两个带来经验交流材料范文

时间:2023-11-26 19:54:30

两个带来经验交流材料

两个带来经验交流材料篇1

【关键词】高电压技术;绝缘;发展;纳米复合材料;树脂;介电特性

【中图分类号】TM215.92 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0058-02

1.前言

高电压与绝缘技术是随着高电压远距离输电而发展起来的一门电力科学技术,它是一门新的学科,它是随着电力系统输电电压的提高和近代物理的进展而得到发展的。高电压与绝缘技术的基本任务是研究高电压的获得和高电压下电介质及其电力系统的行为和特点。本文介绍一些固体介质材料的新进展情况以及高电压发展趋势。

2.绝缘材料

2.1 无机纳米复合电解质

无机纳米/有机聚合物复合材料的发展已有近20年的历史。早在1985年,为了善聚合物材料的强度和韧性,日本和美国开始了无机纳米/有机聚合物复合材的研究。通过添加无机纳米粒子得到的复合材料,其强度和韧性大大提高,软化温度也比单纯聚合物有所提高。我国学者通过将无机纳米粉体如、加入到环氧树脂、聚酯等绝缘聚合物中用于工程电工的绝缘电介质材料后发现,其绝缘性能、老化性能以及材料的耐大电流冲击能力提高了5到100倍。对于无机纳米复合电解质的介电特性作如下分析:

2.1.1 电阻率和电导率

电阻率是电介质最基本的性能参数之一,可分为电子单导和离子电导两种。很多文献都对纳米掺杂引起的聚合物电阻率的变化做了研究,界面区是一个纳米系统,其厚度取决于界面力作用性质,如果是短程力作用,则厚度将小于1nm,如果是长程力作用,例如在电介质中界面带电其厚度可能达到10nm以上。界面在控制电荷输运过程中起着重要作用已经是一个公认的事实。纳米电介质的许多优异性能都被认为与界面结构和行为有关。纳米颗粒表面改变了聚合物结构体和局部电荷分布。随着填料尺寸的减小,界面区域的聚合物相对体积逐渐增大,界面作用开始占据主导地位。纳米掺杂所形成的界面区域的结构不同于聚合物基体,存在大量的界面态,有可能改变复合物体内的陷阱密度和陷阱能级。纳米掺杂后材料的电阻率增大,可能是由于纳米掺杂通过物理化学作用在界面区引入了大量的深陷阱或使得原有的陷阱能级变深,降低了载流子迁移率,从而致使电阻率增大和电导率减小。

2.1.2 介电常数和介电损耗

介电常数和介电损耗可以反映电解质内部的介电施豫过程,也就是电介质对外加电场的响应过程。介电施豫是了解聚合物高分子结构和相关材料性能的重要手段。对研究固体中的空间电荷和晶体中的缺陷有重要意义。而且材料和器件的老化现象也与长时间的施豫效应有关。对聚合物/无机纳米复合电解质来说,聚合物、无机颗粒、界面区域撒部分的电学性质完全不同,他们可能引起不同性质的极化。实验发现,在温度为393K频率为1kHZ时基体、微米掺杂、纳米掺杂、的介电常数实部分别为9.99、13.8和8.49,由此可见,纳米掺杂的介电常数比基体及微米掺杂都要小。

2.1.3 耐电晕老化性能

聚合物绝缘体表面发生电晕放电时,将产生一定的带电粒子、氧和氮的等离子体以及紫外光,带电子可直接撞击聚合物表面导致高分子链的破坏,而等离子体具有强氧化性使高分子氧化分解,同时外光也可使聚合物产生老化现象。目前,采用无机米颗粒填充法提高聚合物的耐电晕性能的研究非活跃。不同的研究人员所采用的纳米粒子种类不同,耐电晕性能提高的机理也不完全相同,但均大幅度提高了原有聚合物的耐电晕性能。例如纳米在提高材料耐电晕能方面的作用,认为纳米具有改善电场分布,提高热传导能力,并在绝缘表面形成电子和紫外线屏障,从而提高了聚合物耐电晕老化寿命。

2.1.4 电树枝老化特性

电树枝的引发主要是由电荷注入和拉出过程中产生的机械疲劳引起的。空间电荷测量已经证实纳米掺杂抑制空间电荷的形成,从而提高了树枝引发电场和延长了树枝引发时间。另外,纳米颗粒对树枝引发和发展有阻挡作用。其可能机理是,纳米颗粒及其界面区域扭曲了树枝发展路径。当树枝引发后,纳米颗粒的高介电常数使得电树枝向纳米颗粒附近发展,当纳米颗粒及其本身附近的键合层、束缚层都有较强的耐放电老化特性,从而阻碍了电树枝的进一步发展或者使其发展路径更加扭曲,从而延长了复合物电树枝老化击穿时间。

2.1.5 聚合物纳米复合电介质的局部放电

在电气设备的绝缘系统中,通常不同部位的电场强度是不同的,如果局部区域的场强超过该区域介质的击穿场强时,放电就会发生,由于这种放电并不会贯穿施加电压的两导体之间,整个绝缘系统并没有击穿,仍保持绝缘性能,把这种现象称为局部放电。局部放电是一种伴随有电、声、光、热等效应的复杂的物理过程。在放电过程中经常会导致聚合物链的氧化、裂解和交联,使聚合物表面电导率与体积电导率明显增大,从而增加聚合物的介电损耗,降低介电强度,大大降低电气设备的使用寿命。最近的研究表明,使用无机纳米化合物对现有的聚合物绝缘材料(如聚酰亚胺)填充改性,可以在很大程度上提高聚合物的抗局部放电性能。

2.2 高性能介电复合材料用基体树脂的研究进展

2.2.1 环氧树脂(EP)

环氧树脂是一类具有良好粘接、耐腐蚀、电气绝缘、高强度等性能的热固性树脂是最常用的复合材料基体树脂之一。环氧树脂具有不耐高温、介电性能一般、固化后韧性差等缺点,使其在高频电路板和透波材料等方面的应用受到限制。此外,在树脂体系中加入氰酸酯可降低树脂固化体系中羧基的浓度,同时可改善树脂的交联浓度,提高固化物玻璃化转变温度。在EP中加入聚亚苯基醚和甲代烯苯基醚等较大基团,可改变其介电性能。

2.2.2 氰酸酯树脂(CE)

氰酸酯树脂是一种新型高性能热固性树脂基体,含有两个或两个以上的氰酸酯官能团,具有优良的力学性能、高耐热性、低的介电常数和介电损耗、高的热稳定性和良好的工艺技术。然而氰酸酯树脂最引人注目的是他优良的介电性能,由于氰酸酯树脂聚合后交联密度大,加上分子中三嗪环结构高度对称,造成CE固化物较脆,加之单体制备工艺存在毒性大、转化率低等所带来的价格高等因素在很大程度上限制他的广泛应用。

2.2.3 其他树脂基体

用于高性能介电复合材料的树脂基体主要为以上介绍的各种树脂,但一些介电性能优良、耐高温的树脂也可用于制造PCB、雷达天线罩、微电子材料以及其他的一些高频通讯器材。由于所用纤维和基体都是非极性材料,结构相似,两者具有良好的相容性,制得的复合材料界面粘结强度高、介电性能优异、综合力学性能好、耐化学腐蚀性能好、吸湿率极小,是一类理想的高性能介电复合材料。

