GVPI交流电动机无防晕系统定子绕组的介质损耗因数研究

通过对GVPI高压交流电动机无防晕系统的定子绕组线圈槽部与端部结构进行分析,建立了相应的电路模型,对定子绕组的介质损耗因数(tanδ)与电容(C)随施加电压(U)的变化关系进行了测试及分析,并将绕组介质损耗因数的理论计算值与实测值进行比较。结果表明:定子绕组的介质损耗因数及其增量与电容及其增量成正比,同时由模型电路计算的介质损耗因数与试验实测值基本一致。     

发电机定子线棒tanδ影响因素的分析

通过试验和理论计算对影响发电机定子线棒介质损耗的因素进行了分析,结果表明：发电机定子线棒介质损耗因数（tanδ）的大小与线棒导线绝缘结构、防晕结构、线棒几何尺寸、主绝缘厚度等有关,有端部防晕层的线棒其介质损耗比没有防晕层的线棒大;随着防晕层厚度、主绝缘厚度线棒导体尺寸的增加,介质损耗因数将会减小。     

电极系统对电机定子线棒绝缘介质损耗的影响

通过对测量电机定子线棒绝缘介质损耗(tan )的三电极系统的结构分析,建立了介质损耗测量电极系统的电路模型.在此基础上计算了各影响参数与线棒的介质损耗之间的关系.结果表明,测量电极与保护电极之间的间距、测量电极与保护电极之间的表面电阻率、主绝缘厚度、主绝缘的相对相容率均与线棒的介损有关,同时该理论计算值与试验结果的趋势...     

定子线棒内均压结构对槽部电场强度及介质损耗因数的影响

运用计算机软件对24 kV/330 MW汽轮发电机定子线棒进行槽部电场及介质损耗因数的建模分析和仿真计算,得出采用内均压结构的定子线棒比采用原线棒能够有效降低换位处的最大场强18%,为确定内均压层对电场分布的改善效果和露铜点间距的选取提供了理论依据。在真机定子线棒上对具有内均压结构的线棒的介质损耗因数及其增量等性能进行了验证分析,确定了合理的内均压结构。     

水分对大型汽轮发电机定子线棒主绝缘FDS测试的影响研究

为更好的将频域介电谱技术(FDS)应用于发电机主绝缘状态的评估,通过实验得到不同水分含量的线棒试样,对其工频介质损耗因数tanδ、电容C以及FDS进行测试,研究水分对频域介电谱的影响。结果表明:随着线棒干燥周期的增加(水分含量减小),工频介质损耗tanδ、电容C呈指数规律下降;电机线棒的介质损耗因数tanδ、复介电常数虚部ε″随FDS测试电场频率增加整体呈下降趋势,但下降过程中会在部分频段出现弛豫峰;而复介电常数实部ε′随FDS测试电场频率增加而不断下降。不同水分状态下tanδ弛豫峰值及对应频率fmax随线棒干燥周期增加呈指数规律下降,介损弛豫峰值和fmax与线棒水分关系密切,能反映电机线棒绝缘中的水分含量。     

高压电机介质损耗因数试验的电极结构、原理及与内屏蔽技术的关系分析

本文结合实测数据对比分析四种测量电极结构:"低阻断开,测量电极仅包含槽部低阻长"、"测量电极仅包含槽部低阻长,两电极"、"测量电极包至高阻末端,三电极"以及"测量电极仅包含槽部低阻长,保护电极在低阻防晕层末端,电位跟踪";从试验原理角度阐述"西林电桥"、"电流比较仪"、"数字化测量原理设备"整机绕组介质损耗因数试验的差异;研究了介质损耗因数测量结果与导线内屏蔽技术的关系,得出结论:使用内屏蔽技术后介质损耗因数起始值略有增大,但增量显著降低。     

高压接线和电极对发电机定子线棒介质损耗测量的影响分析

介绍了在定子线棒的介质损耗测量过程中高压接线和电极对测试结果的影响,通过理论分析计算和实际测量结果对比,提出了3种降低发电机定子线棒介质损耗测量误差的方法。     

热电老化对抽水蓄能发电电动机定子线棒主绝缘电性能的影响

通过设计一个新的热电老化试验平台,对抽水蓄能电站发电电动机定子线棒主绝缘进行了热电老化试验,在不同的老化阶段测试了线棒的介质损耗因数、电容和泄漏电流等性能。结果表明:随老化时间的延长,定子线棒的介质损耗因数及其增量、电容增量均有所增大,而定子线棒的电容随老化时间延长而减小。定子线棒的泄漏电流随老化时间延长变化不明显,吸收比略有增加。     

工频范围内高压发电机定子线圈绝缘内部气隙群放电行为的研究

为了分析在工频电源频率范围内高压电机定子线圈主绝缘内部存在气隙群放电(包括无气隙群放电、完全型气隙群放电和非完全型气隙群放电)时对定子线圈绝缘的介质损耗因数(tanδ)与对地电容(C)的影响,测试并分析了主绝缘材料的相对介电常数和介质损耗因数的工频频谱特性、线圈介质损耗因数和电容随电压的变化规律。结果表明:在线圈绝缘内部无气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈绝缘介质损耗因数和电容基本无影响;在线圈绝缘内部存在气隙群放电的情况下,电源频率与施加电压对线圈介质损耗因数和电容的影响很大。     

