发电机起晕及防晕处理

发电机定子绕组防晕不仅是发电机制造工艺的一项重要要求,也是运行检修的重点监测项目,在绕组端部区域,由于电场强度相对较大且极不均匀,最容易发生电晕,对发电机线棒端部起晕进行处理,可以保证发电机线棒绝缘的寿命.     

发电机绕组端部斜边电场的影响因素研究

发电机在电气试验和运行中,定子绕组端部斜边电场很高,是易发生电晕放电的薄弱部位.本研究建立了定子绕组端部斜边电场的解析模型和有限元模型,研究了斜边电场的影响因素和规律,分析了斜边间隙、转角和填充介质介电常数变化对最大电场的影响,提出了改善端部电场的有效方法.结果表明:同相绕组下降低定子线棒的表面电场、减小线棒宽度、增大斜边间隙、减小线棒转角,异相绕组下增大气体填充介质的介电常数和绕组斜边间隙,均能有效改善斜边电场.绕组斜边电场有限元模型能够准确地分析绕组端部最大电场及分布趋势.通过紫外成像设备的电晕试验,验证了该模型的正确性,表明该模型具有良好的工程应用价值.     

大型发电机定子线棒端部防晕结构温度和电场分布仿真研究

大型发电机定子线棒端部防晕层温度和电场分布是表征防晕结构性能的重要参数,关系着发电机的长期安全稳定运行。工频电气试验过程中,防晕材料的电导损耗是线棒端部绝缘温度梯度分布的主要原因,电场分布取决于防晕层电导和主绝缘电容,而电导率又是电场强度的函数,因此发电机定子线棒端部防晕结构温度场和电场的计算是一个相互耦合的过程。本文借助COMSOL Multiphysics有限元分析软件多物理场仿真功能,以某大型水氢冷发电机定子线棒端部防晕结构作为研究对象,仿真分析了其工频状况下的电场分布情况和时域条件下的温度场分布情况,以匹配线棒端部防晕结构设计开发过程。将仿真温度场结果与真机线棒试验结果对比,两者吻合较好,为进一步优化设计防晕结构和材料参数奠定了基础。     

基于电磁场有限元方法的大型发电机定子槽绝缘故障诊断分析

发电机在运行过程中,在定子线圈槽口、定子线圈与槽壁之间,线圈绝缘表面的电场分布是不均匀的.当上述部位的局部电场强度达到临界场强时,容易产生电晕现象,而且线圈的间隙在电场作用下,当工作电压达到间隙的起始放电电压时,还会发生局部放电.因此,定子线圈槽部电场的计算显得尤其重要,基于电磁场有限元方法,以大型发电机的定子槽作为分析模型,应用ANSOFT专业有限元分析软件对其进行了电场分析,得出定子槽内部的电场分布, 实现对大型发电机定子槽绝缘故障诊断分析. 通过分析得到整个电机电位的分布及电场强度的分布,分析结果有助于对电机进行优化设计和控制.     

26kV高阻防晕材料的研究

通过计算机模型模拟发电机定子线棒端部电场,进行电场分析和研究,建立定子端部电场模型.利用遗传算法优化定子端部防晕结构,定量确定影响防晕结构的关键因子,进行碳化硅材料的筛选和高阻防晕材料的研制.     

大型汽轮发电机主绝缘耐压和电老化试验中定子线棒端部防晕技术的研究

大型汽轮发电机在主绝缘耐压和电老化试验中,可能出现定子线棒端部闪络和防晕层过热的情况,从而损伤主绝缘,影响试验顺利进行。本文通过建立真机线棒端部的Pspice仿真模型,模拟了线棒端部绝缘表面电场分布,分析了端部闪络的原因。通过进一步的仿真研究,提出了线棒端部防晕的技术方案,并试制了线棒端部防晕装置。试验结果表明,该防晕装置可有效防止线棒端部闪络和防晕层过热。     

核能汽轮发电机电晕分析及处理

介绍了发电机防晕目的及结构、引发发电机电晕的因素、常用发电机定子线棒处理方式.使用紫外成像仪检测到某核电厂汽轮发电机端部电晕放电区域,修复处理防晕层后,电晕放电缺陷消除.     