3.高电压技术的发展情况

从全面说来,高电压技术可分为两个方面,一个是输变电中的高电压技术,另一个是电场物理装置中的高电压技术,我们都是搞电力的,所以主要关心输变电中的高电压技术,这一方面当前主要是输电电压向超高压、特高压发展,同时对已经有的电力系统,包括22万、33万、50万伏电压等级这些已经有的系统,怎么使设备小型化和高质量,最主要的高电压研究工作还是对电力系统中高电压设备的研究,包括绝缘子表面放电的规律;在很高电压的输电线附近的电场很强,人在下面走有什么感受,电场强度怎么控制,电线的高度都和这个有关系的,直流电场和交流电场有点区别,在直流电场,如果是一个正电极的带电导线它对地是正的或者是负的,当超过了电离的电场强度以后,导线与地之间的气体分子就电离了,正的和负的分离,正的电荷就往下流,带电的粒子永远是向下流的,当直流电流流过人体,带电的正电荷加强了地面的电场强度,减弱了上面的电场强度,但是人和生物都是在下面的,所以人是感受对导体带电产生的电场,是把它加强的作用。在交流情况下,电荷没有规律,电场的分布要经过详细计算。

过电压问题的研究电力设备除了承受交流或直流工作电压外,还会遇到雷电过电压和内部过电压的作用,这两类过电压会给电力设备的绝缘带来严重的危害,因此就需要研究这两类过电压的发生和变化规律,以及防止这两类过电压引起事故的技术措施由于雷云放电引起的过电压叫做雷电过电压,雷电过电压根据产生的原因通常分为两种:(1)直击雷过电压;(2)感应雷过电压。雷电过电压的特点是:(1)持续的时间很短;(2)它是单极性的;(3)雷电过电压的峰值很高。

4.总结

纵观高电压技术的发展,大致走过了一条从现象观测到实验研究再到理论探讨的漫长道路,概括起来有以下几个主要特点:

两个带来经验交流材料篇2

关键词:探索;反思;材料

通过寻找、记录、交流、猜测等一系列活动激发幼儿对周围事物的好奇心和探究欲望,使他们从小善于观察、动手动脑探究问题,其中近期开展的《穿越弯管》的科学探索活动以猜测实验证明交流分享的过程来进行,成为引发、支持和引导幼儿不断探索、不断发现问题和解决问题的过程,幼儿积极参与猜测,利用各种辅助材料进行探索,在动手操作过程中增长知识,在交流分享中相互学习、享受成功。

经过反思,我认为这次活动的可取之处在于:

一、目标把握准确

此次活动的目标完全是根据本班幼儿的年龄特点和实际知识经验来预设的。记得在第一次上穿越弯管的活动课时,我由于过高地估计了孩子的水平,将验证哪些材料能穿过弯管和想办法使不容易通过弯管的材料通过弯管放在一次活动中进行了,并且将记录表设计成多栏的,多数幼儿在活动中没有完成“想办法”的环节,幼儿看不懂多栏的记录表,更不用说记录自己的办法了。有了第一次的活动经验,我调整了本次活动的目标,将目标订浅,将第一次的活动目标分成探索哪些材料可以通过弯管和想办法让不容易通过弯管的材料通过弯管分两次活动来进行,这样幼儿操作起来目标性更强。他们先猜想什么材料可以通过弯管,什么材料不容易通过弯管并作出猜想记录,然后利用各种材料进行实验验证,每做完一项实验还不忘在记录表上记录实验结果。在最后一个环节我拿出管道疏通器让幼儿观察讨论,让他们知道钢丝变形了以后可以通过弯管,帮助人们疏通堵塞的管道,使幼儿知道只要肯动脑筋想办法就能使那些不能通过弯管的材料通过弯管,大大激发了幼儿想办法继续探索的兴趣,两次活动也就很自然地衔接起来了。

二、注重活动的准备工作

1.重视幼儿知识经验的准备。在此次活动之前,我先带幼儿在幼儿园内找管道,然后引导幼儿走出园门进行探索,将探索活动融入家庭和社会中,他们在周围环境与日常生活中认真地找、仔细地看,了解所找到的管道的作用,并且用自己喜欢的方式记录看到的管道。我还带幼儿做过穿越直管的实验,让幼儿积累了相关经验。

2.注意创设有利于幼儿探索的环境。我鼓励幼儿和老师一起收集相关材料投放到活动区,给幼儿自由探索的时间和空间,老师则引导他们通过操作、观察发现问题、解决问题,幼儿的经验也随之不断丰富,情感上得了极大的满足。

三、材料的提供

本次活动的材料都是幼儿常见的,如要探究的管道是生活中随处可见的,辅助材料有绿豆、细沙、水、毛线、钢丝、手电筒(光)、打气筒(气)也都是幼儿周围生活中常见的东西,这样使幼儿的科学探究从身边的事物开始,让他们真切地感受到“科学并不遥远,科学就在身边”,从而真正地乐于探究、乐于学习和创造。

四、促进幼儿富有个性地发展

“促进幼儿富有个性地发展”是《幼儿园教育指导纲要》中提出的重要的教育原则。在“穿越弯管”的活动中这一点也得到了很好的体现,比如在对待幼儿的记录方式上,当时幼儿记录哪些材料可以通过弯管有用符号的,如“√”“”;有用数字的,如“100”分,还有特别喜欢画画的幼儿直接画出材料通过弯管的图画的,最后一种虽然记录起来相对麻烦些,但是老师也予以肯定,让每个孩子都能快乐地参与活动。

活动也有需要进一步完善的地方:

第一,猜测环节中我只是让幼儿猜测什么材料可以通过弯管,什么材料不能通过弯管,没有进一步提问“为什么你觉得是这样的?”没有深挖猜测环节的作用;另外,分享环节如果能引导幼儿更充分地相互交流,那么在发挥同伴群体作用方面,将会做得更好。

第二,在发现个别能力强的幼儿做完实验后教师完全可以将“想办法让不容易通过弯管的材料通过弯管”的问题抛给他,并且适时适当地给他提供辅助材料和记录表,让他们继续探索,这样就更能体现注重个体差异因材施教了。

两个带来经验交流材料篇3

关键词:道路桥梁;材料质量检测;重要性;优化策略

道桥施工结束之后,实际使用当中,道桥工程受到非常多因素的影响,给道桥工程使用寿命和性能带来不良的影响。就对道桥工程抗腐蚀性能要求非常严格,道桥工程混凝土结构设计过程中,重点是工程结构的强度和荷载。尤其是露天条件下道桥工程施工使用一段时间之后,混凝土结构性能下降的非常严重,因此需要做好道桥工程材料质量检测工作。

1道路桥梁工程材料质量检测重要性

建设道桥过程中,会应用到非常多种类的材料,包含水泥、钢筋、混凝土等等,不同材料在道桥当中发挥了不同的作用,施工材料的质量是决定总体工程建设活动的关键基础。因此,道桥工程材料检测工作进行,能够有助于将总体工程项目有序开展。具体来说,对道桥工程建设活动的展开,通过开展必要的质量检测活动,保证工程材料质量的基础上,为建立道桥使用寿命和安全带来了良好的保证,同时保证工程材料质量,一方面将工程手续使用安全性提高,另外就是将路桥病害出现次数降低或者消除病害,比如出现的裂缝和沉降等。因此桥梁工程施工之前要确保材料品质,只有这样才可以顺利的开展施工工作,更好的保证工程质量。

