本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置及方法，所述試驗(yàn)裝置由一個(gè)帶有控制箱的可調(diào)節(jié)移動(dòng)支架和設(shè)置在該移動(dòng)支架上的加熱部分構(gòu)成，加熱部分包括多塊底加熱板和頂加熱板、并通過橫向兩側(cè)對稱的縱向墻板相互連接，構(gòu)成縱向通腔，其兩端設(shè)置用于固定線棒試樣定位槽板；加熱板內(nèi)部設(shè)有電加熱元件，通過其一端或兩端的接線引腳與控制箱的控制輸出電連接。通過該裝置，可同時(shí)對多根截面寬又窄的抽水蓄能電機(jī)定子線棒進(jìn)行高低溫冷熱循環(huán)試驗(yàn)，也可進(jìn)行電熱長期老化試驗(yàn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種通過周期性改變溫度(包括通電)來考核導(dǎo)體絕緣水平的技術(shù)，特別涉及抽水蓄能電站中的一種大型發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣水平的測試裝置及方法。
技術(shù)介紹
抽水蓄能電站是具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等多種作用的特殊電源，有運(yùn)行靈活和反應(yīng)快捷的特點(diǎn)，對確保電力系統(tǒng)安全，穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用。但該電站的電機(jī)實(shí)質(zhì)就是既可作水泵動(dòng)力又可用來發(fā)電的水輪發(fā)電機(jī)，而電機(jī)的定子線棒則是它的心臟。當(dāng)發(fā)電機(jī)從水泵運(yùn)行狀態(tài)切換到發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)、再切換到水泵運(yùn)行狀態(tài)，不斷反復(fù)切換循環(huán)，會引起發(fā)電機(jī)定子線棒的溫度高低變化，導(dǎo)致定子線棒銅導(dǎo)體表面與絕緣層間的開裂或絕緣層內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，當(dāng)電流產(chǎn)生的電熱同時(shí)作用時(shí)，就會加速這些缺陷的發(fā)展，最終導(dǎo)致定子線棒被破壞。因此，考核抽水蓄能發(fā)電機(jī)定子線棒承受高低溫冷熱循環(huán)的能力，以及耐受電熱老化的能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了更好地研究熱場對定子線棒絕緣老化的影響，目前熱老化試驗(yàn)普遍采用大型烘箱來模擬真機(jī)線棒的運(yùn)行環(huán)境對定子線棒進(jìn)行熱老化試驗(yàn)。但對于大型發(fā)電機(jī)來說，其定子線棒單根長度通常大于3米，且規(guī)格多樣化，若要在烘箱中對其進(jìn)行熱老化試驗(yàn)，則需對線棒截?cái)嗥茐模淙秉c(diǎn)一是模擬運(yùn)行環(huán)境不真實(shí)；二是試驗(yàn)成本太高(截?cái)嗪蟮木€棒不能再用)，浪費(fèi)大量人力財(cái)力；三是烘箱內(nèi)部溫度場不均勻，溫度梯度差大于±5℃，影響老化結(jié)果評估的可靠性。此外，采用烘箱的熱老化試驗(yàn)，不能在現(xiàn)場實(shí)施，只能將試<br>驗(yàn)線棒運(yùn)抵烘箱所在場所，從而進(jìn)一步加大了試驗(yàn)的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種可在抽水蓄能電站現(xiàn)場對大型發(fā)電機(jī)的定子線棒進(jìn)行冷熱老化和熱電老化的試驗(yàn)裝置，以及利用該裝置以更好的模擬該發(fā)電機(jī)定子線棒實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的試驗(yàn)方法。為了達(dá)到以上目的，本專利技術(shù)是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，由帶有控制箱的可調(diào)節(jié)移動(dòng)支架和設(shè)置在該移動(dòng)支架上的加熱部分構(gòu)成，其特征在于，所述加熱部分包括多塊沿縱向并排布置的底加熱板和頂加熱板，該多塊頂加熱板、該多塊底加熱板上下平行，并通過橫向兩側(cè)對稱的縱向墻板相互連接，構(gòu)成縱向通腔，在該縱向通腔的兩端設(shè)置定位槽板，其上均布多個(gè)剛好與線棒試樣斷面形狀相吻合的凹槽，用以定位受試的定子線棒；所述縱向墻板上設(shè)有多個(gè)測溫孔，每個(gè)測溫孔穿有一個(gè)溫度傳感器，傳感器貼于加熱通道處的線棒表面，剛好對應(yīng)于一個(gè)頂加熱板和與其垂直方向的底加熱板所構(gòu)成的一組加熱通道，所述頂加熱板和底加熱板由導(dǎo)熱性好的鋁合金材料制成標(biāo)準(zhǔn)矩形板，其內(nèi)部設(shè)有電加熱元件，通過穿過矩形板的一端或兩端的接線引腳與控制箱的控制輸出電連接。