高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

新能源采编储能 2024-06-26 09:44:41 243阅读 举报

   网讯:抽水蓄能发电机线棒防晕效果受到材料工艺、结构工艺、海拔、湿度和安装工艺等多种因素影响。线棒的起晕电压与防晕结构密切相关,与防晕层的成分和加工工艺也密切相关,线棒的起晕电压与防晕结构密切相关,与防晕层的成分和加工工艺也密切相关。

  高海拔气候对发电机绝缘主要影响为:海拔升高,空气压力下降、密度降低,空气击穿场强下降海拔升高,空气温度降低、绝缘材料和防晕材料的现场工艺性差。

高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

  当空气压强或空气密度较低时,固体绝缘表面的空气沿面闪络电压或空气间隙的击穿电压将降低。见以下公式:

高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

  高海拔环境下放电类型主要三种:

  (1)电晕放电。指气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,电晕时在电极周围可以看到光亮 ,并伴有咝咝声,一般相对稳定。放电能量低,对绝缘危害较小。

  (2)气隙击穿放电。气体介质在电场作用下发生碰撞电离而导致局部气隙放电的现象。气隙击穿放电实质是一种介质阻挡放电,其放电能量远低于闪络放电,对绝缘危害一般。

  (3)沿面闪络放电。固体介质沿面放电发展成电极间贯穿性的闪络击穿的现象。闪络放电是一种破坏性放电,放电能量较高,通常会损坏绝缘或防晕。

  同时高海拔的电机设计,由于电机结构本身的限制,产生的风量是一定的。相对于平原,3000m处的空气密度仅为73%。如果是一个平原的电机,搬到3000m处,其风量就就应该为平原的137%(1/0.73)。平原地区同类型的设计不能完全搬到高海拔地区。为适应高海拔,电机设计时需减少电机的损耗,进而减少需要的风量。

  通风模型试验的目的就是验证通风计算的正确性,这样验证:阻力特性。如国内大型主机厂,已完成过若干个模型试验且真机也运行,同时证明了其计算的正确性。站在厂家的立场上,在计算一能达到目的,通风模型试验无必要。当年早期投产的一些大型抽水蓄能发电机是否做过模型试验?无,运行挺好。即高海拔电机通风模式应该是一样的,具体结构肯定有变化。

高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

  现行的规范中,对高海拔地区电机防晕提出要求的规范为《使用于高海拔地区的高压交流电机防电晕技术要求》(JB/T 8439-2008),该规范对电机试验地点的电晕起始电压提出了要求。

高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

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  定子绕组主绝缘和防晕结构,应满足在本电站海拔条件下的持续安全运行。定子线棒对地绝缘的外侧用半导体复合物作防晕处理,定子线棒的端部绝缘应采用防晕层与主绝缘一次成型的结构。绕组的槽部和端部作防晕处理后,单个定子线棒应能保证在本工程环境条件下在 1.5 倍的额定线电压下不产生电晕,整机在 1.1 倍额定线电压下不产生电晕。线棒外部的绝缘保护带应能耐热并且在高温下不易老化。在下线前,铁心槽部用半导体漆进行处理,漆由卖方供给,并提供电阻值。定子绕组采用立式嵌线方式,线棒在定子槽内与定子铁心应配合严密,应采取措施保证线棒与铁心无间隙所有槽垫片都应用良好的半导体材料制作。线棒表面应包扎半导体材料,所有槽垫片及材料不允许使用低于 F 级绝缘的材料。设计应保持绕组上的半导体防晕层与铁心的整个槽形接触良好,确保绕组电晕屏蔽的连续性。线棒与槽形的配合设计,应能保证拆卸和更换线棒时使线棒无损伤地放入槽内或从槽中取出。同类定子线棒尺寸应统-并具有互换性。

  每个线圈在 1.5 倍额定电压(根据运行环境修正后) 下不得产生可见电晕。此外,压齿被设计成能最大限度地适应热胀冷缩交变所引起的铁芯变形,压齿还具有一定的排电荷能力,能阻止绕组端部电晕的产生。

  线棒的槽体部分应装有外部防电晕保护层,将槽体部分的整个绝缘表面进行接地,以防止出现槽体电晕。该外部电晕保护层应采用连续绕制的半导体带制成,具有较好的耐磨性。为了避免在线圈表面与金属部件表面的气隙之间产生放电现象,必须控制线棒表面的电压梯度

高海拔地区抽水蓄能发电机绝缘技术研究

  定子线棒嵌线后,对定子绕组端部固定件与绕组接触的所有部位均进行防晕处理。端部固定件如支架和间隔垫片之间所垫的适形材料均需浸渍非线性半导体高阻防晕漆。定子绕组端部绑扎固定后需对整个绕组端部上、下层间喷涂非线性半导体高阻防晕漆。喷涂非线性半导体高阻防晕漆的目的是消除由于绕组绑扎和支撑等结构件产生电场分布不均匀现象。

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作者:新能源采编
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