2道路桥梁工程材料质量检测存在的问题

2.1检测设备精度有待提升

检测施工材料的过程中,设备检测精准度和机械的先进性决定了材料检测水准的高低。可是我国路桥施工水平发展时间段,所以相对应的检测设备还有一定的不足,而且比较落后,其中非常多材料的实际检测精度较为低下,这样就导致材料在检验结构上存在一定的误差。所以在实际的检测过程中,各个相关部门要加大物力财力,在原先的检测设备前提基础上将新设备加入,完善设备,从而更好的将材料检验结果的准确性提高。将材料检测精度水准提高,有效的控制检测结果误差在合理范围中,更好给工程质量带来了保证。

2.2规范取样问题

现如今的道桥工程建设活动过程中,会应用到非常多种类型的材料,因此,随着我国道桥工程建设的逐渐频繁,质量检验人员的工作量也在不断的提高。长久下去,质量检测人员的工作量也会受到影响。大多数时候,巨大工作压力的情况下,大部分的材料取样工作也不能完全根据对应的规范进行操作,最后造成道桥材料质量检测结果和工程建设材料本身的属性之间存在显著的差别。因此,总体工程质量无法得到保证。为了保证道桥工程检测结果的精准性,必须进一步规范质量检测人员的取样工作,保证充分认识到规范取样的关键性。同时将规范化进行取样工作,从而不断的将道桥工程材料检测结构的精准性提高,从而给道桥工程建设带来良好的保证。

3道路桥梁工程材料质量检测优化策略

3.1水泥的检测

①将进入到施工现场之前的水泥进行检测工作,同时保证在复检流程中,重点对各项指标进行检测工作,保证水泥的各项指标满足工程总体建设指标和哟求。②如果在检测的流程中发现水泥出厂时间超过90d,就需要和有关单位进行沟通之后进行再次的重新检验工作,从而更好的保证水泥质量满足实际需要。如果只是检验半成品混凝土,那么要对氯化物含量重点进行检测。③一般来讲,每一次进行到现场的水泥数量一定要小于或者等于200t,特别是各种型号、规格等都一样的水泥。另外还需要按照路桥工程施工建设的规模来决定水泥的进场数量。④水泥取样中,要选用不用位置的水泥进行抽样检查。⑤确保水泥混合料的均匀和充分,同时放入到防潮器具当中进行检测,同时混合水泥质量要在12kg之上。

3.2混凝土检测

路桥施工工作当中使用最多的一种材料就是混凝土,可是因为混凝土是由多种材料进行混合之后得到的,所以一定要控制好配合比,充分考量到自身总体性能是否满足工程建设需要,所以不但要对混合之后的质量进行检测,还要检测各个混合原料,从而保证混凝土稳定性、质量满足工程设计指标。另外需要关注的是,对混凝土内的外加剂质量检查,保证充分发挥出自身抗冻、防水等效果。实际的检测流程中,检测外加剂的抗冻、抗裂等性能。同时还需要有目的性的将适配试验工作做好,从而有效的将外加剂的实际适应性确定,保证混凝土的质量。

3.3钢筋检测

作为道桥工程当中必不可少的材料,钢筋所发挥出来的作用就是要保证总体道桥结构的稳定良好,因此,钢筋进行质量检测的过程中,需要将钢筋送到施工现场之后,要通过检测,保证钢筋自身的力学性质。然后检测取样当中,需要检验各种指标都统一的钢筋,这样的检测结构具备可比性。之后,检测质量的过程中,需要在每一个批次当中选择两根以上的拉伸试件和多两根的弯曲试件,一旦受检钢筋拉伸长度在40~50cm中,弯曲件的长度要保证在35~40cm之间,才可以证明钢筋满足工程施工要求,反之就不能满足。

3.4外加剂质量检测优化策略

混凝土当中所使用到的外加剂进行检测的过程中,需要严格遵照混凝土的外加剂规章制度,而且要出示合格证书,实际使用之前要复验外加剂效果,应用化学外加剂的过程中需要满足混凝土外加的使用规范。根据不同类别的化学外加剂特征和工程实际情况,进行深入研究工程施工技术条件和成本,从而科学合理的选择好化学外加剂的种类,按照混凝土的现实情况,添加到混凝土的配置当中,检验混凝土的实际使用性能。

3.5明确原材料管理责任制度

为了能够有效的将原材料管理方式落实,可以将责任制度进行落实,将有关人员在原材料质量控制当中的作用明确,保证原材料质量,主要包含下面两个方面:①将原材料管理责任确定好,成立对应的质量控制小组,要求项目经理切实将自身责任发挥,积极组织原材料质量管理工作,包含将原材料质量管理规范、原材料管理人员交接班制度、材料库房管理规范进行制定,用来将总体原材料的质量管理工作进行指导。②将对应的原材料管理目标确定好,经过项目经理的指引,将工作责任贯彻落实到个人,保证原材料质量管理工作健康良好进行。总而言之,道桥工程作为城市建设的重要基础设备,人们在工作生活当中充分发挥着重要的作用,在长时间的使用当中安全性一定要得到充分保证。所以,建设者需要对抗环境腐蚀能力和耐久性进行充分关注,要将有关工作做好,从源头上将材料质量做好,关注材料质量性能的检测。在传统材料强度性能的标准上,将材料耐久性能的重视程度提高,利用有效的措施,在不断的实践工作当中总结实践经验,创新方法,将道桥的使用寿命性能提高。

参考文献

[1]张学.公路桥梁工程建筑材料检测质量的控制研究[J].交通世界,2016,Z1:120~121.

[2]张栋.道路桥梁工程材料质量检测的重要性及优化探讨[J].经营管理者,2016,12:422.

两个带来经验交流材料篇4

一、各尽所能准备实验材料

兵马未动,粮草先行。充分准备好实验材料,才能上好科学课。

像量筒、烧杯、铁架台、酒精灯,这些常规实验器材,器材室都有,就好解决了。

如“蜗牛”“蚯蚓”等小动物的研究这些课,用到的蜗牛、蚯蚓,老师很难有充足的时间准备足够的蜗牛和蚯蚓。这样,我就把准备实验材料的任务交给学生。

学习“电磁铁”一课,需要研究影响磁铁磁性的因素,需要较多的导线和电池,器材室里没有足够的量,需要学生的参与,小组分工,家里有导线的拿导线,有电池的拿电池。

在学习“凸透镜”一课时,我们需要各种各样的凸透镜和激光灯,这些可是小男孩的最爱,哪个小男孩家里也会有一件两件,放手给孩子,会有意想不到的收获。

在学习“认识光”这一课时,需要的牛奶溶液、墨水溶液又是器材室难以实现的,该发挥家庭的巨大作用了,可以是我从家里带牛奶、墨水。但瓶子可需要好多啊,学生一人带一个就绰绰有余了,这是我们师生共同准备器材。

我们就是这样准备课堂上需要的实验器材,就是这样才使我们的科学课上得有声有色,为课堂上的动手操作奠定了基础。我是兼任科学课,每当我上完了语文课,一些学生就会从桌洞里拿出自己带的实验材料给我看:“老师,我们组的材料都带齐了,下午上科学课。”我往往笑着说:“忘不了!”学生没觉得准备材料是一种麻烦,他们乐在其中。

二、严密组织合作探究

我们小学科学中的实验教学,无论是操作实验还是观察实验,虽然没有科学家所做的科学实验那样复杂和规范,但我们的目的也是让学生像科学家那样用科学实验的方法去探索,认识自然界的事物的性质和规律。培养学生的科学素养。科学实验课我们都遵循:“提出问题―猜测假设―设计实验方案―实验验证―得出结论”这五个环节进行教学。但在实际教学中,往往会出现学生对实验器材感到新鲜,这摸摸,那看看,顾了操作,忘了目的、观察,从而难以得出实验结论。

为了实现实验的完整性,让学生像科学家那样经历完整的探究过程,一方面,让小组同学根据性格和能力特点明确分工,一般四人一组,分为:记录员、发言人、动手操作员和声控员。在实验过程中,各负其责。另一方面,在实验过程中我巡视,对需要帮助的小组进行一些点拨:你的猜想和实验结论是不是一致呢?在探究过程你是否发现了新问题?

