大型水轮发电机定子线棒绝缘参数对线棒槽部表面电位分布及电场分布的影响

应用有限元分析软件COMSOL建立了定子线棒槽部模型,仿真分析了绝缘材料参数和厚度对槽部线棒表面电位分布及电场分布的影响规律。结果表明:槽部无气隙的情况下,线棒表面电位最大值出现在防晕层上、下表面的中间位置,电场最大值位于主绝缘角落内侧;对线棒表面电位有影响的是主绝缘相对介电常数、防晕层电阻率和主绝缘厚度,在常见的范围内,主绝缘电阻率和相对介电常数基本不影响槽部电场分布;防晕层表面最大电位与主绝缘相对介电常数呈正相关,与主绝缘厚度呈负相关,与防晕层电阻率的对数值呈正相关且后期影响减弱;主绝缘相对介电常数、防晕层电阻率和主绝缘厚度对槽部最大电位具有综合影响,可通过数值分析得到三元三次多项式的回归模型。     

35kV支柱瓷绝缘子机械性能研究

高压支柱瓷绝缘子是发电厂和变电站常用电气设备之一,其质量直接影响着电网安全运行。支柱瓷绝缘子主要对刀闸支柱和硬管母线起机械支撑和绝缘作用,弯曲破坏负荷和扭转破坏负荷是支柱绝缘子重要的性能指标。以35 k V支柱瓷绝缘子为样品,对绝缘子样品进行弯曲破坏验、扭转破坏试验和冻融循环试验以及瓷柱的微观结构分析。试验结果表明:支柱瓷绝缘子扭转破坏负荷和弯曲破坏负荷试验后,发生断裂的瓷柱断面位置和形状有明显的不同;冻融循环试验后支柱瓷绝缘子的扭转破坏负荷未见明显变化,而弯曲破坏负荷明显降低;通过XRD图谱发现,试品支柱绝缘子的瓷柱材料为硅质瓷; SEM测试结果发现瓷柱中有较多的分布不均的带状气孔,气孔的形状和数量不仅影响绝缘子的机械性能,还与其抗温度变化的性能有一定的相关性。     

电机定子线棒绝缘表面放电和内部放电特征对比研究

电机定子绕组端部绝缘间隔垫块、主绝缘等固体绝缘由于表面缺陷和内部缺陷将产生局部放电,区分不同类型的局部放电对电机定子检修维护和状态评估具有一定意义。本文利用环氧树脂设计了4种固体绝缘表面缺陷、6种固体绝缘内部缺陷模型放电试验来模拟定子线棒端部固体绝缘的局部放电,采用脉冲电流法测试其局部放电信号,分析了其放电脉冲频谱特征、放电脉冲相位等信息。结果表明：表面缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在2～3MHz附近,内部缺陷模型局部放电脉冲频谱特征峰的峰值频率约在10～30MHz之间;固体表面的放电正脉冲幅值较大而负脉冲幅值较小,固体内部放电正负脉冲幅值均较大且放电分布近似;固体表面放电在相角为0°和180°附近没有明显的脉冲;对于固体内部放电,当气隙较小时,在0°和180°附近没有明显的脉冲,当气隙较大时,放电在0°和180°具有明显的脉冲。     

交流110kV复合绝缘子高压端内部气隙尺寸对电场分布的影响

复合绝缘子高压端护套内部存在气隙时导致电场畸变,引起内部局部放电,长期的局部放电可能导致护套击穿,降低芯棒的机械性能,从而引发芯棒断裂。气隙尺寸是影响内部电场畸变的主要原因,应用有限元分析软件COMSOL建立了交流110 k V复合绝缘子气隙三维模型,计算分析了气隙尺寸中跨度、厚度、长度,对内部气隙电场分布的影响。结果表明:相比完好状况,高压端护套内部气隙场强最大值大约提高1.5~4倍,内部气隙承担的场强远高于介质承担的场强。内部气隙场强最大值与跨度、厚度之间呈正相关,与长度之间呈负相关,跨度和长度的影响逐渐减弱,后期趋于平稳,而厚度的影响后期依旧显著。气隙尺寸中跨度、厚度、长度,三者对内部气隙场强的影响存在交互效应,可通过数值分析将其等效成三元三次多项式回归模型。     

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.     

电气试验专用除锈装置的研制

试验数据是对电力设备开展状态评价的重要依据,然而锈蚀层(厚漆面)会影响试验数据的准确性,因而需要研制一种安全高效的电气试验专用除锈装置。基于当前已有除锈装置的不足提出改进,研制了一种具备机械和化学除漆、补漆功能的除锈装置,并实现全程地面操作。理论分析和现场应用表明,该装置原理简单、使用方便,能够有效解决现场试品因生锈(厚漆面)导致介质损耗值异常的问题,提升了设备除锈(漆)的效率和现场工作安全性,具有良好的应用前景和推广价值。