Способ изготовления обмотанногостатора

Союз Советских Соцналнстнческнх Республнк(22) Заявлено 100779 (21) 2779751/24-07с присоединением заявки Но(51)М. Кл. Н 02 К 15/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТАННОГО СТАТОРА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении обмотанных статоров высоковольтных генераторов, синхронных компенсаторов и крупных элект 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, имею" щих компаундированную изоляцию, из микаленты, часто ставится задача сох ранения электрических свойств, определяющих работоспособность изоляции, на заданном уровне при уменьшении толщины изоляции. Например, часто требуется повысить мощность машины 20 за счет увеличения коэффициента заполнения паза и, следовательно, за счет уменьшения толщины изоляцииКроме 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 другиепути повышения удельного содержания слюдяного барьера в изоляции. В частности, если ставится задача уменьшения толщины изоляции при сохранении электрических характеристик на обычном0 55 еб уровне, то можно попь 1 таться 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 пре" дусматривает 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 стеклослюдинитовой 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 опрессовки 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 1.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-полизфирным связующим,до проведения полимеризации обладает относительно невысокой механической прочностью и может повреждаться, н частности при возникновении сосредоточенных механических нагрузок во время механической опрессонки. 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 повышениядавления при одноразовом прессовании при комнатной температуре приводят к сниженио пробивного напряжения. Следовательно, необходимо признать,что укаэанная выше степень опрессовки изоляции при известном способе изготовления, включающем одноразовую опрессонку при комнатной температуре,является предельной или близкой кпредельной 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 нанесениина стержень по крайней мере расчетного количества слоев пропитаннойтермореактивным связующим ленты,содержащей слюдяную бумагу, прессовании нанесенной изоляции при комнатной температуре, термообработке изоляции н пресс-формЕ и укладке в пазысердечника перед термообработкойпроводят дополнительную опрессовкуизоляции при 50-80 фС. Термообработку изоляции при прес- совании 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 18-20 первоначальной расчетной толщины обладает длительной электрической прочностью того же порядка, что и изоляция полной толщины, имеющая то же число слоен, но опрессованная на 10- 11 первоначальной расчетной толщины, В то же время изоляция, имеющая такое же число слоев, но опрессованная на 18-20 при однократном прес- совании, 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 опрессовка 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 ЛС 2 К 100 СТ, пропитаннойэпоксидно-полиэфирным компаундом К. Понерх изоляции наносится два слоя защитных лент, стержни закладываются в пресс-Форму, подпрессо801193 Степень опрессовки,% Схема прессования изоляции Однократная опрессовка прикомнатной температуре до 11 Двукратная опрессовка:первая - при комнатной температуре, вторая - при70 т 3 С до 20 Однократная опрессовкапри комнатной температуре до 20 Однократная опрессовка при70+ ЗОС до 20 Формула изобретения Составитель А. Лебедев Редактор М. Ткач Техред А. Ач Корректор Е. ПаппЗаказ 10452/75 Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д. 4/5Филиал 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 частейпресс-формы, а затем подвергаются 1. Способ изготовления обмотанного статора высоковольтной электричес. 30 кой машины, преимущественно генератора, заключающийся в нанесении иа стержень по крайней мере расчетного количества слоев пропитанной термореактивным связующим ленты, содержа щей слюдяную бумагу, прессовании нанесенной изоляции при комнатной температуре, термообработке иэоляцни в пресс-Форме и укладке в пазы сердечника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения электрических характеристик при сохранении толщины изоляции или сохранения характеристик при уменьшении толщины изолефяи,термообработке в пресс-форме при 160170 С в течение 7 ч, После укладкиобмотки в статор изоляции дополнительно запекается в течение 20-48 чпри 120-130 С. Величина длительной электрической прочности (по ступенчатойметодике), 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 допол"нительную опрессовку изоляции притемпературе 50-80 С2. Способ по п. 1 о т л и ч аю щ и й с я тем, что до укладкистержней в пазы сердечника термообработку изоляции проводят по режиму,при котором не происходит полной полимериэации связующего, а окончательную термообработку проводят послеукладки обмотки в пазы сердечника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Работа на пресс-форме для эапечки стержней турбогенераторов сизоляцией типа ВЭС. Технологическаяинструкция завода "Электротяжмаш".ОТХ 919. 036"69 (прототип).