交流電機定子線圈匝間絕緣耐沖擊電壓試驗標準及試驗設備

交流電機定子線圈匝間絕緣耐沖擊電壓試驗標準及試驗設備

2005.No.2交流電機定子線圈匝間絕緣耐沖擊電壓試驗標準及試驗設備

交流電機定子線圈匝間絕緣耐沖擊電壓

試驗標準及試驗設備

黎崇彬 榮承錫 苗萬國哈爾濱大電機研究所

摘 要:,同時介紹了幾種匝間絕緣耐沖擊電壓試驗設備。關鍵詞:匝間絕緣 耐沖擊電壓試驗

1 μs,幅值可達416倍相電壓幅值(416P1U1),約有011

50%的通用大型電動機受到比當時美國IEEE規定

  的重要組成部分。劣,而其絕緣強度又相對較弱,因此在電機絕緣故障中,匝間絕緣故障所占比重最大,嚴重威脅電機的安全運行。為了提高交流電機匝間絕緣的可靠性,國內針對匝間絕緣結構和試驗問題進行了大量的研究工作。在改進和提高匝間絕緣結構的同時,不斷研究匝間絕緣的試驗方法和試驗設備,以圖通過嚴格的匝間絕緣試驗來確保匝間絕緣的可靠性?! ”娝苤?造成匝間絕緣電擊穿的主要原因是出現在電機定子繞組上的各種過電壓,而不是正常的工作電壓。出現在交流電機上的過電壓通常有兩類:雷電過電壓和操作過電壓。雷電過電壓對電機的影響與電機的供電系統有關。近年來,隨著與供電系統的架空線直接相連的電機越來越多,電機定子繞組遭受雷電過電壓的問題也顯得日益突出。操作過電壓包括開斷大電感或大電容引起的過電壓、開斷限流式熔斷器引起的過電壓、由電站對地電位上升引起的過電壓以及由于系統故障引起的過電壓等。它們是交流電機經常遇到的過電壓。其中近年來廣泛使用的真空開關引起的過電壓最嚴重,因為其開關時會產生多發重燃脈沖電壓,這些沖擊電壓具有幾分之一微秒的波前時間。這就在定子線圈匝間形成很大的電壓應力,從而嚴重地威脅匝間絕緣。據有關報告指出,真空開關造成的沖擊電壓的波前時間可達

的匝間絕緣耐壓值還大的沖擊電壓。

  根據交流電機在實際運行中可能受到的沖擊過電壓越來越嚴重的情況,美國電氣和電子工程師協會(IEEE)和國際電工委員會(IEC)分別于1980年和1985年提出了高壓電機定子繞組耐沖擊電壓能力

標準,其中IEC671標準規定額定電壓3kV至15kV成型線圈匝間絕緣必須具有承受幅值為(4珚UN+μs的沖擊5kV)計算值的50%、波前時間不小于015波不少于5次沖擊的能力。1990年4月IEC又以IEC34—15(第一版)的形式正式頒布了這個標準。

  1987年我國國家機械工業委員會公布了JB/Z293—1987標準,提出了《交流高壓電機定子繞

組匝間絕緣試驗規范》。該規范參照IEC671標準精神,規定額定電壓3kV至15kV交流電機定子線圈應具有承受幅值為(2珚UN+215kV)、波前時間不小于μs的沖擊電壓試驗的水平。015

  1995年IEC又頒布了IEC34—15第二版。第二版IEC34—15是在1990年IEC34—15第一版的基礎上修訂的。修訂的主要內容是提高對交流電機定子繞組匝間絕緣耐沖擊電壓的水平,包括試驗用沖擊電壓的幅值由(4UN+5kV)×50%改為(4UN+5kV)μs改為×65%,沖擊電壓的波前時間由不小于015

0.2

μs。012+-0.1

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