Конструктивное оформление обмотки с высоковольтной изоляцией
После укладки в паз статора стержень занимает своё рабочее положение, при этом в зависимости от степени загрузки изоляции вдоль его длины различают три участка: пазовая часть, места выходов стержней из паза и лобовые части.
Пазовая часть. Уровень напряжённости электрического поля, при котором работает изоляция паза стержня, зависит от номинального напряжения машины, толщины изоляции и конфигурации поверхности меди стержня и паза статора. Как правило, современные мощные турбогенераторы имеют пазы и стержни прямоугольной формы. При такой форме электродов максимальные напряжён-ности электрического поля имеют место на углах меди стержня, а изоляция по объёму паза нагружается крайне неравномерно.
Для выравнивания электрического поля на верхнюю и нижнюю грани стержня наклеиваются изоляционные прокладки с необходимым радиусом закругления, поверх которого наносятся профильные прокладки из металлической фольги, электрически соединённые со стержнем. Формируется эквипотенциальная по-верхность неизолированного стержня с необходимыми для выравнивания поля радиусами закругления рёбер. Величина радиуса закругления рёбер обычно сос-тавляет обычно 3 – 5 мм, что при существующих толщинах изоляции обеспечи-вает вполне удовлетворительное распределения поля в пазу статора.
Сокращению толщины изоляции способствует в значительной мере выравни-вание электрического поля в пазу, приводящее к более эффективному и равно-мерному использованию изоляции во всём объёме паза.
|
|
|
Поверх изоляции стержня наносится полупроводящее покрытие, электрически соединяемое со стенками паза.
Место выхода стержня из паза. На участках выхода стержня из паза имеет место краевой эффект, обусловливающий повышенную напряжённость электрического поля как внутри твёрдой изоляции стержня, так и в окружающей его газовой среде (воздух, водород). Если не принять меры по ослаблению поля, то в воздухе или в водороде возникает коронирование, постепенно разрушаю-щее изоляцию стержня.
Для устранения эффекта коронирования необходимо обеспечить плавное распределение электрического потенциала по поверхности изоляции лобовых частей стержней, при котором составляющая напряжённости электрического поля вдоль поверхности была бы меньше критической напряжённости начала ионизации воздуха или водорода (меньше 2 кв/мм). Для получения равномер-ного распределения потенциала по поверхности изоляции необходимо, чтобы удельное поверхностное сопротивление покрытия вдоль стержня изменялось обратно пропорционально плотности тока, протекающего в покрытии.
|
|
|
Противокоронное полупроводящее покрытие выполняется на основе асбес-товой ленты, пропитанной полупроводящими масляно-битумными или глиф-таль-масляными лаками, в которых в качестве проводящей компоненты исполь-зованы сажа или графит.
Для повышения стабильности и эффективности противокоронной защиты, а также для предотвращения повреждения полупроводящих лент покрытие защи-щается слоем изоляции толщиной 0,4-0,5 мм. В этом случае покрытие, находясь в твёрдой среде, электрическая прочность которой выше прочности воздуха или водорода, даёт более благоприятное распределение потенциала на поверхности изоляции и повышает напряжение начала коронирования примерно в 1,5 раза. Такое покрытие – полупроводящее покрытие утопленного типа – нашло приме-нение для машин на номинальное напряжение 20-24 кВ.
Для выравнивания электрического поля в месте выхода из паза по способу ёмкостного распределения внутрь изоляции встраиваются расположенные определённым образом друг относительно друга проводящие или полупрово-дящие конденсаторные прокладки. Прокладки ступенчато располагаются между краем пазового полупроводящего покрытия, выведенного за пределы паза, и медью стержня и образуют цепочку ёмкостей, по которым распределяется напряжение, приложенное к стержню. Емкостный способ противокоронной защиты изоляции обмотки статора при правильном его исполнении обладает наибольшей надёжностью и стабильностью, практически не зависящими ни от воздействия повышенной температуры и окружающей среды, ни от срока служ-бы обмотки, так как эффективность этого способа распределяется лишь неиз-менностью расположения прокладок относительно края паза. Недостатком этой конструкции противокоронной защиты, из-за которого она пока не нашла широ-кого применения, является сложность её исполнения, связанная с требованием точного расположения прокладок внутри изоляции.
|
|
|
Лобовая часть. В лобовых частях стержни с их изоляцией находятся в газовой среде (воздух, водород). Большая часть напряжения падает на газовые промежутки. Поэтому эти промежутки выбираются из условия недопущения коронирования при нормальном напряжении машины.
В обмотках с внутренним водяным охлаждением вода подводится через голов-ки лобовых частей. Подача (и слив) воды к обмотке осуществляется по специ-альным изоляционным шлангам, которые соединяют наконечники головок об-мотки, находящиеся под высоким потенциалом с заземлённым водосборным коллектором. Шланги обычно выполняются из фторопласта или тепломасло-стойкой резины.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 388; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!