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅰ)——3维离子流场与电场分布

电晕笼被广泛采用于特高压交流输电线路的电磁环境试验研究。基于模拟电荷法建立了特高压交流电晕笼3维电场计算模型,计算中考虑了有限长导线的端部效应和分裂子导线表面场强的不均匀性,以及笼内3维空间电荷对导线起晕、电荷发射和迁移等物理过程的影响,比2维模型更符合实际情况。按此模型计算了500 kV交流电压下特高压电晕笼试验导线表面附近的3维电场分布,得到了交流周期内子导线表面场强的沿线分布,结果表明端部效应主要影响5 m防护笼内导线表面场强。此外通过电场强度云图分析了空间电荷影响下测量笼截面上的场强分布规律,结果表明场强10 kV/cm的区域为子导线表面外侧半径0.1 m范围内,空间电荷则分布于分裂导线外半径1 m的环状区域内,对此区间内电场强度的影响范围在-5~7 kV/cm间。     

大型水轮发电机定子线棒绝缘结构与关键性能分析

本文主要分析了大型水轮发电机定子线棒绝缘结构及其对提高线棒性能的作用。首先分析了定子线棒绝缘结构,其中导线角部电场优化提高了线棒击穿性能、降低了线棒介损,防晕结构优化设计提高了线棒及绕组耐电晕性能。其次深入分析了定子导线的内屏蔽技术与介质损耗因数、电容量和局部放电的关系。最后对绝缘结构承受的热机械应力、电机械应力进行了分析并介绍了检测方法。本文为优化大型水轮发电机定子线棒绝缘结构设计和提高其性能提供了重要的参考依据。     

3号发电机定子绕组防晕检修处理

发电机定子绕组防晕不仅是发电机制造工艺的一项重要要求,也是运行检修的重点监测项目,在绕组端部区域,由于电场强度相对较大且极不均匀,最容易发生电晕,因此就十三陵蓄能电厂3号机组定子绕组防晕层故障作了分析,并介绍了检修处理的方法,为电力同行解决类似问题提供了一定的参考和指导作用。     

大型发电机定子线棒直流及交流耐压试验的机理研究

本文通过对大型发电机定子线棒在直流与交流耐压试验中的特点分析,指明了两种试验的区别和联系,并使用有限元方法对存在防晕层的定子线棒进行了计算,对两种耐压形式下线棒端部表面电位、电场强度和损耗密度进行了深入分析,并通过相关试验对计算结果进行了验证。     

碳化硅防晕材料研究

碳化硅是一种具有非线性导电机理的半导体材料,近年来,国内外已广泛地采用它作为高压电机防晕处理。使用碳化硅材料防晕较之碳黑半导体漆有一系列优点。例如,利用碳化硅的电阻随场强变化的特性,可使电机定子线圈端部电场分布更均匀,从而提高了线棒起晕电压和闪络电压;碳化硅漆(胶)的电阻随温度变化较小,发电机运行时的温升对碳化硅防晕的线棒的起晕电压影响     

大型水轮发电机定子绕组端部电场分布特性研究

为分析大型水轮发电机定子绕组端部电场分布特性,寻找端部电场薄弱环节,本文建立三维有限元仿真模型,分析了异相间和同相间模拟绕组电场分布和电位分布,并通过紫外成像仪进行实际试品的电晕检测试验加以验证和分析.结果 表明:异相间模拟绕组的电场薄弱位置处于绝缘间隔垫块周围,在额定18kV电压下,异相间模拟绕组绝缘间隔垫块的最大电场强度为8.38kV/cm,相较于同相间模拟绕组"R"角和出槽口的电场薄弱部位,异相间模拟绕组的绝缘间隔垫块在实际试验中更先发生电晕放电.     

470MW燃气轮机发电机定子线棒绝缘技术的研究

本文介绍了470MW燃气轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能.通过对定子线棒绝缘结构、防晕结构的优化设计和材料的改进,使定子线棒绝缘性能、防电晕效果得到了较大的提高,尤其是定子线棒优异的电性能,保证了470MW燃气轮发电机定子绕组的运行寿命.     

