和从3台老化感应电动机中采样的绝缘反射吸收率ΔAR的变化，当ΔAR变化时，这种光导纤维传感器仅能探测出表面层的损坏，而内层的损坏只能在动态机械分析中（DMA），通过tanδ（Tg.DMA)的峰值温度进行估算，绝缘的Tg.DMA是一个非常重要的参数，通常被用来估算材料的使用寿命，这是因为它与弹性变形有关，ΔAR与DMA中的Tg.DMA有关，模拟件加速试验中测得的相关系数约为0．79，因此，光导诊断可被用来评估高压感应电动机环氧云母绝缘的损坏，绝缘损坏的程度可由老化基本曲线定量地计算，这条曲线是从化学动力学的加速加热试验中得出的。

红外光谱法研究运行23年大电机定子绝缘中环氧的老化机理

对300MW/18kV发电机备用的和运行23年的定子线棒绝缘进行了红外光谱实验研究。实验比较了三种取样法,即直接取一层绝缘、用溶剂分离玻璃纤维布取环氧云母粘合层、刮取绝缘成分做溴化钾压片,发现只有后者能得到绝缘在低波数段的红外吸收峰。结果表明,老化线棒绝缘厚度一半部位的绝缘其环氧有未老化和老化两种状态,未老化环氧较少;接近导体部位的绝缘其环氧老化最严重。最后探讨了环氧的老化过程,环氧支链发生氧化反应生成酸,该老化反应比较普遍;环氧支链被局部放电产生的·NO或·NO2氧化生成了亚硝基化合物,该老化反应极少地发生在接近导体部位的绝缘。

热老化对发电机定子线棒用环氧-云母绝缘频域介电特性的影响

为了研究热老化对发电机定子线棒用环氧-云母绝缘频域介电特性的影响,在170℃环境下对线棒样段进行加速热老化试验,老化时间分别为0、7、14、21 d.通过频域介电谱法测试了不同老化时间试样的频域介电谱,分析了老化时间对介质损耗和相对介电常数的影响;采用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对环氧-云母绝缘体系老化前后的微观形貌和化学结构等理化特性进行表征。结果表明:在老化前期,由于绝缘体系固化交联结构得到加强,极化强度减弱,导致介质损耗和相对介电常数与未老化试样相比有所下降;随着老化时间变长,老化程度增大,绝缘体系的大分子链出现热氧分解,粉云母层也开始出现裂解,产生大量极性游离基团,从而导致介质损耗和相对介电常数增大,同时长时间的老化也会使绝缘体系出现分层、剥离等劣化现象;环氧-云母绝缘的介电谱随着频率增大而减小,未老化和短时间老化的试样在低频段会出现松弛区;高频下介质损耗和相对介电常数虚部受到老化程度影响较小,不同老化时间试样差别不大。

发电机定子主绝缘老化特征的研究

对环氧云母绝缘电机线棒进行了老化试验 ,在不同的老化阶段 ,测试了线棒的介质损耗角正切、电容、电流急增点等非破坏性参数和破坏性参数——剩余击穿电压。通过非破坏性参数的变化情况和非破坏性参数与破坏性参数的相关性 。

电机定子线圈绝缘多因子老化特征的研究

对电机线棒进行了多因子老化试验 ,在不同的老化阶段 ,测试了线棒的介损 tanδ、电容、电流激增点等非破坏性和破坏性参数——剩余击穿电压。比较了非破坏性参数与剩余击穿电压的相关性 。

X射线衍射法研究大电机定子绝缘的老化过程

绝缘老化过程和老化机理的研究是电力设备绝缘状态监测和状态诊断技术的基础。本文研究绝缘常用材料云母在大电机运行应力作用下的老化过程。对300MW/18kV发电机运行23年的定子线棒绝缘进行X射线衍射实验,通过衍射图谱分析绝缘中云母晶体的化学式,探讨了云母的老化过程。结果表明:在运行应力尤其是局部放电的长期作用下,定子绝缘中所有云母晶体都发生了复杂的变化,K原子数由老化前的1减小为0.75,Al离子被Fe离子和Li离子置换,羟基被F离子置换等。但还很难解释其复杂过程。

汽轮发电机定子线棒F级绝缘的寿命评估方法研究

为了研究定子线棒主绝缘的寿命评估模型,设计了绝缘在电热联合作用下的加速老化试验,利用平均秩次法和最小二乘法对试验数据进行分析处理,得到双参数威布尔分布模型的参数,并用该模型对绝缘的寿命进行统计分析,获得绝缘在不同电压和温度下的可靠度函数。采用95%的可靠度寿命τ(0.95)作为绝缘的平均使用寿命,基于FALLOU模型进行多元回归分析,从而获得绝缘的寿命评估模型,并通过微观结构分析绝缘的老化机理。结果表明:该模型适用于定子线棒主绝缘的寿命评估,利用该模型可以计算出现场实际给定电压和给定温度下绝缘的使用寿命,为现场制定定子线棒的预防性维修策略提供支持。

定子主绝缘受潮频域介电参量提取及状态评估

针对吸收比等传统电气参数测试结果分散性大、易受外界干扰等问题,提出将频域介电谱技术引入发电机定子主绝缘受潮状态评估过程。对不同老化状态的定子主绝缘样品进行受潮试验,得到不同状态样品的吸收比和介质损耗频域谱。结合灰色关联法,深入分析测试结果,划分四种绝缘受潮状态和四个特征频段,通过特征频段的介损积分值构建标准状态向量组,定性评估绝缘受潮状态;根据介损积分随频率单调递增趋势,定义测试频段介损积分最大值为受潮评估因子,与吸收比建立指数拟合关系,定量评估绝缘受潮状态,引入频温平移因子校正不同测试温度下的介质损耗曲线,并计算活化能,证明该方法的可行性。通过实验室样品验证,为频域介电谱法在环氧-云母复合绝缘状态评估上的应用提供了新思路。