引导学生交流实验情况:你对这个装置是否有新的改进?有没有更好的实验方案呢?通过这些问题的交流和讨论,如果学生的实验结果并不理想,但他们能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获,既可以强化学生对探究过程的体验,也可以巩固他们对知识技能的掌握,训练学生的表述能力,同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。

在“声音的产生”实验当中,由于对于声音现象学生并不很陌生,所涉及的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此,在提出问题之后要让学生动手做实验,通过具体的实验操作参与,引导学生经历研究声音产生的过程,交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣,也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。

再比如,“‘瓶’吞鸡蛋的秘密”的教学,通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法,使学生真切感受到了大气压强的存在。引导学生思考如何验证四个方向都存在大气压强的事实。先让学生来设计方案,使学生经历设计方案的过程,并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案,这样,经历一个“设计新方案―进行实际验证―完善方案”的科学探究过程,这样引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。

除了引导学生自主合作进行实验探究,还引导每个小组针对研究情况进行汇报,每个小组发言的情况,对别的小组发言倾听和质疑的情况,都对应着相应的得星奖励。

这样具体的指导,实验过程的独立,以及针对研究情况的发言,使得同学们能静下心来思考、实验。这样的做法,目的是久而久之让学生养成良好的科学素养。

三、规范汇报过程

当学生完成分组实验操作后,及时组织学生汇报总结。由于这时已经接近课的尾声,如果教师不估计好时间会造成汇报走马观花流于形式,最终不得不由教师说出结论或总结性的发言结束汇报。这样,学生分组实验就成了一种走过场的形式,学生辛苦一节课采集的数据,成果都在教师的言语中灰飞烟灭。长此以往,学生做实验的兴趣也将消失殆尽,所以分组实验的汇报我制定了一个规范的过程。

1.保证有充分的时间让学生进行汇报,尽可能将各个小组的实验结果都呈现在全体学生面前,既满足了学生展示自己成功的欲望,也使实验的结果材料更加全面。

2.有些小组得出的结论不够精确或严密,教师也不要立即否定,也不应强迫背诵书上的结论,而是引导学生对结论再进行比较、分析之后,尽量取得统一。有创造性发现应及时给予表扬。

3.大多数小组实验失败,不能得出正确结论时,教师通过师生共同重复演示实验来帮助学生获得成功。然后引导学生反思:我们做的实验是哪些因素可能导致实验结果不正确。这样使孩子更容易接受正确观点,以及反思自己实验中出现的问题。

四、将研究问题延伸

由于资料的限制,课堂上对一些问题的研究深度有限,但科学这门学科独特的魅力就在于:可以极大地调动学生的探究兴趣,进而培养创新能力。

像“齿轮”这一课,我们知道了齿轮的作用以后,也知道了钟表的三根针按不同速度向同一方向转的原理。但是几个齿轮能做到呢?学生在课堂上进行了猜测和初步尝试,时间限制,难以了解让三个齿轮向同一方向旋转,速度还不同,究竟需要几个齿轮,需要不同规格的齿轮吗?感兴趣的同学带着这个疑惑,课下再进行探究,从而认识到将所学知识深入研究,而不是浮在表面上,这就将创新意识的培养落在了实处。

课前做好准备,课上积极探究,课后基于兴趣的延伸,重视课内外的有机整合,教师投入更多的精力来引领学生进入无限宽广的科学探究世界,那么必然也会让学生从中体会到很多的乐趣,教师也会收获学生带来的惊喜。

科学教学中每一个环节的设计,尊重学生的实际,从学生的兴趣出发,将科学教学中的每一个环节落到实处,在实验中切实提升学生的探究能力就不是空话。我是这样想的,也是这样做的,便也总是欣喜地见证学生探究能力的一步步提升。

两个带来经验交流材料篇5

关键字 550kV 交联聚乙烯电缆 冲击放电

中图分类号:TM246 文献标识码:A

1前言

近年来,随着我国大力开发水电事业,云南、四川等西南水电基地的建设步伐不断加快,多个大型水电项目已经或即将投产发电。这些大型水电站均采用地下厂房的设计方式,单机容量在600MW-800MW之间,机组出口电压经主变压器升至500kV等级后,通过地面开关站对外输送电能。作为连接地下厂房和地面开关站的重要电气设备,500kV交联聚乙烯单芯电缆得到了大力应用。

2550kV交联聚乙烯单芯电缆简介

交联聚乙烯电缆是采用将聚乙烯材料分子链从线型结构转变为主体三维网状结构后作为绝缘的一种挤包绝缘电缆,具有结构简单、重量轻、耐热好、负载能力强、不熔化、耐化学腐蚀、机械强度高等诸多特性。500kV电压等级的电力电缆中,交联聚乙烯电缆由于上述优异性能,广泛用于大型水电站项目。

500kV交联聚乙烯单芯电缆基本结构为:导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属护层、金属套、外护套等。

导体为单芯铜导线,要求其表面光洁平滑,不应有裂纹、毛刺、锐边、凸起以及断裂的单线。

导体屏蔽层由半导电包带和挤包的半导电体化合物层组成,它处于导体和主绝缘层之间,主要起改善导体和主绝缘层之间电场分布的作用,它与主绝缘层有良好的粘合,与被屏蔽的导体等电位。导体屏蔽层应是连续、光滑的,并具有恒定的厚度,从而保证电缆的使用寿命和可靠性。

绝缘层由一层挤包绝缘组成,材料为特超净交联聚乙烯(XLPE)材料。导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层三层都是一次挤压形成,以保证绝缘均匀,没有空隙、突起物和水分。

绝缘屏蔽层由一层挤包半导电化合物和一层半导电带绕包组成,它处于绝缘层和金属护层之间,主要起改善主绝缘层和金属护层之间电场分布的作用,它与被屏蔽的主绝缘层有良好的粘合,与金属护层等电位,从而避免在主绝缘层与金属护层之间发生局部放电。

金属护层为半导电阻水膨胀带结构,由绞绕的铝线外包30%螺旋搭接的铝带组成,铝带与外护套粘连。金属护层起到保护电缆绝缘不受各种机械和化学伤害的作用,保证电缆径向防水。

金属套为平滑铝护套,能使电缆绝缘免受机械和化学的各种伤害,还能起到电缆径向防水,承受短路电流的作用。

外护套由挤压的无卤阻燃材料(HFFR)制成,防火阻燃的同时还具有防鼠啮和霉菌伤害的作用。此外,外护套还能起到使电缆芯在安装和运行时免受机械应力的伤害,以及防止有害物质腐蚀金属套等作用。

