应用于三峡水轮电机机组上的粉云母带的研制

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1、哈尔演理T人学T程坝I学位论史1．1课题背景第1章绪论高压电机主绝缘技术是电机制造中的关键技术之一，定子主绝缘是高压电机绝缘系统中最重要的部分，它直接影响电机的技术经济指标，同时在很大程度上决定了电机的运行可靠性和使用寿命。近年来，国际上大电机制造业发展很快，尤其是发电设备的单机容量增长迅速，汽轮发电机单机容量已达1200Mw，水轮发电机单机容量已达到800Mw。随着单机容量的逐渐增加，发电机额定电压也相应提高，汽轮发电机最高电压已达27kV，水轮发电机最高电压已达24kVI””。目Ii{『国内生产的水轮发电机组电压等级最高为1

2、8kV、单机容量最大为550MW，很显然国内大电机制造业与国际上大电机制造业相比相差显赫。近年来国内大电机制造业加大了研制力度，加快了发展步伐，随着发电机单机容量逐渐增加，额定电压不断提高，对大电机定子主绝缘材料也不断提出新要求，因而出现了许多大电机定子主绝缘材料。目自订世界上高压电机定子线棒主绝缘系统归纳起来可分为两大技术流派，一是少胶粉云母带真空压力浸渍(VPI)的连续式绝缘流派，其绝缘代表是荚国西屋公司的Thermalastic绝缘和瑞士ABB公司的Mieadur绝缘；一是环氧多胶粉云母带模压(或液压)连续式绝缘流派，其代

3、表绝缘为美国通用电气公司(GE公司)Micapal绝缘和法国A．A公司的lsotenax-N。少胶粉云母带真空压力浸渍(VPI)的连续式绝缘流派的定子线棒主绝缘材料是采用环氧胶粘剂或不饱和聚酯亚胺树脂胶粘剂等粘合生云母纸和补强材料而成；环氧多胶粉云母带模压(或液压)连续式绝缘流派的定子线棒主绝缘材料是以熟云母纸为基材，采用环氧胶粘剂粘合熟云母纸和补强材料而成。还有些派生出来的主绝缘材料，其一是介于少胶和多胶之间的中胶粉云母带，它主要通过真空压力浸渍(VPl)-r艺应用于高压电机中，归属于真空压力浸渍(VPI)的连续式绝缘系统；还

4、有三合一粉云母带等特殊的主绝缘材料等，这些应归属于多胶粉云母带模压(或液压)连续式绝缘系统。这罩所说多胶一即胶粘剂含量为>34％粉云母带是对应IEC国际标准而言，IEC标准规定少胶粉云母带中的胶含量为8％±3％，胶粘剂含量达16％±3％为中胶带，而VIP多胶整浸工艺用的粉云母带一般在17％～32％，按IEC标准应属多胶粉云母带范畴。云母带是定子主绝缘的基础，是高压电机主绝缘材料的关键，高性能的云哈尔演理r人学丁_程坝I。≯位论文母带是制造性能优异的大电机定子主绝缘的必要因素，它的好坏决定着制造电机关键技术一高压电机主绝缘技术的能

5、否J下常体现。举世瞩目长江三峡电站一期、二期工程装机共26台套，电机额定电压为20kV，机组单机容量为700MW，单边主绝缘厚度为4．6mm，是国内额定电压等级最高、单边主绝缘厚度最薄，单机容量最大的。发电站一期工程装机14台，由两个联合体供货，即ALSTOM(合同签订时ABB发电公司为发电机供货方，后并入法国ALSTOM公司)供货8台套，VGS(VOITH．GE加拿大．SIEMENS)供货6台套。哈电公司(哈尔滨电机厂有限责任公司)与ALSTOM公司合作分包了3台三峡机组。哈电分包的第一台三峡机组能否通过长江三峡丌发总公司验收

6、，决定着三峡工程能否国产化的问题，因而哈电公司将不惜一切代价迎接三峡工程的挑战。哈电公司决定第一台三峡机组主绝缘的云母带就国产化。这就需要研制出高性能的云母带与之匹配，为此，我们丌始研制高性能的三峡带，以适应三峡水论发电机主绝缘材料的需求14J【51。1．2云母带的发展状况云母带是出胶粘剂粘合介电材料和补强材料，经烘焙、卷制、分切面成。适用于高压电机主绝缘材料和其它电器的绝缘。云母带经历了由以天然树脂及片云母材料为基本结构到以合成树脂为胶粘剂，以片云母或粉云母纸为主体的主绝缘材料的历程。介电材料主要采用云母，云母的介电强度高，损

7、耗小，耐热性能好．具有优良的耐电晕性；胶粘剂主要采用环氧胶粘剂、醇酸胶粘剂和沥青胶粘剂等，目前多胶粉云母带大多采用环氧树脂作为胶粘剂的主要成分，其固化后粘接性好，固化收缩率小，并且具有良好的电气、机械性能、耐潮湿性和耐化学性；补强材料主要采用云母带纸、丝绸、薄膜和无碱玻璃布等，补强材料提高了云母带的机械强度，使其在包扎过程中能够承受较大的张力，避免云母受到大的损伤，同时它也成为固化后的绝缘骨架【6】。1．2．1国外云母带的发展状况从70年代到现在世界各大电机公司先后进行了第二代环氧绝缘的丌发和研究17~2⋯，不断地改进和完善自己

8、的绝缘结构和制造工艺12l。”，如美国GE公司的Micapal绝缘，法国A．A公司的lsotenax-N，加拿大GE公司的Micapal绝缘，R本TOSHIBA公司的Tisrich绝缘，美国的西屋公司的Thermalastic绝缘，瑞士的ABB公司的Micadu