Печать
Категория: Технологии Технологии
Опубликовано: 02 апреля 2014 02 апреля 2014
Просмотров: 9079 9079

 

 Технологический процесс изготовления изоляции на основе сухих лент заключается в изолировке частей электрических машин сухими лентами (содержание связующего 5-11 % для склейки компонентов) и последующей вакуум-нагнетательной пропиткой (Vacuum pressure impregnation, VPI) компаундом и отверждением. При этом исключаются операции подпрессовки и гидростатической опрессовки изоляции; нет необходимости в упаковке стержней под опрессовку, зачистке изоляции после битума, калибровке стержней, отсутствует необходимость в изготовлении опрессовочных планок, как в случае изготовления изоляции на основе пропитанных лент.

 От качества пропитки зависит надежность изоляции, ее монолитность и долговечность обмотки. Процесс вакуумной пропитки можно разделить на три этапа: сушки до пропитки, самой пропитки и сушки после пропитки. Сушка обмоток до пропитки нужна для удаления влаги, которая находясь в порах и капиллярах электроизоляционных материалов, может снизить пробивное напряжение изоляции и препятствовать достаточно глубокому проникновению лака в нее.

Вакуумная пропитка применяется как для изолировки отдельных стержней, так и полной пропитки изоляции.

Вакуумная пропитка отдельных катушек или стержней (за рубежом носит название Single Bar VPI) оптимальна при производстве крупнейших турбогенераторов с длиной сердечника до 8 м и гидрогенераторов с диаметром сердечника больше 3,5-4 м. При такой технологии стержни или катушки обматываются слюдобумажными лентами, сушатся под вакуумом и пропитываются эпоксидным компаундом. На время пропитки под давлением стержни помещаются в инертный газ или в сухой воздух. Это позволяет сократить время пропитки. На крупных современных установках для вакуум-нагнетательной пропитки стадии процесса контролируются при помощи специальной аппаратуры, что обеспечивает нужное время сушки под вакуумом, а также полной по объему пропитки. Пропитанные стержни отверждаются при повышенной температуре.

Полная вакуум-нагнетательная пропитка

Применение технологии изготовления высоковольтной изоляции электрических машин методом полной вакуум-нагнетательной пропитки (зарубежное название Global VPI) обмотки, заключающейся в пропитке обмотки, изолированной сухими лентами, после укладки ее в сердечник, позволяет улучшить некоторые технические характеристики машины и существенно сокращает процесс изолировки и сборки обмотки. Полное погружение статора  в производстве значительно проще индивидуальной пропитки, запрессовки и отверждения отдельных стержней. Кроме этого, нет необходимости в изготовлении рам для укладки обмотки и другой технологической оснастки, уменьшается количество операций по испытанию обмоток, в отличие от вакуум-нагнетательной пропитки отдельных стержней.

По этой технологии собранный сердечник с вложенной обмоткой предварительно высушивается в вакуумной камере, как единое целое, и пропитывается эпоксидной смолой до полного проникновения. После пропитки под давлением статор вместе с обмоткой помещается в печь для отверждения пропиточного компаунда. Процесс вакуум-нагнетательной пропитки с погружением статора особенно важен, когда генераторы будут использоваться при частых и быстрых изменениях нагрузки. С одной стороны, такая обработка дает жесткую механическую связь всем частям обмотки между собой и по отношению к статору, что дает сопротивляемость температурным изменениям во время работы и эрозии изоляции. С другой стороны такие режимы приводят к появлению термомеханических напряжений, которые могут привести к отслоению меди проводников от изоляции. При полной пропитке погружением статоров крупных машин было установлено, что при соблюдении технологии в изоляции не остается пузырьков воздуха, наличие которых приводит к появлению частичных разрядов, которые могут привести к повреждениям изоляции. Для исключения полостей, оставшихся после пропитки, процесс непрерывно контролируется.

В последние годы программы по снижению стоимости высоковольтных электрических машин вызывают большой интерес. Значительной частью стоимости изоляции являются трудозатраты, при производстве крупных электрических машин доля труда в общей стоимости изоляционных материалов составляет от 30 до 60 %, причем большие проценты относятся к изоляции, изготавливаемой по технологии пропитанных лент и вакуум-нагнетательной пропитке отдельных стержней. Полная вакуум-нагнетательная пропитка резко снижает трудоемкость и время изготовления электрических машин.