定子線棒雙應力試驗裝置制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種定子線棒雙應力試驗裝置制作方法。試驗裝置由試驗箱體、熱應力施加系統(tǒng)、電應力施加系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)組成。試驗箱體即為保溫罩，其設計為長方體結構并在板材中使用聚氨酯發(fā)泡庫板，具有極好的保溫性；在箱體的頂部中心位置鉆孔并放入絕緣性能優(yōu)良并帶有通孔的圓柱形環(huán)氧玻璃布板，在箱體的左側面開槽并將帶有平行槽的矩形環(huán)氧玻璃布板把合到其上，在箱體背面中心位置鉆孔；采用內部集合整流硅堆的磁性調壓器對線棒進行大電流加熱；使用試驗變壓器在線棒上施加高電壓；選擇精度為0.1℃的鉑電阻作為測溫元件，溫度控制系統(tǒng)采用一路超溫報警，一路可控硅觸發(fā)控制對加熱過程進行全程控制。
【專利說明】定子線棒雙應力試驗裝置制作方法[0001]【技術領域】:本發(fā)明涉及一種定子線棒雙應力試驗裝置制作方法[0002]【背景技術】:隨著國家節(jié)能減排計劃及能源結構調整的實施，需要興建許多大型核 能機組，超大容量水輪發(fā)電機組和大型空冷抽水蓄能發(fā)電機組，而這些機組的定子線棒將 在更高的應力下運行；為檢驗定子線棒的可靠性，按照國際標準要求，需對其進行雙應力聯(lián) 合作用老化試驗，即電應力、熱應力聯(lián)合老化試驗，傳統(tǒng)的聯(lián)合老化試驗裝置使用加熱模具 或者導熱帶，其缺點是:[0003]I)試驗采用外加熱的方式進行而實際電機運行時熱量為由內向外擴散，即內加熱 方式，外加熱方式容易扭曲應力的實際作用機理，導致試驗失效。[0004]2)加熱模具及導熱帶制造成本較高，針對每一種線棒都需要專門改動模具，造成 時間和金錢上的浪費。[0005]3)對于水輪發(fā)電機來說，由于每個水電站都有自己的地貌特征，因此不同水電站 的定子線棒彼此間都存在差異，加熱模具及導電帶制造復雜并且不易服帖；同時，由于水輪 發(fā)電機定子線棒試驗數(shù)量較多，采用加熱模具將極大的占用試驗空間。[0006]因此，開發(fā)符合發(fā)電機實際運行應力特征，并且節(jié)能、省時的聯(lián)合應力作用試驗裝 置是十分必要和迫切的。[0007]
【發(fā)明內容】
:本發(fā)明的目的是開發(fā)實用、節(jié)能、安全的定子線棒雙應力聯(lián)合作用試驗 裝置，以對各種尺寸的發(fā)電機定子線棒進行雙應力聯(lián)合老化試驗。本發(fā)明的技術方案為:[0008]—種定子線棒雙應力試驗裝置制造方法,定子線棒雙應力試驗裝置由試驗箱 體、熱應力施加系統(tǒng)、電應力施加系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)組成，其制作方法如下:[0009]I)加工試驗箱體:試驗箱體為長方體結構，由噴塑冷軋鋼板、聚氨酯發(fā)泡庫板和 不銹鋼板熱壓成“三合一”結構的板材拼裝組成；試驗箱體內放置長方體結構的鋁合金材 質試驗臺，箱體的頂部中心位置鉆有Φ IOOmm的第一通孔,將上截面為Φ 130mm、下截面 為Φ IOOmm的圓柱形環(huán)氧玻璃布板插入到第一通孔中，圓柱形環(huán)氧玻璃布板的中心處鉆有 Φ5_的第二通孔；箱體的左側面開有矩形槽，將矩形環(huán)氧玻璃布板把合到矩形槽的位置， 在矩形環(huán)氧玻璃布板上開有兩個平行的矩形槽，箱體的背面鉆有Φ10的第三通孔。