蒸发冷却对高压电机电场分布改善的研究

为尽早开发国内24 kV级大型汽轮发电机,提出了采用蒸发冷却方式的技术路线。根据蒸发冷却介质高绝缘性能提出了一种适于该冷却方式的高电压等级汽轮发电机新型定子绝缘结构。采用有限元数值计算软件仿真了电机定子槽内与端部高压静电场的分布状况,列出了若干组电场强度的计算结果,据此详尽地分析了蒸发冷却方式下形成的气、液、固三态绝缘系统的耐电晕、耐击穿的可靠性,系统地研究了新定子绝缘结构的特点及规律。结果表明该新型绝缘系统无需防晕处理,可实现主绝缘仅4 mm的24 kV等级蒸发冷却汽轮发电机。     

蒸发冷却大电机定子主绝缘的试验研究

针对大型蒸发冷却电机的定子设计出一种新的绝缘结构 ,由冷却介质承担主绝缘使主绝缘厚度大幅减薄。用13.8k V电压等级的定子模拟线棒试验的结果表明 ,这种新型主绝缘可行。     

大型发电机定子线圈主绝缘压型工艺分析

本文主要介绍大型发电机定子线圈主绝缘的两大体系及其相应的绝缘固化方式,并对其绝缘固化方式进行了分析、比较、研究,为今后高工作场强和高电压等级定子线圈制造奠定了基础。     

135MW蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的研究

为了将蒸发冷却技术应用于高电压、大容量的汽轮发电机,并作为主力机组,需要解决定子绝缘结构的合理设计问题.本论文针对蒸发冷却的特点,提出采用浸润式蒸发冷却定子的间接冷却方式,详细计算并分析了该冷却方式下的定子绝缘结构内的电场与温度场,总结其分布规律与特点.在此基础上提出135MW蒸发冷却汽轮发电机定子的绝缘厚度以及相应的电流密度,并通过了试验模型的检验,研究结果值得借鉴.     

汽轮发电机定子绕组内部蒸发冷却与循环系统

简要介绍采用高绝缘低沸点介质替代水内冷介质,用于汽轮发电机定子绕组内部冷却的原理。着重介绍循环系统结构设计特点,并依照200MW汽轮发电机定子铁心、绕组尺寸建立的实验模型,进行了加电流传热试验。取得的实验数据表明,这种冷却方式较其他冷却方式具有明显的优势,有可能成为本世纪发展巨型汽轮发电机及定子绕组要求内冷电机的一种非常有前途的冷却方式。     

大型空冷汽轮发电机模压定子线棒绝缘结构研究

研究了多胶模压的大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘体系,包括定子线棒的导线绝缘结构、主绝缘结构、防电晕结构、定子线棒制造工艺。通过性能指标测试确定了所用主绝缘材料、防晕材料,最终对定子线棒进行了性能评定。确定了大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘结构、膜压工艺。真机线棒结果表明:定子绝缘厚度薄、电性能高,绝缘的设计场强超过了3 kV/mm。     

新型浸润式蒸发冷却电机定子三维温度场的研究

浸润式蒸发冷却优越于其它冷却方式，为电机定子的运行提供了安全、可靠、高效的绝缘及传热的整体大环境，其对应的温度分布状况值得深入研究。文中以一台高功率密度、高速整流异步发电机的定子为研究对象，根据制造企业的工艺允许条件，提出一种适合于浸润式蒸发冷却电机定子的新型绝缘结构，对该结构中的气、液、固三相电绝缘体系的温度场分布等问题进行了系统的理论仿真计算与模型试验，基于仿真和试验两方面的结果，对这一结构给予了可行性分析，确定了其运行时的额定负荷，为以后同类型电机的设计提供理论依据。     

10kV高原电机定子线圈防晕结构设计及性能测试

介绍的新型防晕结构可在有限的长度里使10kV电机定子线圈的起始电晕电压提高很多。通过高原模拟试验,在海拔4000m下工作的定子线圈起始电晕电压大于15kV。     

蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的模拟试验及分析

本文针对蒸发冷却汽轮发电机的发展现状，介绍汽轮发电机定子绝缘改进的可行性方案以及汽、液、固相绝缘配合的实验模型和数据，为蒸发冷却汽轮发电机向更大容量发展、探索新的绝缘体系、充分发挥蒸发冷却的效益提供有价值的技术参考。     