上述方案中，在受試的定子線棒被定位后，所述定位槽板上加設(shè)擋板，將所述縱向通腔基本封閉。在所述測溫孔下方的縱向墻板上布置縱向絕緣條板，其上設(shè)有若干接線柱，每個(gè)接線柱通過導(dǎo)線連接每對加熱板中的電加熱元件的接線引腳。所述頂或底加熱板包括由尺寸相同的內(nèi)、外側(cè)凹槽板對合而成的本體，其中外側(cè)凹槽板內(nèi)壁貼有保溫棉作為隔熱層，內(nèi)側(cè)凹槽板內(nèi)壁貼有云母作為絕緣層，保溫棉與云母之間夾有石墨發(fā)熱片作為導(dǎo)電發(fā)熱層，其兩端與接線引腳電連接。一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)方法，采用前述熱老化試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，包括下述步驟：(1)在試驗(yàn)線棒中部涂刷低阻漆的部分纏繞鋁箔作為接地電極，鋁箔外圍用玻璃絲帶扎緊；(2)將多根線棒試樣分別插入裝置縱向通腔一端定位槽板的各個(gè)凹槽中，并通過縱向通腔從另一端相應(yīng)定位槽板的凹槽伸出，使縱向通腔區(qū)包圍線棒試樣的接地電極部分；(3)將各線棒試樣的接地電極串聯(lián)，并與地線連接；各線棒試樣一端裸露銅芯部分用鍍銀銅導(dǎo)線連接作為高電壓輸入端，另一端不做處理；(4)在縱向墻板的每個(gè)測溫孔均穿有一個(gè)溫度傳感器，分別對應(yīng)于一個(gè)頂加熱板和與其垂直方向的底加熱板所構(gòu)成的一組加熱通道；將各組加熱通道頂、底加熱板的接線引腳與控制箱的控制輸出電連接，控制箱通過對比各加熱通道溫度傳感器反饋的數(shù)據(jù)，聯(lián)合調(diào)節(jié)各加熱通道頂、底加熱板的加熱功率，使整個(gè)縱向通腔的溫度場均勻，溫度梯度誤差小于±2℃；(5)各線棒試樣高電壓接入端連接50kV可調(diào)交流高壓源，按線棒試樣規(guī)格設(shè)置不同的接入電壓；(6)通過控制箱中的“單次/循環(huán)”開關(guān)完成線棒試樣的“恒溫”模式或“溫度循環(huán)控制”模式兩種熱老化試驗(yàn)。上述方法中，當(dāng)試驗(yàn)線棒長于1.5m以上時(shí)，將2個(gè)及以上熱老化試驗(yàn)裝置通過連接板將加熱部分串聯(lián)使用。相比現(xiàn)有熱老化試驗(yàn)裝置及方所存在的問題：①試驗(yàn)線棒局部老化溫度不可控，環(huán)境溫度不均勻，且熱風(fēng)形成的加熱場與真機(jī)線棒實(shí)際運(yùn)行環(huán)境相差較大；②很少考慮電壓的影響，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定影響。本專利技術(shù)提出的發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置及方法的優(yōu)點(diǎn)是：1、可更真實(shí)的模擬真機(jī)線棒的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有研究價(jià)值。2、可同時(shí)對多根截面寬又窄的抽水蓄能電機(jī)定子線棒進(jìn)行高低溫冷熱循環(huán)試驗(yàn)，也可進(jìn)行電熱長期老化試驗(yàn)，考核抽水蓄能電機(jī)定子線棒承受高低溫冷熱循環(huán)的能力，以及耐受電熱老化的能力。附圖說明以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本專利技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2為圖1中下加熱板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖1裝置的使用狀態(tài)圖(定子線棒試樣安裝后對其中部進(jìn)行試驗(yàn)的情況)。圖4為用兩臺圖1裝置組合后的使用狀態(tài)圖(對整個(gè)定子線棒試樣進(jìn)行試驗(yàn))。