[0010]2)設計熱應力施加系統(tǒng):采用內部集合有整流硅堆的磁性調壓器對線棒銅引線進 行直流大電流加熱，根據(jù)水電26kV級定子線棒確定磁性調壓器的參數(shù)；磁性調壓器的輸入 電壓為380V，輸出電壓為20V，頻率為50Hz，最大輸出電流達2600A ;將由磁性調壓器輸出端 引出的無氧銅排穿過試驗箱體左側的環(huán)氧玻璃布板上的矩形槽連接到線棒的引線上；直流 大電流的加熱方式即為內加熱方式[0011]3)設計電應力施加系統(tǒng):使用試驗變壓器在線棒的對地絕緣上施加高電壓，根 據(jù)26kV級2.0倍額定電壓的需要確定試驗變壓器的參數(shù)；試驗變壓器的額定容量設計為 50kVA，頻率50Hz，最高輸出電壓60kV ;由試驗變壓器高壓端引出的銅導線經由試驗箱體頂 部的圓柱形環(huán)氧玻璃布板的Φ5_第二通孔連接到定子線棒對地絕緣表面電極上[0012]4)設計溫度測量與控制系統(tǒng):選擇精度為0.1°C的鉬電阻作為測溫元件，將測溫 元件的傳感器經由試驗箱體背面的Φ IOmm第三通孔綁扎到線棒的引線上；在測溫元件傳感器表面包上溫度指數(shù)為180°C的聚酰亞胺薄膜帶；溫度控制系統(tǒng)采用一路超溫報警，一 路可控硅觸發(fā)控制磁性調壓器輸出電流的方式對加熱過程進行全程控制。[0013]不同于傳統(tǒng)的烘箱加熱及加熱板加熱方式，本發(fā)明使用磁性調壓器直接對銅導線 進行加熱的方式，即內加熱方式，真實的模擬了發(fā)電機在穩(wěn)態(tài)運行和暫態(tài)運行過程中定子 線棒內的傳熱過程，是檢驗定子線棒運行電應力的最有效方法；試驗箱體的長、寬、高分別 設計為3800mm、1800mm、500mm，滿足了多種容量發(fā)電機定子線棒雙應力老化的需要；針對 水輪發(fā)電機定子線棒數(shù)量多、端部小的特征，所發(fā)明的試驗裝置在一次試驗過程中可對多 支線棒同時進行試驗，極大的節(jié)省了試驗時間、試驗空間和寶貴的能源?！緦＠綀D】
【附圖說明】:[0014]圖1為雙應力試驗裝置示意圖[0015]圖2為試驗箱體頂部中心位置的第一通孔示意圖[0016]圖3為圓柱形環(huán)氧玻璃布板的俯視圖[0017]圖4為圓柱形環(huán)氧玻璃布板的主視剖面示意圖和第二通孔示意圖[0018]圖5為箱體左側面開有矩形槽的示意圖[0019]圖6為開有平行槽的環(huán)氧玻璃布板示意圖【具體實施方式】:[0020]如圖1所示，本發(fā)明為一種全新的定子線棒雙應力聯(lián)合作用試驗裝置制作方法， 定子線棒雙應力聯(lián)合作用試驗裝置由試驗箱體1、熱應力施加系統(tǒng)2、電應力施加系統(tǒng)3和 溫度控制系統(tǒng)組成，具體內容如下:[0021]I)加工試驗箱體:試驗箱體設計為長方體結構,長、寬、高分別為4000mm、2000mm、 1500mm，由噴塑冷軋鋼板、聚氨酯發(fā)泡庫板和不銹鋼板熱壓成“三合一”結構的板材拼裝組 成；試驗箱體內放置長方體結構的招合金材質試驗臺，長、寬、高分別為3800mm、1800mm和 500mm ;如圖2所示,箱體的頂部中心位置鉆有Φ IOOmm的第一通孔4 ;如圖3、4所示,將上 截面為Φ130_、下截面為Φ IOOmm的圓柱形環(huán)氧玻璃布板5插入到第一通孔4中；如圖4 所示，圓柱形環(huán)氧玻璃布板5的中心處鉆有Φ5_的第二通孔6 ;如圖5所示，箱體的左側面 開有長、寬分別為300mm、200mm的矩形槽7 ;如圖6所示，將長、寬、厚分別為320mm、220mm、 20mm的矩形環(huán)氧玻璃布板8把合到矩形槽7的位置；如圖6所示，在矩形環(huán)氧玻璃布板上開 有兩個平行的矩形槽9，其高、寬分別為150mm、25mm;如圖1所示，箱體的背面鉆有Φ IOmm 的第三通孔10[0022]2)設計熱應力施加系統(tǒng):采用內部集合有整流硅堆的磁性調壓器，低電壓、大電流 輸出，對線棒銅引線進行直流大電流加熱，根據(jù)水電26kV級定子線棒確定磁性調壓器的參 數(shù):磁性調壓器的輸入電壓為380V，輸出電壓為20V，頻率為50Hz，最大輸出電流達2600A ； 將由磁性調壓器輸出端引出的無氧銅排穿過試驗箱體左側面環(huán)氧玻璃布板8上的矩形槽9 連接到線棒的引線上；直流大電流加熱方式即為內加熱，是模擬發(fā)電機傳熱模型的最佳方 式[0023]3)設計電應力施加系統(tǒng):使用試驗變壓器在線棒的對地絕緣上施加高電壓，根 據(jù)26kV級2.0倍額定電壓的需要確定試驗變壓器的參數(shù)；試驗變壓器的額定容量設計為50kVA，頻率50Hz，最高輸出電壓60kV ;由試驗變壓器高壓端引出的銅導線經由試驗箱體頂 部的圓柱形環(huán)氧玻璃布板5的Φ5_第二通孔6連接到定子線棒對地絕緣表面電極上[0024]4)設計溫度測量與控制系統(tǒng):選擇精度為0.1°C的鉬電阻作為測溫元件，將測溫 元件的傳感器經由試驗箱體背面的Φ IOmm第三通孔10綁扎到線棒的銅引線上；在測溫 元件傳感器表面包上溫度指數(shù)為180°C的聚酰亞胺薄膜帶；溫度控制系統(tǒng)采用一路超溫報 警，一路可控硅觸發(fā)控制磁性調壓器輸出電流的方式對加熱過程進行全程控制。
【權利要求】
1.一種定子線棒雙應力試驗裝置制作方法，其特征是:定子線棒雙應力試驗裝置由試 驗箱體(I)、熱應力施加系統(tǒng)(2)、電應力施加系統(tǒng)(3)和溫度控制系統(tǒng)組成，其制作方法如 下:O加工試驗箱體:試驗箱體為長方體結構，由噴塑冷軋鋼板、聚氨酯發(fā)泡庫板和不銹 鋼板熱壓成“三合一”結構的板材拼裝組成；試驗箱體內放置長方體結構的鋁合金材質試 驗臺，箱體的頂部中心位置鉆有Φ IOOmm的第一通孔(4),將上截面為Φ 130mm、下截面為 Φ IOOmm的圓柱形環(huán)氧玻璃布板(5)插入到第一通孔(4)中，圓柱形環(huán)氧玻璃布板(5)的中 心處鉆有Φ5_的第二通孔(6);箱體的左側面開有矩形槽(7)，將矩形環(huán)氧玻璃布板(8)把 合到矩形槽(7)的位置，在矩形環(huán)氧玻璃布板(8)上開有兩個平行的矩形槽(9)，箱體的背 面鉆有Φ10的第三通孔(10)；2)設計熱應力施加系統(tǒng):采用內部集合有整流硅堆的磁性調壓器對線棒銅引線進行直 流大電流加熱，根據(jù)水電26kV級定子線棒確定磁性調壓器的參數(shù)，磁性調壓器的輸入電壓 為380V，輸出電壓為20V，頻率為50Hz，最大輸出電流達2600A ;將由磁性調壓器輸出端引出 的無氧銅排穿過試驗箱體左側的環(huán)氧玻璃布板(8)上的矩形槽(9)連接到線棒的引線上， 直流大電流的加熱方式為內加熱方式；3)設計電應力施加系統(tǒng):使用試驗變壓器在線棒的對地絕緣上施加高電壓，根據(jù)26kV 級2.0倍額定電壓的需要確定試驗變壓器的參數(shù)，試驗變壓器的額定容量設計為50kVA，頻 率50Hz，最高輸出電壓60kV ;由試驗變壓器高壓端引出的銅導線經由試驗箱體頂部的圓柱 形環(huán)氧玻璃布板(5)的Φ5第二通孔(6)連接到定子線棒對地絕緣表面電極上；4)設計溫度測量與控制系統(tǒng):選擇精度為0.1°C的鉬電阻作為測溫元件，將測溫元件 的傳感器經由試驗箱體背面的Φ 10第三通孔(10)綁扎到線棒的引線上；在測溫元件傳感 器表面包上溫度指數(shù)為180°C的聚酰亞胺薄膜帶；溫度控制系統(tǒng)采用一路超溫報警，一路 可控硅觸發(fā)控制磁性調壓器輸出電流的方式，對加熱過程進行全程控制。
【文檔編號】G01N25/00GK103499714SQ201310473963
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權日:2013年10月12日
【發(fā)明者】陳陽, 魏威, 張影, 劉 東, 蔣瑩, 苗萬國, 管少博, 劉軍, 紀寅 申請人:哈爾濱電機廠有限責任公司, 哈爾濱大電機研究所