Расчет характеристик полупроводящего покрытия.
Nbsp;
Расчетное задание по курсу
“Изоляция электрических машин”
Расчет полупроводящего покрытия
Введение
(Обоснование необходимости нанесения полупроводящего покрытия в лобовой части).
Цель работы: расчет длины и сопротивления нелинейного высокоомного полупроводящего покрытия, наносимого в лобовых частях высоковольтных статорных обмоток турбо и гидрогенераторов для устранения краевого разряда.
Исходные данные:
- толщина изоляции - dиз, мм
- номинальное напряжение генератора – Uн, кВ;
- тип генератора;
- удельное объемное сопротивление изоляции - rv , Ом×см
- удельное поверхностное сопротивление изоляции - rs , Ом
- длина лобовой части - L = 150мм.
Расчет диэлектрической проницаемости системы
изоляцииe из
Расчет напряжения начала коронного разряда в месте выхода обмотки статора из паза
Напряжение начала коронного разряда Uн.к. рассчитывается по формуле Теплера для графитового края (пазового полупроводящего покрытия)
,
где к=12,2 для графитового края,
Суд - удельная емкость,
e из - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции (из раздела 1).
Сравнить полученное значение напряжения начала коронного разряда с номинальным и испытательным напряжениями и сделать вывод о необходимости нанесения полупроводящего покрытия.
Электростатический Расчет электрического поля в конструкции
|
|
|
Расчет производится с помощью пакета ELCUT. Рассчитывается геометрическая модель (рис. 1) со следующими граничными условиями:
1 – U=0 - статор
2 – σ=0
3 – U = Uисп – токоведущая часть (т.в.ч.)
Испытательное напряжение Uисп после укладки обмотки в статор рассчитывается по формуле 3:
(3)
Рис. 1. Геометрическая модель для электростатического расчета поля в месте выхода обмотки статора из паза
Результаты расчета электрического поля по данной геометрической модели представлены в виде картины поля (рис. 2), и распределения значений напряженности электрического поля (Е), потенциала (U) вдоль поверхности изоляции по оси Х (табл. 1, рис. 3 и 4). Полученные зависимости U(х) позволяют рассчитать разность потенциалов (∆U = Ui –Ui-1) на всех элементарных участках длиной 10 мм, на которые разбита лобовая часть (табл. 1).
Рис.2. Картина поля, где →- линии равной напряженности, ___ - линии равного потенциала
Таблица 1
Распределение напряжения и напряженности электрического поля вдоль поверхности изоляции в месте выхода обмотки из паза
| x (мм) | U (В) | E (В/м) | ΔU, В |
| 0 |
|
|
|
Рис. 3. Распределение напряженности электрического поля вдоль поверхности изоляции лобовой части обмотки - Е = f(х)
|
|
|
Рис. 4. Распределение потенциала электрического поля вдоль поверхности изоляции лобовой части обмотки - U = f(х)
Сравнить максимальные значения Е с Еср = Uисп/dиз и ∆U на участке 1 с Uисп. Сделать вывод о зонах повышенной напряженности и максимальной разности потенциалов.
Расчет характеристик полупроводящего покрытия.
При помощи программы TALK осуществляется расчет характеристик лобового полупроводящего покрытия – удельного поверхностного сопротивления (ρs) и длины (l).
С этой целью изоляция лобовой части обмотки, начиная от места выхода ее из паза, заменяется эквивалентной RC- схемой (рис. 5) и рассчитывается распределение U в последовательных ветвях этой схемы. Необходимо определить величины объемного (Rv) и поверхностного (Rs) сопротивления, емкость единицы поверхности относительно внутреннего электрода – меди (Cv), взаимную емкость соседних единиц поверхности изоляции относительно друг друга – продольную емкость – (Cs).
Рис. 5. Эквивалентная схема изоляции в лобовой части
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 637; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!