24kV、26kV水电百万仿真定子线棒新型防晕结构的研究

采用新型防晕材料进行防晕结构优化试验,用防晕结构与多胶主绝缘一次热模压成型方法,确定了24kV、26 kV/1 000 MW定子线棒的最佳防晕结构及成型工艺.结果表明:常规性能、电老化及电热老化完全满足24 kV、26 kV水轮发电机1000 MW定子线棒及绕组要求,防晕性能满足24 kV及26 kV电压等级水轮发电机定子线棒的要求.     

135MW全浸式蒸发冷却电机定子的绝缘结构

为了将拥有我国自主知识产权的蒸发冷却技术应用于高电压、大容量的汽轮发电机,并作为主力机组,需要解决定子绝缘结构的合理设计问题。全浸式蒸发冷却定子需要利用蒸发冷却介质的绝缘性能,大幅度减薄定子主绝缘的厚度,实现冷却与绝缘的双重功效。为此运用有限元数值仿真理论,首先详细计算并分析了该冷却方式下的定子绝缘结构内的电场与温度场,总结其分布规律与特点,证明了135MW全浸式蒸发冷却汽轮发电机主绝缘减薄的的合理性与可能性。这些仿真计算的结果通过了试验模型的检验,是合理可靠的,在此基础上提出定子主绝缘厚度的合理设计值以及对应的电流密度。研究结果值得国内制造业的借鉴。     

大型发电机定子线圈带水测量介损方法

针对大型发电机出线电压高、额定电压下带水测量线圈介损困难的问题,提出了一种大型发电机定子线圈带水测量介损新方法.该方法通过接线方式变化成功屏蔽定子水回路对介损测量的影响,可以结合发电机的工频耐压试验一起进行测量.试验室模拟试验和现场实际测量表明,该方法测量准确、方便易行,成功解决了大型发电机定子线圈在额定电压下带水测量介损的问题,大大提高了工作效率.     

成型绕组永磁电机优化设计

成型绕组电机净槽满率高,在电机的额定功率、冷却系统、定子内外径、定子槽面积不变的条件下,采用成型绕组时,电机铁心长度更短,转矩密度更高。将节距为1的传统上下双层成型绕组结构改为左右放置,降低了成型绕组的绕制难度,提高了生产效率。开口槽槽口宽度较大,会增加气隙磁密中的谐波含量,降低电机运行稳定性。采用Taguchi方法,以成型绕组电机的气隙长度、定子槽宽和槽深为优化变量,对齿槽转矩、输出转矩进行优化;并建立电机模型进行有限元仿真分析。最终,通过样机试验验证了扁铜线成型绕组电机方案设计的合理性。     

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。     

1000 MW级汽轮发电机技术问题概述

着重介绍当前国内外生产汽轮发电机的主要公司如西门子、东芝、三菱、日立、阿尔斯通、俄罗斯、原英国GEC、上海、哈尔滨、东方等设计生产和已投入运行的单轴3000r/min、50Hz的1000MW级汽轮发电机的基本参数,如额定容量、额定功率、定子电压、励磁方式、冷却方式、主要电气参数等。为适应调峰运行、进相运行、抗负序电流能力,从设计和结构上提出采取的技术措施,并提出发电机的一些基本技术要求,如安全可靠性、运行性能、冷却方式、定子电压选择、励磁方式选择、主要部件材质和结构的技术要求、辅助系统的技术要求等。     

ZW32A-24/T1250-25户外高压交流真空断路器的研制

目前国内正在进行20kV电网的建设改造工程,针对我国20kV电压等级供电设备短缺的情况,研制出额定电流1 250 A、额定短路开断电流25 kA的24 kV户外高压交流真空断路器。对整体结构和弹簧操动机构进行了介绍,并利用ANSYS软件对绝缘结构进行了仿真设计,并提出改进方案。