高壓電機(jī)定子線棒絕緣結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)研究.pdf

1、大型發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性依賴于其設(shè)計(jì)和制造水平。對(duì)于容量在千兆瓦以上的發(fā)電機(jī)組，較高的額定電壓使得絕緣問題成為發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)和制造時(shí)重點(diǎn)研究的問題。定子線棒的絕緣結(jié)構(gòu)，作為大型高壓發(fā)電機(jī)絕緣系統(tǒng)中重要的一環(huán)，其設(shè)計(jì)和制造水平直接影響到整臺(tái)電機(jī)的絕緣性能。因此，有必要對(duì)于定子線棒絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　定子線棒絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮到電、熱、機(jī)械等因素，但絕緣損壞的主要原因是局部電場(chǎng)過大而引起的電暈放電問題，故研究絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)首要考

2、慮的就是電的因素。在定子線棒的絕緣結(jié)構(gòu)中，電暈放電較易發(fā)生的三個(gè)區(qū)域分別是線棒槽部、內(nèi)屏蔽處和線棒端部。故有必要對(duì)這三個(gè)絕緣較為薄弱的區(qū)域做深入的電場(chǎng)研究。
　　本文在仿真計(jì)算軟件 COMSOL Multiphysics中建立了定子線棒的槽部側(cè)面墊條式絕緣結(jié)構(gòu)和波紋板式絕緣結(jié)構(gòu)、線棒內(nèi)屏蔽的絕緣結(jié)構(gòu)、以及線棒端部絕緣結(jié)構(gòu)的有限元模型，并對(duì)所建模型分別做了計(jì)算分析，得到絕緣結(jié)構(gòu)中的電場(chǎng)分布，對(duì)影響電場(chǎng)分布的材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)做了研究

3、分析。
　　通過研究表明：線棒槽部墊條式絕緣結(jié)構(gòu)的防暈層最高電位與防暈層材料所采用的表面電阻率以及線棒的電壓成近似的正向線性關(guān)系，而與墊條間氣隙軸向長(zhǎng)度的平方成近似的線性關(guān)系；側(cè)面波紋板式絕緣結(jié)構(gòu)的防暈層上最高電位于背離鐵心一側(cè)與氣隙接觸面的中心位置；比較兩種槽部側(cè)面結(jié)構(gòu)，采用側(cè)面波紋板時(shí)，防暈層最高電位較采用墊條式時(shí)要小得多；對(duì)于內(nèi)屏蔽結(jié)構(gòu)，低阻帶外加銅帶的內(nèi)屏蔽結(jié)構(gòu)，比絕緣膩?zhàn)?、?dǎo)電膩?zhàn)?、以及西門子分包式的絕緣結(jié)構(gòu)中最大場(chǎng)強(qiáng)都