本發(fā)明屬于大型發(fā)電機繞組防暈，具體涉及一種用于高海拔大型水電機組設備的防暈漆及制備方法。

背景技術：

1、電暈是一種局部放電現象，常伴有聲、光、熱信號。在高壓定子繞組中常出現藍色熒光的局部游離放電，被成為繞組電暈。繞組端部出現電暈的部位常見有：1)線棒出槽口處；2)端部異相線棒間；3)繞組端部表面存在尖角、毛刺位置；4)線棒端部與端箍、綁繩、墊塊的接觸或者包扎凹凸處等處。在空氣中，電暈作用可以產生臭氧(o3)及氮的氧化物(no、no2)，它們能夠與潮氣結合成有害的酸性物質，腐蝕絕緣層。電暈還可以使絕緣層局部發(fā)熱，加速絕緣層老化，嚴重時甚至快速破壞絕緣絕緣層。

2、大型發(fā)電機在運行時會受到電、熱、環(huán)境應力和機械應力等多物理場的協(xié)同影響，使其定子繞組絕緣的薄弱環(huán)節(jié)(如繞組出槽口、端部綁扎這些電場分布極不均勻的區(qū)域)產生電暈，而絕緣固定結構件(墊塊、毛氈等)之間、結構件與定子線棒之間存在的小間隙以及表面毛刺，加速了電暈放電的發(fā)生和發(fā)展。長期的電暈放電會使絕緣層出現電腐蝕、絕緣老化、熱裂解等現象，導致絕緣失效，降低發(fā)電機的使用壽命，對電機的安全運行造成威脅。

3、中國專利cn2013101152079公開了一種納米防電暈漆，其成分包括環(huán)氧樹脂、有機蒙脫土、甲苯或二甲苯、碳化硅粉末等。該防暈漆耐熱等級達到f級(155℃)，固化后的電阻率為1×109～1×1012ω。但該防暈漆在我國東北或西北等極端天氣條件下仍無法滿足需求。中國專利cn201810753848x公開了一種用于高壓電機線圈的高阻防暈漆，其成分包括環(huán)氧樹脂、蜂窩狀二氧化硅納米管、聚酰胺樹脂、甲苯或二甲苯等。這種高阻防暈漆中加入的蜂窩狀二氧化硅納米管在微量的收縮和膨脹時具有非常好的彈性，因此可以顯著提升高阻防暈漆層的高低溫沖擊性能。但這種高阻防暈漆并不能解決低空氣壓力和空氣密度導致的大容量水輪發(fā)電機定子線棒、定子繞組的表面放電電壓降低，進而導致的發(fā)電機定子繞組電暈放電問題。

4、綜上所述，本發(fā)明提出一種用于高海拔大型水電機組設備的防暈漆，以緩解現有技術中存在的問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型防暈漆及制備方法，具體技術方案如下。

2、一種防電暈漆，所述防電暈漆為用于大型水電機組設備的放電暈填充膠，包括環(huán)氧膠粘劑和二氧化硅粉末；所述環(huán)氧膠粘劑包組分a、組分b和稀釋劑；所述組分a為雙酚a型基體，所述組分b膠固化劑，包括聚酰胺或酚醛胺；所述組分a和組分b的用量比為3︰1～2；所述稀釋劑的用量為所述組分a的6％；所述二氧化硅粉末包括添加量為0.5～1.5wt％的微米sio2或添加量為0.5～1.5wt％的納米sio2，添加量以環(huán)氧膠粘劑的重量計。

3、進一步，所述環(huán)氧膠粘劑的組分a與組分b的用量比為3︰0.87。

4、進一步，所述二氧化硅粉末為添加量為1wt％的微米sio2或添加量為1wt％的納米sio2。

5、進一步，所述微米sio2的粒徑為2～5μm。

6、進一步，所述納米sio2的粒徑為10～30nm。

7、上述防電暈漆的制備方法，包括以下步驟：

8、1)對二氧化硅粉末進行表面改性處理，改性后的二氧化硅粉末的比表面積為100～120m2/g；

9、2)將環(huán)氧膠粘劑的組分a與改性后的二氧化硅粉末混合均勻后加入組分b和稀釋劑制得所述防電暈漆。

10、進一步，步驟1)的具體操作步驟為：取kh550和去離子水按1:1混合后加入無水乙醇，在500r/min的轉速下磁力攪拌30min后得到kh550水解液；取sio2和無水乙醇混合后加入kh550水解液，超聲震蕩30min；將混合溶液放入90℃水浴鍋中改性6h，同時以600r/min的轉速磁力攪拌溶液，使sio2與kh550充分反應；將充分反應后的混合液經過離心、洗滌、干燥后，得到改性好的sio2粒子。