圖1～圖4中：1、凹槽；2、線棒定位槽板；3、擋板；4、頂加熱板；5、縱向墻板；6、接線柱；7、絕緣條板；8、底加熱板；9、接線引腳；10、上支架；11、頂緊螺釘；12、控制箱；13、下支架；14、測溫孔；15、加熱板本體；16、云母；17、石墨發(fā)熱片；18、保溫棉；20、線棒試樣；21、連接板。具體實(shí)施方式參考圖1，一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，由加熱部分、控制箱(手動(dòng)和自動(dòng)控溫)、可調(diào)節(jié)移動(dòng)支架三部分。其中，可調(diào)節(jié)移動(dòng)支架由上支架10和底部帶有萬向輪的下支架13組成，下支架上置有控制箱12，可對加熱部分中的電熱板進(jìn)行溫度自動(dòng)控制。上支架上方圍框通過絕緣板(圖中未畫出)聯(lián)接加熱部分，上支架的四個(gè)直撐通過伸縮桿連接于下支架的四個(gè)相應(yīng)直撐上，可方便調(diào)節(jié)整個(gè)支架高度，調(diào)節(jié)好高度后，可通過頂緊螺釘11固定。加熱部分包括多塊沿縱向(圖1中的左右方向)并排布置的底加熱板8和頂加熱板4，該多塊(圖中5塊)頂加熱板、該多塊(圖中5塊)底加熱板上下本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，由帶有控制箱的可調(diào)節(jié)移動(dòng)支架和設(shè)置在該移動(dòng)支架上的加熱部分構(gòu)成，其特征在于，所述加熱部分包括多塊沿縱向并排布置的底加熱板和頂加熱板，該多塊頂加熱板、該多塊底加熱板上下平行，并通過橫向兩側(cè)對稱的縱向墻板相互連接，構(gòu)成縱向通腔，在該縱向通腔的兩端設(shè)置定位槽板，其上均布多個(gè)剛好與線棒試樣斷面形狀相吻合的凹槽，用以定位受試的定子線棒；所述縱向墻板上設(shè)有多個(gè)測溫孔，每個(gè)測溫孔穿有一個(gè)溫度傳感器，剛好對應(yīng)于一個(gè)頂加熱板和與其垂直方向的底加熱板所構(gòu)成的一組加熱通道，所述頂加熱板和底加熱板由導(dǎo)熱性好的鋁合金材料制成標(biāo)準(zhǔn)矩形板，其內(nèi)部設(shè)有電加熱元件，通過穿過矩形板的一端或兩端的接線引腳與控制箱的控制輸出電連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，由帶有控制箱的可調(diào)節(jié)移動(dòng)
支架和設(shè)置在該移動(dòng)支架上的加熱部分構(gòu)成，其特征在于，所述加熱部分包
括多塊沿縱向并排布置的底加熱板和頂加熱板，該多塊頂加熱板、該多塊底
加熱板上下平行，并通過橫向兩側(cè)對稱的縱向墻板相互連接，構(gòu)成縱向通腔，
在該縱向通腔的兩端設(shè)置定位槽板，其上均布多個(gè)剛好與線棒試樣斷面形狀
相吻合的凹槽，用以定位受試的定子線棒；所述縱向墻板上設(shè)有多個(gè)測溫孔，
每個(gè)測溫孔穿有一個(gè)溫度傳感器，剛好對應(yīng)于一個(gè)頂加熱板和與其垂直方向
的底加熱板所構(gòu)成的一組加熱通道，所述頂加熱板和底加熱板由導(dǎo)熱性好的
鋁合金材料制成標(biāo)準(zhǔn)矩形板，其內(nèi)部設(shè)有電加熱元件，通過穿過矩形板的一
端或兩端的接線引腳與控制箱的控制輸出電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，其特征在于，
在受試的定子線棒被定位后，所述定位槽板上加設(shè)擋板，將所述縱向通腔基
本封閉。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，其特征在于，
在所述測溫孔下方的縱向墻板上布置縱向絕緣條板，其上設(shè)有若干接線柱，
每個(gè)接線柱通過導(dǎo)線連接每對加熱板中的電加熱元件的接線引腳。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)定子線棒的熱老化試驗(yàn)裝置，其特征在于，
所述頂或底加熱板包括由尺寸相同的內(nèi)、外側(cè)凹槽板對合而成的本體，其中
外側(cè)凹槽板內(nèi)壁貼有保溫棉作為隔熱層，內(nèi)側(cè)凹槽板內(nèi)壁貼有云母作為絕緣
層，保溫棉與云母之間夾有石墨發(fā)熱片作為導(dǎo)電發(fā)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高乃奎，金海云，賀博，劉釗，石團(tuán)結(jié)，顧然，豆敏娜，周航，
申請(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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