3电缆冲击放电浅析

案例:四川某4×600MW大型水电站,采用500kV交联聚乙烯单芯电缆连接地下厂房内主变压器与地面开关站GIS设备。该电站首台机组启动试验进行至主变冲击试验时,在500kV断路器合闸瞬间,在厂房电缆平洞内听到清脆的放电声音。在之后的4次冲击试验中,设备责任班组派专人在黑暗环境下对电缆进行观察,在电缆的两端(长约700m)均可见放电火光并伴有清脆的放电声响。

该电站500kV交联聚乙烯单芯电缆均匀放置在金属夹具上加紧,使用橡胶垫夹在电缆外护套与夹具之间做防护,金属夹具每隔一段距离通过接地铜线接地。

单芯电缆金属套一端直接接地,另一端经护层保护器接地,用以避免因环流而造成的电能大量损耗和绝缘加速老化。每台机组三相电缆回路配有两根两端接地、与主电缆并行的接地回流导线,每根回流线均有足够的截面积通过单相接地电流。

主变冲击试验过后,设备责任班组对电缆及附属设备进行了较为全面的检查,检查设备后并未发现异常现象,三相电缆护层保护器所接放电计数器数值也均无变化。此外,检查过程中发现电缆外护套采用的无卤阻燃材料每单位距离下存在电阻值。

经过分析,可以得出下述叙述:500kV交联聚乙烯单芯电缆的导体与具有电阻性质的采用的无卤阻燃材料制成的外护套,可以看成是一个变压器的初级绕组。当导体通过电流时就会有磁力线交链外护套,使它的两端出现感应电压,感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比。主变压器冲击试验时,在断路器合闸的瞬间,一次回路中会产生励磁涌流,其值可达6~8倍额定电流。此时,外护套上会感应出很高的感应电压,对距离其最近的接地夹具放电,从而出现案例中描述的现象。

4处理方案

由此前的分析可知,外护套接地与否是解决电缆冲击放电的关键。接地后的电缆外护套与电缆夹具保持等电位,可以有效防止冲击放电的发生。

电缆接地的处理方案,需要解决两个问题:一是如何在保证外护套接地良好的同时不影响电缆局部的散热;二是长距离电缆要做几处接地才能完全消除放电现象。

做到接地良好,就是要保证外护套与接地装置充分接触,但这样做的同时很可能会影响散热,导致电缆局部过热。为此,可以选用细密网格状的铜片,将其包裹在电缆外护套上,用橡胶槌进行敲打,使电缆外护套嵌入网格中(必要时可以加热软化外护套),两端再用抱箍紧固,最后通过专用接地线将其与接地抽头连接起来,规范走线后即可投入使用。

考虑到电缆线路越长,感应电压越高,因而对于较长的电缆,宜每隔30-50米设置一个接地点,否则很难从跟本上解决冲击放电的问题。该水电站对尚在安装的#2机组500kV电缆首尾两端做了接地处理后,在之后的机组启动试验中,邻近外护套接地点的区域无冲击放电发生,但在距离较远的区域内,放电现象仍然存在。该电站须择机进行补装接地装置的专项工程。

5结束语

500kV交联聚乙烯单芯电缆作为电站内重要的电气设备,其冲击放电现象应该得到足够的重视和及时的处理。当然,考虑到各电站的现场实际环境不同,避免电缆外护套冲击放电现象的发生必然会有其他合理的处理方案,本文只是提供一种电缆外护套分段接地的处理思路。

参考文献:

[1] 何善庆.500kV电缆的开发应用与形式选择[J].电力电缆,2001(3).

两个带来经验交流材料篇6

一、以诚相待,以理服人,创造良好工作环境 我公司是一个大家庭,作为公司的一员,不管面对的是对供货方还是公司内部的协作单位,都应该做到“以诚相待,以理服人”。

尊重是相互的,并非某一个人的事,只有用我们的真诚来对待别人,用我们的道理来感化别人,最终才能得到别人的尊重与赞赏。只有真正的处理好自己与供货方,自己与公司内部协作单位之间的关系,才能对我们材料管理工作产生好的积极的影响。久而久之便可形成一个融洽和谐的工作环境,进而激起我们对材料管理工作的热爱与激情,从而促使我们在车间现场各方面的工作向着更好的方向发展,达到事半功倍的成效。

二、 不断学习材料管理,完善自我,让材料管理制度落在实处。

“人不学习不进步,马无铁蹄不跑路”,每个人都应该不断的学习,只有不断的学习,我们的思维才会更加的活跃,视野才会更加的开阔,经验才会更加的丰富。两年多的工作经验让本人感觉,各项规章制度想产生实际的工作效益还需重在落实,这样才能为企业创造更多的效益。这就要求物资部必须确保物资材料的购置、领用、保管等各个环节有章可依、有据可查。 每一个生产的材料质量,是生产的整体质量的重要组成部分。做好材料供应中的质量管理工作是保证发电设备安全运行的重要环节。要干出优质工作,物资材料的购置是第一关,在材料的采购上做到准确饱和现场需求量,基本上做到供需相平,严把物资材料质量关。还要与车间区技术人员积极联系,在保证生产质量的同时也杜绝“质量浪费”,尽量为公司节约资金。所有供应商配送的货物全部按规范要求每批次都进行严格点数,确保质量,确保应用到现场的全部物资是符合标准的材料。

材料员还应熟悉所领用材料在工程中的用途、材料的型号规格系列、质量要求和技术标准,这些是成为一个合格材料员必须具备的条件之一。 在保管上做到防晒、防雨、防腐、防尘、防寒等;在领用上做到帐、物、卡相符;并做好材料保管质量检查记录、材料存在问题处理记录等。认真学习各种物资材料的保管说明,作为一名材料员不能只认为现场材料员只管现场,不在过问材料的统计,在这个日益竞争激烈的市场时代,本人认为材料员也应做到一人多职多岗,多能多技,这样才能为公司的发展做出作出更大的贡献。收货时做到公私分明、不漏查。作为一名材料人员,我积极配合部门及车间主管领导,要求各工作区域必须严格遵守6S管理制度,做到责任到人。对有可追溯性要求的材料全部按要求进行标识,及时做好物资领用单据二级核算的相关统计,每月按时将报废物资做好及时清理的工作;对现场临时发生的急需使用材料,进行迅速的调理或借调。

三、注重对外交流为企业创造效益,树立企业良好形象 在两年多的工作中,本人时刻提醒自己要以主人翁的意识,在与供应商,库管员和库房送货人员,内部协作单位的交往中,要有理有节,在尊重他们的同时也要时刻维护企业形象,不能以牺牲企业的代价为利益。对企业有利的交往应“多跑腿磨破嘴”,加强和对企业有利的供货方的联系与交往;以合理的、委婉的解释赢得有关方面的谅解。

总之这几年以来的工作经验让我改变了对材料员岗位职责最初的认识,作为一名材料员不仅仅是领用和管理材料,要学的东西很多,不管是做现场材料还是搞材料统计,如果能熟悉每一个工位的装配流程、和各种车型所需材料的要求及用量,要学的还很多。