大型水轮发电机定子线棒均压结构仿真及试验研究

基于有限元方法对具有均压结构的大型水轮发电机定子线棒电场分布进行仿真计算,根据计算结果确定定子线棒的均压结构,并采用真机线棒进行电气试验,探讨采用均压结构线棒的电场分布特点及存在的缺陷。结果表明:定子线棒的均压结构可降低主绝缘内电场强度的最大值,但无法有效提高线棒击穿电压水平,且端部不宜增加均压结构。     

大型水轮发电机绝缘参数对定子线棒端部电场和电位分布的影响

应用COMSOL软件建立了定子线棒端部的有限元仿真模型,分析了绝缘材料电性能参数对线棒端部表面电场及电位分布的影响。结果表明:随着主绝缘相对介电常数的增大,线棒端部表面最大电场增大,主绝缘材料的相对介电常数选择偏小为佳;主绝缘材料电阻率对线棒端部表面最大电场的影响不显著。各级防晕层的相对介电常数对线棒表面最大电场变化影响很小。中阻防晕层非线性电阻系数取较大值时为佳;中高阻防晕层非线性电阻系数对线棒表面最大电场影响很小,但取值为1时最佳;高阻防晕层非线性电阻系数对线棒表面最大电场基本没有影响。不同防晕层初始电阻率对线棒表面最大电场的影响程度不同,通过偏相关分析,得到绝缘材料电性能参数对端部电场最大值的影响程度排序,其中中阻防晕层的初始电阻率和非线性电阻系数为主导因素。     

防电晕结构及材料参数对电机定子线棒性能的影响

对高压电机定子线棒防晕结构采用不同参数的防晕材料进行试验研究。结果表明:定子线棒在高压交流耐压试验时,线棒端部防晕层起晕电压及温升与防晕材料电阻率有很大关系;温升的高低对线棒主绝缘击穿水平有很大影响。经过大量试验给出了6.3～27kV高压电机定子线棒端部防晕结构采用的防晕材料参数最佳范围,确保电机定子线棒及绕组安全可靠。     

小龙潭电厂6发电机局部电晕处理

1　概况小龙潭电厂 # 6发电机由北京重型电机厂制造 ,于 1992年 3月 31日至 4月 2 0日进行了现场起晕试验和局部处理。在试验过程中发现个别点起晕电压较低 ,起晕点主要在定子绕组两端槽口与第一道绑线之间 ,第一道绑线至第二道绑线之间 ,线棒端部转弯处及端部连线绑扎处。如不处理 ,发电机在正常运行中 ,便存在电晕放电 ,使放电点的主绝缘老化速度加快 ,影响安全运行 ,因此需进行局部处理 ,并达到起晕电压不低于是 1 3倍电机额定电压的标准。2　发电机主要参数型号 :ＱＦＳ— 10 0— 2　额定功率 :10 0ＭＷ额定电压 :10 50 0Ｖ　额定电流 :…     

1000MW水轮发电机定子线棒绝缘技术的研究

介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发电机定子绕组的运行寿命。     

光纤传感电场测试仪及其在高压电机上的应用

一、引言为了追求高经济技术指标,世界各国都把高电压、大容量发电机组作为电机发展的主攻方向。随着发电机电压等级的不断提高,电机定子线圈端部由于电场集中将发生电晕,腐蚀主绝缘,导致绝缘击穿,缩短使用寿命,严重威胁大电机的发展。因此,槽部和端部的防晕处理成了必须解决的关键技术问题,而搞好防晕处理的前提是准确地检测定子线圈的电场分布。众所周知,电机线棒端部电场是非均匀电场,测量其电场分布是比较困难的。传统的检测手段,例如静电电压表等,一方面因其感度低不能满足实用要求,另一方面,由于传输电信号的金属导体引入被测电场之中,在使导体静电感应的同时,感生电荷所建立的电场将引起被测电场产生畸变,使发电机定子线圈端部电场产生畸变,不能真实反映定子线圈的电场分布。