11、本發(fā)明中對sio2粒子表面進行改性的目的是使其擁有更好的分散性。

12、優(yōu)選的，所述sio2為微米sio2，粒徑為2～5μm。

13、進一步，步驟2)的具體操作步驟為：將環(huán)氧膠粘劑的組分a與改性后的sio2粉末混合后，在60℃下磁力攪拌1h，再經超聲震蕩1h后得到第一混合液；將組分b和稀釋劑加入第一混合液中，在室溫下磁力攪拌10min后得到第二混合液；將第二混合液放入真空干燥箱中，在室溫下抽真空除去氣泡后得放電暈填充膠。

14、優(yōu)選的，所述環(huán)氧膠粘劑的組分a與組分b的用量比為3︰0.87。

15、本發(fā)明方法制備得到的防電暈漆在水電機組定子線棒和定子繞組端部上的應用。

16、有益技術效果

17、本發(fā)明方法首先對二氧化硅粉末表面進行改性，改性后增大了比表面積，使其在基體膠中具有更好的分散性。與現有技術相比，本發(fā)明提供的防電暈漆組分構成簡單，分散性良好，制備方法簡單易操作。該防電暈漆應用于水電機組定子線棒和定子繞組的端部，可對水電機組端部繞組結構間隙及表面毛刺進行填充覆蓋，改善繞組表面電位分布，降低定子線棒及繞組氣隙的平均場強和最大場強分布，抑制電暈的產生和發(fā)展，保證大型水電機組在的長期安全穩(wěn)定運行。

技術特征：

1.一種防電暈漆，其特征在于，所述防電暈漆為用于大型水電機組設備的防電暈填充膠，包括環(huán)氧膠粘劑和二氧化硅粉末；所述環(huán)氧膠粘劑包括組分a、組分b和稀釋劑，所述組分a為雙酚a型基體；所述組分b為固化劑，包括聚酰胺或酚醛胺；所述組分a和組分b的用量比為3:1～2；所述稀釋劑的用量為所述組分a的6％；所述二氧化硅粉末包括添加量為0.5～1.5wt％的微米sio2或添加量為0.5～1.5wt％的納米sio2，添加量以環(huán)氧膠粘劑的重量計。

2.如權利要求1所述的防電暈漆，其特征在于，所述環(huán)氧膠粘劑的組分a與組分b的用量比為3︰0.87。

3.如權利要求1所述的防電暈漆，其特征在于，所述二氧化硅粉末為添加量為1wt％的微米sio2或添加量為1wt％的納米sio2。

4.如權利要求1所述的防電暈漆，其特征在于，所述微米sio2的粒徑為2～5μm。

5.如權利要求1所述的防電暈漆，其特征在于，所述納米sio2的粒徑為10～30nm。

6.權利要求1所述的防電暈漆的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟1)的具體操作步驟為：取kh550和去離子水按1:1混合后加入無水乙醇，在500r/min的轉速下磁力攪拌30min后得到kh550水解液；取sio2和無水乙醇混合后加入kh550水解液，超聲震蕩30min；將混合溶液放入90℃水浴鍋中改性6h，同時以600r/min的轉速磁力攪拌溶液，使sio2與kh550充分反應；將充分反應后的混合液經過離心、洗滌、干燥后，得到改性好的sio2粒子。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述sio2為微米sio2，粒徑為2～5μm。

9.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟2)的具體操作步驟為：將環(huán)氧膠粘劑的組分a與改性后的sio2粉末混合后，在60℃下磁力攪拌1h，再經超聲震蕩1h后得到第一混合液；將組分b和稀釋劑加入第一混合液中，在室溫下磁力攪拌10min后得到第二混合液；將第二混合液放入真空干燥箱中，在室溫下抽真空除去氣泡后得到防電暈填充膠。

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述環(huán)氧膠粘劑的組分a與組分b的用量比為3︰0.87。

技術總結
本發(fā)明屬于大型發(fā)電機繞組防暈技術領域，具體涉及一種用于大型水電機組設備的防暈漆及制備方法。本發(fā)明所述的防電暈漆為一種防暈填充膠，包括環(huán)氧膠粘劑和二氧化硅粉末；所述環(huán)氧膠粘劑包括組分A、組分B和稀釋劑；所述組分A為雙酚A型基體，所述組分B為固化劑，所述組分A和組分B的用量比為3:1～2；所述稀釋劑的用量為所述組分A的6％；所述二氧化硅粉末包括添加量為0.5～1.5wt％的微米SiO<subgt;2</subgt;或添加量為0.5～1.5wt％的納米SiO<subgt;2</subgt;。

技術研發(fā)人員：周江,張小俊,張躍,何明鵬,謝志輝,梁智明
受保護的技術使用者：東方電氣集團東方電機有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21