两个带来经验交流材料篇7

我是幸运的,获得了德国三个月的实习机会。三个月的时间是转瞬即逝的,然而当你在一个完全陌生的环境中体验一段全新的生活的时候,期间的所见、所闻、所感、所为会在记忆中显得格外特别,甚至对以后的人生产生影响。也正是因为意识到这点,我在德国的三个月努力让自己各方面都过得充实,可以说,这段经历确确实实地成了我人生非常宝贵的体验和财富。接受方在给我的邀请函上对我所要参加的项目作了非常简单的介绍:材料内部机构的设计和研制并测试相关材料。他们同时对可能用到的软件进行了提议Cinema 4D, Director, Flash, Poser 等。这个课题对我来说非常陌生。首先,他们所提及的这些软件几乎都不是我所学专业的常用软件,而且这些软件的侧重点都有所不同,我不知道我将主要利用哪个软件,从事何种工作。公司提供的信息又如此有限,自己根本不清除切入点将会在哪里。好在,材料是相通的,相信自己尽心尽力地完成的项目后,这三个月内必将是获益匪浅的。

“你来这里实习的内容或许和你的专业并不是很相关,或许学的东西今后也用不到,我希望这次实习能扩大你的知识面,这就足够了。”这是指导我的教授Richter第一次见我时说的话。这个跟公司邀请函上的要求有很大的不同,这才使我松了口气,所幸的是在那期间我一直是用自己熟悉的软件。我是在德意志联邦材料研究检测中心(BAM)的一个专门检测和研究陶瓷的部门实习。一进实验室,里面错综复杂的图表,各式各样的仪器都让我感到新鲜而陌生。

实验室里的人不多,和我一起实习的是一个来自斯洛文尼亚的学生 Alenka,她比我早来一个月,所以前期的一些关于陶瓷结构和性能的基础教育和仪器的基本使用都是她来教我的。还有一个德国人Jens,他是这里的员工,主要是帮我解决一些仪器上使用时出现的问题,Richter教授是在他自己办公室里的搞研究,偶尔来看看我并对我们所做的实验进行了适当的指导和讲解。

我对这里的工作制度很是赞赏,因为在这里没有规定上班时间和下班时间,只规定了每天工作 7.7个小时,一个月结算一次你的工作时间,没有达到规定时间量的追加到下一个月去。这样,我觉得自己可以自由的分配时间,也不用每天早上急匆匆的上班,晚上看着钟表下班。虽然工作制度看上去很松散,但是大家工作都是很认真的。

在一次和 Richter教授的长谈中,他说我并不需要在实验室里做什么太深奥的研究或者掌握什么知识,他希望我通过所做的实验能够发现气孔率与陶瓷性能之间所存在的问题,可能的话,能寻找一个好的解决方法。的确,死抱着理论知识自会浪费时间,因此我在后来自己的独立实验中,尽可能抛开书本,在实验中改进实验方法并发现各种不同的问题。每当我发现了一些问题时,教授都不会立刻给我答案,而是让实验室里的人集中一下,讨论一下出现的问题,大家发表意见,这种感觉真好!

国外教授和同事的思维方式以及处事态度也深深地改变了我的思想。在中国,我们这些学生不管做什么项目,都是先要让自己的导师给出一个详细的计划,就算有人能自己制定计划,也常常会被导师改得面目全非,最后还是要遵从导师所给的条条框框来进行。甚至在实验中一有什么问题,就跑去问教授,问导师,不知道怎么去查资料,怎么自己解决。然而当我刚到研究所的时候,教授就简单地介绍了我要进行的这个实验的主要目的,然后就给了我几本砖头厚的英文教材,让我在两天里看完,并且在第三天制定一个详细的实验方案与他讨论。我当时迷茫地问他是否已经有了初步的计划,这位年轻的教授却摇着头说 ?definitely, no!我要给自己学生一个广阔的草地,让他们自己在那里跑,他们只有在这种广阔的空间中才能发挥想象力,才能真正感到挫折和困难,才能在无助的时候调动自己的潜力,才能获得成就。如果我给你框架就会将你的思维固定死,你就会像笼子里的小鸟,像温室中的植物,丧失竞争能力,最终被击败。带着教授这些意味深长的话以及那几本英文教材,我不顾时差带来的疲惫,花了整整两天的时间,第一次自己制定了一套电脑辅助设计的结构测试实验方法。当我在第三天拿着这套实验方案和教授讨论的时候,他觉得我的方案很新颖,并且告诉我如果在实验中遇到问题,首先要自己思考,自己解决,因为这套实验的方案是我自己制定的,没有人可以帮我。教授的这些思想在三个月的时间里一直指导着我,每当我遇到困难,我总是想着靠自己来独立地解决。在德国养成的独立能力极大地改变了我现在在浙江大学的学习,让我不仅能很快地适应新的环境,还能让我高效、独立地完成各种科研任务。

两个带来经验交流材料篇8

【关键词】真空压力整浸;高压电机;VPI绝缘缺陷;局部处理

1.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的必要性

采用少胶VPI整浸工艺F级绝缘高压电机绝缘损坏后,即使这些6kV伏高压电机的绝缘损坏部位面积不大,只是某线圈的局部绝缘裂纹、破损或击穿,但是采用传统的局部绝缘补强处理技术或局部线圈更换处理技术,却不能保证其长期安全稳定运行,最后不得不对其绕组进行全部更换。

在少胶VPI整浸工艺高压电机日渐普及的行业大背景下,高压电机运行、检修企业将面临越来越多的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷修复问题,采用绕组整体更换方式显然不是经济的修理方式,有必要研究、探索一种安全、可靠的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷局部处理技术,以大幅度降低检修成本,提高检修效率。

进行少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘局部处理,应该从线圈绝缘材料、绝缘结构和工艺过程三个方面考虑。

2.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方案设计

2.1 主绝缘设计

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带,该云母带以云母纸为基材,以电工用无碱玻璃布和聚酯薄膜为补强材料,采用F级耐热型环氧胶粘剂,机械强度、电气性能和柔韧性较好,适用于大中型高压电机的对地绝缘,其主要参数为:

标称厚度(mm):0.13;云母含量(%):120±10;玻璃布定量:(g/m2)20±2;薄膜定量:(g/m2)30±6;胶粘剂(%):7-11;挥发物(%):≤1.5;介电强度(Mv/m):≥40;拉伸强度:(N/10mm)≥100。

对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时,综合考虑机械因素、历次耐压试验的累计效应、绝缘分散度、正常运行条件下的年平均老化速率等因素后,其单边绝缘厚度估算公式为:

(2.1)

式中:UN为额定电压(KV);

Kr为预防性试验电压倍数,一般取1.5

为历次耐压累积效应系数

为分散度,一般6KV以上取0.1,6KV及以下取0.15

为平均老化速度指数,发电机取0.02,电动机取0.03

T为运行年限,发电机取30年,电动机取20年

Eb为击穿场强(KV/mm),计算时一般取24KV/mm

为考虑机械因素所要求的附加厚度,一般取0.5mm

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时,其单边绝缘厚度设计计算如下。

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈工厂耐压试验电压UT为:

UT=2.75UN+4.5=2.75×6+4.5=21(kV)

(2.2)

假定所选绝缘厚度为3毫米,则外施场强E=UT/3=7(kV/mm)

(2.3)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时,其单边绝缘厚度为:

1.5×6/[(1-0.15)×10-0.03×20×24]+0.5= 9/[0.85×10-0.6×24]+0.5≈2.26(mm) (2.4)

假定假定所选绝缘厚度为2毫米,则外施场强

E=UT/2=10.5(kV/mm)  (2.5)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0.007。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时,其单边绝缘厚度为:

1.5×6/[(1-0.157)×10-0.03×20×24]+ 0.5=9/[0.843×10-0.6×24]+0.5≈2.28(mm)

(2.6)

故少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时,其单边绝缘厚度取2.3毫米足够,考虑检修绝缘裕度,其单边绝缘厚放大至3毫米。

