Витковая изоляция электрических машин
Современные крупные гидро- и турбогенераторы имеют обмотку с одновит-ковыми стержнями. Обмотки машин средней и малой мощности (до 30 МВт) имеют стержни с несколькими витками. Рабочее напряжение между витками не превышает нескольких сотен вольт. Междувитковая изоляция выбирается соот-ветственно определённой кратности по отношению к этому рабочему напряже-нию, что позволяет выполнять эту изоляцию на невысокие испытательные нап-ряжения – в пределах 1000-2250 В. В машинах напряжением до 11 кВ между-витковая изоляция состоит из одного-двух слоёв микаленты с наложенным сверху одним слоем стеклоленты.
Температурный режим работы генератора и его влияние на изоляцию.
Под воздействием высоких температур, а также механических воздействий (вибраций, ударных нагрузок при коротких замыканиях и несинхронных включениях) изоляция старится. Срок службы изоляции генераторов (как и трансформаторов) может быть охарактеризован законом Монтзингера. Накопленный опытный материал показывает, что с ростом температуры на каждые 100С срок службы изоляции машины снижается вдвое.
Воздействие им пульсов на генераторы и волновые процессы в обмотках.
Как правило, генераторы работают в блоках с трансформаторами или подклю-чены непосредственно к кабельной сети. Поэтому генераторы не подвергаются непосредственному воздействию грозовых волн. Изоляция генераторов нор-мального исполнения не рассчитывается на перенапряжения атмосферного про-исхождения, и в изоляционных конструкциях генераторов отсутствуют устрой-ства для выравнивания распределения напряжения по обмотке при импульсах. В этом коренное отличие конструкции изоляции генераторов от трансформаторов.
|
|
|
При этом на генератор, работающий в блоке с трансформатором, могут воздействовать импульсы атмосферного происхождения, проходящие через обмотки трансформаторов. На изоляцию генераторов воздействуют также коммутационные импульсы, в частности при дуговых замыканиях на землю в кабельной сети и при несинхронных включениях генератора на сеть. В ряде случаев для удешевления сетевого строительства допускается работа генера-торов малой и средней мощности непосредственно на воздушные сети 3-10 кВ. Все эти случаи послужили причиной постановки ряда исследований для изу-чения импульсной прочности изоляции машин и волновых процессов в обмот-ках.
Под воздействием импульсного напряжения в обмотке возникает переходный процесс. Слабая электромагнитная связь катушек позволяет замещать обмотку линией с усреднённым сопротивлением, по которой движется волна, причём обратным «проводом» служит сталь статора. Волновые сопротивления обмотки снижаются с увеличением мощности машины, когда растёт ёмкость обмотки и снижается её индуктивность. По этой же причине волновые сопротивления обмотки растут с повышением номинального напряжения.
|
|
|
Поверхностный эффект в стали на высоких частотах приводит к вытеснению импульсного тока к поверхности паза. Это вытеснение вызывает интенсивное затухание и сглаживание фронта волны.
Испытания изоляции статорных обмоток.
Основным видом контроля изоляции статорных обмоток является испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Эти испытания позволяют исключить слабые места изоляции обмоток и, таким образом, своевременно предупредить некачественное изготовление обмотки на заводе-изготовителе (пооперационные технологические испытания) и аварийные выходы машины из строя в процессе эксплуатации (профилактические испытания). Оптимальный уровень испытательного напряжения, а также длительность приложения его к испытываемому объекту устанавливается на основании анализа эксплуатации и результатов испытания на электрическую прочность выбранного типа изоляции с учётом технической и экономической целесообразности. Испытательное нап-ряжение не должно быть чрезмерно завышенным, чтобы исключить необрати-мое старение изоляции и неоправданный отсев за счёт пробоя стержней с изоля-цией удовлетворительного уровня, и в то же время испытательное напряжение не должно быть настолько низким, чтобы не выявить стержня с действительно заниженным уровнем прочности изоляции. Длительность приложенного испы-тательного переменного напряжения составляет 1 мин.
|
|
|
Величина испытательного напряжения при периодически проводимых профилактических испытаниях изоляции в процессе эксплуатации генератора составляет 1,5-1,7 номинального.
В настоящее время для проверки качества состояния изоляции обмотки часто применяются испытания высоким постоянным напряжением. Испытание посто-янным напряжением особенно широко применяется для оценки состояния изо-ляции на местах установки машин и на основании этого опыта начинает внед-ряться при пооперационном контроле сборки обмотки на заводах-изготовителях.
По абсолютной величине токов утечки и по характеру изменения токов утечки от изменения напряжения судят о степени увлажнённости изоляции и возмож-ности проведения более жёсткого испытания – переменным напряжением непо-средственно перед пуском машины в эксплуатацию.
Кроме испытания изоляции повышенным переменным и постоянным напряже-нием, качество изоляции контролируется также путём измерения диэлектричес-ких потерь. Это испытание проводится обычно только на заводах-изготовителях для контроля технологических процессов изготовления изоляции – пропитки, опрессовки, термообработки и пр., определяющих однородность и монолитность изоляции.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 567; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!