用于发电机的定子、发电机以及风力发电机组的制作方法

本技术涉及一种用于发电机的定子、发电机以及风力发电机组，尤其涉及一种绝缘性得到改善的用于发电机的定子、发电机以及风力发电机组。

背景技术：

1、随着发电机机组容量的不断增大，定子绕组的额定电压不断升高，定子绕组的电压升高容易导致相邻的定子绕组的出线部之间的空气被击穿而发生层间放电。

2、定子绕组的层间放电发生在运行中的高压发电机中的相邻的定子绕组的出线部之间。为了保证有足够的绝缘性裕度，彼此相邻的定子绕组的出线部之间会留有足够的空间间隙。当定子绕组的出线部的电位因各种原因而升高，直至相邻的两个定子绕组之间的电位差足够大且该电位产生的场强超过气隙的击穿场强时，相邻定子绕组的出线部之间的空气很容易被击穿进而发展为层间放电。

技术实现思路

1、提供本实用新型的用于发电机的定子、发电机以及风力发电机组，以解决现有用于发电机的定子的绝缘性低的技术问题。

2、根据本实用新型的一方面，提供一种用于发电机的定子，具有在环形定子芯上设置的绕组，所述绕组的绕组线圈的与穿过所述环形定子芯的第一定子槽的部分对应的半匝的出线部的绝缘材料的绝缘性高于另外半匝的绝缘材料的绝缘性，其中，所述第一定子槽位于相邻的异相绕组的输入端和输出端之间的区域，并且所述绕组的绕组线圈的与穿过所述环形定子芯的第二定子槽的部分对应的半匝的出线部的绝缘材料的绝缘性低于另外半匝的绝缘材料的绝缘性，其中，所述第二定子槽位于相邻的同相绕组的输入端和输出端之间的区域。

3、根据本实用新型，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，对于所述a相绕组、所述b相绕组和所述c相绕组中的任一相绕组，当该相绕组的中心处于感应磁通最大值时，该相绕组的靠近其输入端的该相环形线圈的出线部与靠近其输出端的该相环形线圈的出线部相交于第一交点，所述第一交点为该相绕组的出线部的交点中电压差最大的点。

4、根据本实用新型，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述a相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述b相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第二交点，所述c相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述a相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第三交点，所述b相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述c相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第四交点，其中，所述第二交点、所述第三交点和所述第四交点分别对应的是所述a相绕组与所述b相绕组、所述c相绕组与所述a相绕组、所述b相绕组与所述c相绕组的电势差值最大值点。

5、根据本实用新型，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述a相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述b相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第五交点，所述c相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述a相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第六交点，所述b相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述c相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第七交点，其中，所述第五交点、所述第六交点和所述第七交点分别对应的是所述a相绕组与所述b相绕组、所述c相绕组与所述a相绕组、所述b相绕组与所述c相绕组的电势差值最小值点。

6、根据本实用新型，定子槽的总数可大于等于60，绕组的并联支路数可以为1。

7、根据本实用新型的另一方面，还提供一种发电机，所述发电机包括转子和上述定子。

8、根据本实用新型的又一方面，还提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括上述发电机，从发电机的定子侧引出的线缆经由高压开关柜直接连接到电网，从发电机的转子侧引出的线缆依次连接到变流柜、开关柜、变压器和电网，其中，在发电机的定子和高压开关柜之间设置有保护装置。

9、根据本实用新型，定子侧输出电压等级可以为35kv。

10、根据本实用新型，高压开关柜可以为真空断路器。

11、根据本实用新型，所述保护装置可包括并联连接的rc电路和避雷器。

12、根据本实用新型的用于发电机的定子，根据定子绕组的出线部的各部分的电势极差边界精准地加强了定子绕组的各相绕组线圈的需要高度绝缘的部分的绝缘材料的绝缘性，从而防止定子绕组的出线部之间发生层间放电，提高了定子绕组的可靠性，进而提高定子的可靠性。

13、根据本实用新型的发电机组，由于发电机的定子绕组的绝缘性得到改善，即使在高的额定电压下，也不会在定子绕组的出线部之间发生层间放电，所以包括根据本实用新型的定子绕组的发电机能够直接与电网连接，而不需要在发电机与电网之间另外设置变压器。

14、根据本实用新型的发电机组，由于在发电机的定子和高压开关柜之间设置有保护装置，所以能够进一步防止发电机由于异常电压而受损。

1.一种用于发电机的定子，具有在环形定子芯（10）上设置的绕组，其特征在于，所述绕组的绕组线圈的与穿过所述环形定子芯（10）的第一定子槽的部分对应的半匝的出线部的绝缘材料的绝缘性高于另外半匝的绝缘材料的绝缘性，其中，所述第一定子槽位于相邻的异相绕组的输入端和输出端之间的区域，并且所述绕组的绕组线圈的与穿过所述环形定子芯（10）的第二定子槽的部分对应的半匝的出线部的绝缘材料的绝缘性低于另外半匝的绝缘材料的绝缘性，其中，所述第二定子槽位于相邻的同相绕组的输入端和输出端之间的区域。

2.如权利要求1所述的用于发电机的定子，其特征在于，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，对于所述a相绕组、所述b相绕组和所述c相绕组中的任一相绕组，当该相绕组的中心处于感应磁通最大值时，该相绕组的靠近其输入端的该相绕组的环形线圈的出线部与靠近其输出端的该相绕组的环形线圈的出线部相交于第一交点，所述第一交点为该相绕组的出线部的交点中电压差最大的点。

3.如权利要求1所述的用于发电机的定子，其特征在于，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述a相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述b相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第二交点，所述c相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述a相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第三交点，所述b相绕组的输入端的线圈经过6.5次叠绕与所述c相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第四交点，其中，所述第二交点、所述第三交点和所述第四交点分别对应的是所述a相绕组与所述b相绕组、所述c相绕组与所述a相绕组、所述b相绕组与所述c相绕组的电势差值最大值点。

4.如权利要求1所述的用于发电机的定子，其特征在于，所述绕组包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，所述a相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述b相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第五交点，所述c相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述a相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第六交点，所述b相绕组的输入端的线圈经过22.5次叠绕与所述c相绕组的输入端的线圈经过0.5次叠绕相交于第七交点，其中，所述第五交点、所述第六交点和所述第七交点分别对应的是所述a相绕组与所述b相绕组、所述c相绕组与所述a相绕组、所述b相绕组与所述c相绕组的电势差值最小值点。

5.如权利要求1所述的用于发电机的定子，其特征在于，定子槽的总数大于等于60，绕组的并联支路数为1。

6.一种发电机，其特征在于，所述发电机包括转子和如权利要求1至5中任一项所述的定子。

7.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括如权利要求6所述的发电机（100），从发电机（100）的定子侧引出的线缆经由高压开关柜（200）直接连接到电网（600），从发电机（100）的转子侧引出的线缆依次连接到变流柜（400）、开关柜（700）、变压器（500）和电网（600），其中，在发电机（100）的定子和高压开关柜（200）之间设置有保护装置（300）。

8.如权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，定子侧输出电压等级为35kv。

9.如权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，高压开关柜（200）为真空断路器。

10.如权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，所述保护装置（300）包括并联连接的rc电路（310）和避雷器（320）。