对选定绝缘材料及其厚度的估算验证:

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带,且单边绝缘厚度取3毫米时,在检修现场手工包绕并经VPI固化后绝缘厚度为:3×0.8=2.4(毫米),其介电强度为:2.4×40×1000/1000=96(千伏),计及手工包绕不规则率50%则其介电强度不小于:96×50%=48(千伏)

远大于线圈修复后耐压试验值21千伏,绝缘材料选型及厚度计算满足要求。

2.2 匝间绝缘设计:

由宁波工程学院电子信息工程学院包蕾已《高压电机定子绕组绝缘结构设计》可知:在过电压陡波的作用下,相端首匝将出现最大的过电压Us(幅值),所以设计时匝间绝缘的冲击击穿电压应高于Us。

(2.7)

式中:Uc为冲击过电压,一般取3.5UN(KV);

为陡波经过线圈一匝所需时间,=2L/V(),其中V为绕组槽部波速m/,L为铁芯长(米),,指定子绕组对地绝缘单边厚度,hs指定子槽深(毫米),bs指定子槽寛(毫米)。

Tf为冲击过电压波前时间,一般取1.5

对于少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈,其冲击过电压UC为:

UC=3.5UN =3.5×6=21(千伏)

在过电压陡波作用下作用下,相端首匝出现的最大过电压US为:

US=UC×t/Tf=21×t/Tf(千伏)

t=2L/V(微秒)

式中V为绕组槽部波速(米/微秒),L为铁芯长(米),V=0.25×1000×,是定子绕组对地绝缘单边厚度,为3毫米,hs是定子槽深(毫米),bs是定子槽宽(毫米)。

对少胶VPI整浸工艺6千伏电机,其绕组槽部波速

V=0.25×1000×1.732×=433× Tf取1.5微秒,则US为:

US=21×〔2L/(433×)〕/1.5≈0.06467L ×hs/(千伏)

(2.8)

Usmax=0.35UN=2.1(千伏)

少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间冲击击穿电压在0.06467L×hs/(千伏)与2.1千伏之间。

由上述计算可知:少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间最大过电压的幅值一般不超过2.1千伏,据此可采用JF-6650(NHN)型聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料作为匝间绝缘恢复包绕用绝缘材料,其主要机械、电气性能如下:

标称厚度(mm):0.15±0.02 标称定量(g/m2):155±25

拉伸强度(N/10mm):

纵向:≥120

横向:≥80

击穿电压(kV):≥8

2.3 防电晕措施

在槽内喷JF-134型低阻防晕漆,在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带,其表面电阻为4.0×102-9×103Ω;端部采取如图2.2的防晕措施,JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20~30毫米,高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处,JF-SC(V)14×20型高阻防晕带的表面电阻为1.0×1010-10×1012(±10%)Ω;在端部异相间及固定件间,一方面保持端部斜边间隙在9毫米左右,另一方面端部的固定采用涤玻绳捆扎,将涤玻绳刷上高阻漆,使其与端部绝缘粘结良好以消除涤玻绳处起晕。

3.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的实践

3.1 故障及处理情况简介

某发电公司一台高压给水泵电机发生了单相接地故障,对该电机解体后,发现其4:45处一匝线圈的首、尾端端部各有一个绑扎带断裂,其断茬为旧茬。

疑该电机在真空加压浸渍前曾处理过,拆开其端部连接后,用5000V兆欧表测其对地绝缘为零,电机定子线圈其它部分对地绝缘在90兆欧以上。

2月15日,在某电机修理厂,采取措施抬起该线圈尾端上层边一毫米左右,其对地绝缘升至90兆欧以上,判断该线圈上层边在尾端近槽口部位接地。某电机修理厂认为这种情况无法处理,只能更换整个电机定子线圈,需费用50万元,工期47天。

该电机无备件,这就意味着:某发电公司#1机组锅炉高压给水泵将有至少五十天无备用泵,这期间,运行泵一旦跳闸,机组将非计划停运,一次非计划停运的直接经济损失是十万元以上,再加上调度电量考核和少发电量利润损失,间接损失不下百万元。

考虑到这一情况,基于已有的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案,本着探索、尝试的目的,一方面安排电机修理厂按原计划联系线圈供应商预订绕组铜线,并嘱咐暂且不要拆除绕组。

另一方面征得发电公司主管领导同意对该电机进行局部绝缘修复尝试。并与电机制造厂联系,说明用户希望进行局部绝缘修复尝试,得到电机制造厂售后服务经理的支持。然后就尝试电机VPI绝缘缺陷局部处理的想法与电机修理厂厂长进行沟通,阐述少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘损坏后进行局部修理尝试的经济意义,得到电机修理厂的积极配合承诺。

2月20日某电机制造厂安排线圈车间技师一名赶到发电公司,带其一起到电机修理厂,对接地线圈采用传统吊把工艺试抬,抬不动,按照已设计的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案,首先用丙酮、甲苯、无水乙醇等有机溶剂,对接地线圈进行浸润,改变故障线棒对铁芯的牢固粘结力,然后将电机定子推进烘房加热至130度左右。

2月21日早晨8点,把该电机在烘房内整体加热至130摄氏度,将其推出烘房后用吊把工艺试抬故障线圈上层边,抬不动,在线槽内喷洒丙酮浸润后,对接地线圈单独用直流焊机通电加热至130摄氏度,然后再抬,稍有松动,一端抬起两三毫米后,用不锈钢圆钢(直径8毫米)做一字型楔形专用工具,长1.5米左右,楔形前端厚度2毫米,尝试将其逐渐打入上下层线圈之间的垫条上部,在楔形专用工具将近到达线圈另一端时,注意别顶坏另一端线棒端部绝缘,打通后,抽出专用工具,在其下面加垫长锲形垫条,然后再逐渐打入专用工具,这样反复几次,直到线圈离开槽口为止,期间用点式红外测温仪监视缺陷线圈绝缘表面温度,若线圈温度低于130度,停止专用工具打入操作,及时用直流弧焊机对故障线圈加热升温。

至12时左右该接地线圈上层边被抬离线槽,用锋利的割刀小心刨开绝缘损坏处的线圈绝缘层(注意不要划伤线匝表面绝缘),发现接地点位置在其尾端距槽口大约2厘米处的右侧面,约4平方厘米左右的绝缘层已碳化变黑(见图3.3少胶VPI整浸工艺线圈绝缘刨开后照片)。

测量该电机参数如下:定子铁芯长L为0.9米,槽宽bi为20毫米,槽深hs为80毫米,单边绝缘厚度3毫米,计算其线圈首端匝间过电压为:

US=21×[2L/(433×)]/1.5≈0.06467 L×hs/(千伏)≈1.041(千伏)

用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行加强能够满足要求。

主绝缘包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带层数为:

3/0.13=23(层),半叠包层数为11.5层,按12层考虑。

剥离该线圈上层边槽内部分全部绝缘,并且在该上层边的伸出槽口部位多剥离7厘米以上、清理碳渍、用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行包绕加强,然后在线圈温度保持90摄氏度条件下,开始包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带:云母带半叠包12层,热缩带半叠包一层。云母带包绕过程中一定要密实,并用干净手将其捋平时,两端与原绝缘接口部位延伸多包10厘米,并用递减法多包三层。在槽内喷JF-134型低阻防晕漆,在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带,分别在其端部采取如图2.2所示的防晕措施,JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20~30毫米,高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处,将线圈加热至130度后,槽口加薄环氧树脂板引导,用橡皮锤将垫着树脂板的线圈整形,然后嵌到槽内。为检测修复后的线圈运行温度,在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。槽口加槽锲固定,待线圈冷却后做匝间绝缘试验,合格后,用银焊焊接线圈拆开的断口后,半叠包绕云母带12层,高阻防晕带一层,接口处两端多包绕5厘米左右。至晚上21点左右处理好,然后将电机定子推入烘房做干燥处理。