大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析

大型发电机定子线棒换位技术是电机设计中的关键技术之一。目前对于发电机定子线棒环流损耗的计算一般采用漏感电势法,但其在计算过程中,对电机的端部和槽部的漏磁分量有过多的简化和假设,计算的局限性很大,因此文中应用场路耦合三维有限元法重点讨论了水轮发电机定子线棒0?/360?/0??空换位方式,并通过试验验证了场路耦合三维有限元法对于计算水轮发电机定子线棒环流损耗的准确性,准确计算了采取不同长度空换位段时电机定子线棒各股线的循环电流及环流损耗,发现了传统0?/360?/0??空换位存在的不足,提出一种组合换位方式。计算结果表明采用这种组合换位方式时水轮发电机定子线棒环流损耗与采用传统0?/360?/0??空换位相比有明显降低,验证了其对于降低发电机定子线棒环流损耗的有效性。     

大型交流电机定子0°/540°/0°线棒空换位的分析

为了补偿0°/540°/0°线棒端部横向自感漏磁场的作用,对这种线棒在槽部设置一处、二处或三处以及四处空换位进行了理论分析。导出了计算其空换位长度及相应环流损耗比值的解析式,供设计大型交流电机定子线棒时参考。     

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。     

大型交流电机定子0°/360°/0°线棒空换位的分析

为了补偿 0°/360°/0°线捧端部漏磁场的影响,本文对这种线棒在槽部设置一处及三处空换位进行了理论分析,导出了计算其空换位长度及相应环流附加损耗比值的解析式,供设计及改造大型交流电机定子线棒时参考。     

交流电机VPI模具对线圈介质损耗因数影响的研究

本文通过对交流电机圈式定子线圈及真空压力浸渍(VPI)模具的结构分析,建立了相应的电路模型,并采用ANSYS仿真软件计算了线圈低电阻防晕层表面漆膜的平均厚度、线圈低电阻防晕层与表面漆膜的相邻接触点之间的长度与线圈槽部表面电位之间的关系,并在此基础上进一步分析了线圈槽部表面电位对线圈实测介质损耗因数的影响.结果表明,线圈低电阻防晕层表面漆膜的平均厚度、线圈低电阻防晕层与表面漆膜的相邻接触点之间的长度、主绝缘厚度、主绝缘相对电容率等均与线圈实测介质损耗因数有关.     

多因子老化对抽水蓄能发电电动机定子线棒主绝缘介电性能的影响

设计搭建了新型定子线棒多因子老化平台,对抽水蓄能发电电动机定子线棒进行电、热及机械振动多因子老化试验,测量定子线棒在老化试验各老化周期后和部分周期中的介质损耗因数和电容值,并利用扫描电镜对老化后的绝缘层材料进行观察。结果表明:在测试电压高于一定值时,介质损耗因数随老化周期的增加而增大;在不同测试电压下,电容均随老化周期的增加而减小;介质损耗因数增量及电容增量均随老化周期的增加而增大;在影响介电性能变化的各老化因子中,冷热循环老化和机械振动老化起主要作用;结合老化线棒的局部放电起始电压和绝缘层老化试样的显微结构认为,多因子联合老化使得线棒主绝缘内产生的越来越多气隙等缺陷是导致其性能劣化的主要原因。     

基于谐振特性的高压电缆介损测试方法研究

根据串联谐振电路特性,建立一种新的高压电力电缆介质损耗因数计算模型,并提出一种新的基于串联谐振电路功率微分的介质损耗因数计算公式。基于谐振特性的交联聚乙烯高压电缆介质损耗因数测试模型,利用串联谐振的升（降）压阶段测试电缆的介质损耗因数,解决高电压大电容电缆介质损耗测试的难题。结果表明：电路参数仿真计算值、现场试验值与真...     

电机定子线棒防晕层性能参数的确定

本文讨论了电机定子线棒槽部半导电涂层表面电阻率的确定原则、计算方法。认为对不同类型电机应根据它们各自的绝缘结构参数确定其定子线棒槽部半导电涂层的表面电阻率。同时指出目前生产中采用的半导电涂层电阻率范围规定过宽。也讨论了端部防晕层用碳化硅的选择、碳化硅与粘合剂配比的确定原则。以具体电机实例结合涂刷型防晕结构计算了防晕层性能参数。介绍了实际使用取得的效果。     

基于电磁场数值计算的变频供电感应电机耦合电容与轴电压的分析

PWM变频供电驱动电机系统共模电压在电机耦合电容作用下会在轴承上产生轴电压和轴电流,影响电机的安全运行。对电机耦合电容的准确计算有助于合理预测轴电压的大小。本文在分析驱动系统共模模型基础上,建立了电机耦合电容计算的有限元分析模型,求得电容参数。比较了二维和三维有限元下电容计算结果,指出绕组端部对定子绕组与转子间耦合电容Cwr有较大的影响,计及端部时得到的电容Cwr更接近实测结果。采用定子绕组电磁散线计算模型可以大大提高定子绕组与铁心间电容Cwf计算精度。在不同电机端部结构参数下进行分析计算,发现定子绕组端部伸直部分长度和鼠笼端环的轴向长度是影响电容Cwr的两个主要参数。对变频供电下的感应电动机进行三维瞬态电场有限元分析,表明轴电压为共模电压的镜像,证明了电容分析模型是有效的。     

关于在高压云母绝缘中产生负的介质损耗角正切的原因

Ⅰ、引言正确地评定高压云母绝缘的介电性能,对于大电机绝缘材料的制造者和使用者来说都极为必要。目前,各国家和国际的专业委员会已经制定了测试方法来测定它们的电容C和损耗因数tgδ随施加电压的变比,并规定了在一定电压范围内tgδ随电压而变化的允许极限。这个极限是相当小的。而制造者测量tgδ是在带有保护电极的模型线棒上进行的,因此就有必要搞清保护电极对所研究的高压绝缘的介电性能的影响。     

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。