2月22日上午,对该电机定子推出烘房,降至室温后,测直流电阻合格,测绝缘100兆欧、吸收比2.4,开始做直流耐压试验(具体方法介绍见3.3直流耐压试验),在打压至直流1万5千伏时约维持两秒钟后击穿,检查发现位于处理线圈隔一槽的4:15处又一线圈上层边击穿。

将该线圈首尾用火焊加热解开后,用直流弧焊机加热至130度,抬起该线圈,其接地点位于尾端距槽口约1.5厘米处线圈右下部,接地点有小米粒般大小,重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕措施程序,至21时左右该线圈绝缘处理好,为检测修复后的线圈运行温度,下线前亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个,对该线圈做直阻及匝间绝缘试验合格,首尾端焊接并做绝缘修复处理后,再次推入烘房干燥。

2月23下午,测电机定子整体绝缘100兆欧、吸收比2.4,做直流耐压试验时,在1万5千伏维持5秒左右5:15处又有一线圈在尾端上层边上部槽口部位接地,接地点同样只有小米粒般大小。2月24日,将接地线圈抬出又一次重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕程序进行绝缘修复处理,为检测修复后的线圈运行温度,亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。

至此,接二连三的发生原来完好线圈耐压试验时击穿问题,并且从击穿现象看,似乎是修好一个线圈后,相对薄弱的附近线圈又击穿,难道真的是VPI绝缘线圈不能局部修复吗?难道是在修复绝缘过程中损伤了临近线圈的绝缘吗?

仔细观察后来两个故障线圈的位置和击穿特点发现:

故障的两个线圈与原故障线圈隔一个线圈,而吊把工艺抬起故障线圈过程中,变形最大部位是故障线圈的端部,能够引起绝缘皲裂的部位应该是故障线圈的端部或者是故障线圈所在的另一槽下层边槽口附近,不会引起隔槽线圈故障;

后来故障线圈的故障点特征很相似,均表现为小米粒般大小绝缘直流耐压击穿故障特征,与绝缘皲裂的裂缝击穿明显不同。

怀疑试验超压,导致耐压试验时,绝缘相对薄弱线圈的相对薄弱部位被击穿,若这样试验下去,将无休止的频繁出现新的故障线圈,并且用6KV电子式直流兆欧表也间接证明了这一怀疑是正确的。

为避免再次出现超压击穿,要求电机修理厂借来经校验指示正确的直流高压表替换原来指示有误的直流高压表,同时为避免旧槽锲油污影响绝缘,退出整台电机旧槽锲,用毛刷蘸甲苯清洗定子槽部,并将定子推入烘房干燥24小时后,安装新的环氧树脂槽锲。

2月25日,直流耐压试验装置对电机直流耐压合格,并且发现由于试验失误,原来的直流耐压值实际超压约6000伏,也就是说,修复后的线圈承受了15000+6000=21000 (伏)的直流耐压考验,一个失误的试验无意中对修复线圈做了一次高达21000伏的超压击穿试验,证明该绝缘结构能够承受至少21000伏的直流耐压试验。

将电机定子清洁后,按照原设计方案用JF-9960环氧亚胺无溶剂浸渍树脂进行VPI整浸处理,以加强绝缘修复线圈的电气绝缘强度和机械强度。

冷却后按照预防性试验规程的更换局部线圈标准做直流电阻、直流泄露和交流耐压试验合格。

回装电机,同时对冷却器端面堆焊,上车床车平修复试压,打压至0.75MPa时,后端盖一焊缝漏水,焊补后打压合格。

电机组装后,对电机进行空载试验,振动、线圈温度及轴瓦温度均合格。

修复后实物图见图3.6-3.9。

3.2 耐压试验及试运

按照预防性试验规程的规定:交流电机在大修或局部更换绕组后,应进行2.5Un的直流耐压试验。该电机在绕组绝缘局部修复后,比照交流电动机更换绕组后的试验标准,进行2.5Un直流耐压试验。实验报告如表3.1。

对试验结果进行判断,泄露电流在8微安以下,合格。

2月26日,电机回装完毕,空试合格。

该电机绝缘局部处理后,总的预防性试验试验报告及试运行记录如表3.2-3.7。

该电机投运后,满负荷运行,处理过的三个定子线圈温度为39度,与电机其他测点温度38-40度相近,电流150A左右,与处理前运行电流一样,最大振动3丝,符合要求。

至此,从15日发现定子线圈上层边接地到三个绝缘薄弱点全部处理完毕,历时11天,花费人工,机械及材料费合计不到2.5万元。比绕组整体更换方案节约时间36天,节省费用四十七万元,若刨除初次修复,探索修复方法、制作修复专用工具及修复过程中,由于试验失误,多修复两个线圈的时间和费用,单个故障点的修复时间对于熟练的线圈修复技工和电机拆装工人来说三天足够,所花费用不会超过1.5万元。

该电机至今已运行近二年,运行状况良好,此后电机修理厂又运用此方法修复6kV 780KW磨煤机电机一台,运行状况良好。

4.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的局限性

实践证明,对少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘缺陷用VPI整浸工艺进行局部处理是可行的,质量也是有保障的,能够通过《电力设备预防性试验规程》中高压电机局部更换线圈的预防性试验要求,即直流1.5万伏和交流9千伏耐压1分钟的严格考验,其处理费用和处理时间都会大大减少,对于单故障点采用局部处理的办法,在工具、材料、人员均符合要求的情况下,只需4小时左右,加上电机拆装时间也不会超过一天,花费在1万元以内,与更换电机整体线圈相比,其检修时间是整体绕组更换的二十分之一到三十分之一,其检修费用是整体绕组更换的二十分之一左右,节约了大量人力、财力和时间。

“少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈缺陷用VPI整浸工艺进行局部修复方法的成功实践”打破了高压电机修理领域“少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈绝缘一旦损坏,就必须更换整套定子线圈的定论”,为该类型高压电机使用企业和电机修理企业节约了人力、物力、财力,实现了双赢,推广前景广阔。

但是该方法也有其局限性,那就是只能对VPI绝缘定子绕组上层边和端部绝缘缺陷进行处理,不能对少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈下层边绝缘缺陷进行有效处理,这是由少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈云母和环氧树脂绝缘材料的机械、电气特性所决定的。因此,今后高压电机绝缘材料研发、绝缘结构设计及高压电机检修行业应在充分考虑材料抗振、耐磨、耐潮湿、耐高温、高绝缘强度的前提下,关注电机绝缘结构一旦损坏后的可快速修复性,高可靠性前提下的可快速修复性应该是未来电机绝缘材料及绝缘结构的研究方向之一。

参考文献

[1]包蕾.高压电机定子绕组绝缘结构的设计[J].硅谷,2008, 9:16-17.

[2]清华大学,西安交大合编.高电压绝缘[M].

[3]《电气电子绝缘技术手册》编辑委员会编.电气电子绝缘技术手册[M].机械工业出版社,2008.

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