Исследование и разработка современных систем изоляции статорных обмоток высоковольтных турбо- и гидрогенераторов повышенной мощности

• Автор: Азизов, Андрей Шавкатович
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Состав корпусной изоляции статорной обмотки турбо- и гидрогенераторов
1.2. Технология изготовления корпусной изоляции
1.2.1. Технология изготовления корпусной изоляции с использованием предварительно пропитанных лент
1.2.2. Технология изготовления корпусной изоляции с использованием непропитанных (сухих) лент
1.3. Усовершенствование изоляции статорной обмотки мощных турбо- и гидрогенераторов
1.3.1. Вопросы создания высокотеплопроводной изоляции для турбогенераторов с воздушным и водородным охлаждением
1.3.2. Вопросы создания корпусной изоляции с низким значением диэлектрических потерь для мощных гидрогенераторов
1.4. Надежность изоляции статорной обмотки высоковольтных турбо- и гидрогенераторов
1.4.1. Воздействие электрического поля
1.4.2. Воздействие тепловых факторов
1.4.3. Воздействие механических факторов
1.4.4. Влияние окружающей среды
1.4.5. Комплексное воздействие разрушающих факторов на изоляцию электрических машин
1.4.5. Выводы по литературному обзору и постановка цели исследований
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Конструкции образцов изоляции статорной обмотки
2.2. Методики измерения электрических свойств корпусной изоляции
2.2.1. Методика определения 5 образцов изоляции высоковольтных электрических машин
2.2.2. Определение длительной электрической прочности макетных образцов изоляции

2.2.3. Методика статистической обработки результатов оценки длительной электрической прочности
2.2.4. Методика измерения характеристик частичных разрядов в электромашинной изоляции

2.2.5. Определение устойчивости статорной изоляции к воздействию термоциклов
2.3. Измерение физико-химических характеристик корпусной изоляции
2.3.1. Методика определения содержания связующего (Ссв)
2.3.2. Методика измерения коэффициента теплопроводности
образцов корпусной изоляции
2.4. Общие вопросы методики постановки исследования
2.5. Выводы по методической части
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОРПУСНОЙ ИЗОЛЯЦИИ С УЛУЧШЕННЫМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

3.1. Характеристики исследованных предварительно пропитанных слюдосодержащих лент промышленного производства
3.2. Разработка предварительно-пропитанной изоляционной ленты отечественного производства с низким значением диэлектрических потерь при максимальных рабочих температурах '
3.3. Исследование диэлектрических потерь образцов корпусной изоляции на основе предварительно пропитанных слюдосодержащих лент

3.4. Экспериментальная оценка длительной электрической прочности корпусной изоляции с улучшенными диэлектрическими параметрами

3.5. Исследование стойкости изоляции с улучшенными диэлектрическими характеристиками к воздействию напряжения и термоциклов

Глава 4. РАЗРАБОТКА КОРПУСНОЙ ИЗОЛЯЦИИ С ПОВЫШЕННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ ДЛЯ МОЩНЫХ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
4.1. Характеристика исследованных материалов. Методика изготовления образцов для проведения теплофизических экспериментов
4.2. Результаты определения коэффициента теплопроводности образцов корпусной изоляции, изготовленных из различных слюд о содержащих лент
4.3. Исследование теплопроводности материалов для пазового уплотнения статорной обмотки турбогенераторов с воздушным охлаждением
4.4. Выбор технологического режима изготовления корпусной изоляции мощных турбогенераторов с воздушным охлаждением
4.5. Исследование и выбор материалов для системы корпусной изоляции мощных турбогенераторов с воздушным охлаждением
4.6. Испытание изоляции обмотки статора турбогенератора ТЗФП-220 с воздушным охлаждением мощностью 220 МВт и контроль качества пропитки статорной обмотки
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

материалов[35].
Однако для высоковольтной корпусной изоляции необходимо повысить теплопроводность материала, сохранив при этом высокие электроизоляционные характеристики, в частности, электрическую прочность. Поэтому в качестве наполнителей выбирают диэлектрики с высоким коэффициентом теплопроводности - соединения типа оксидов, нитридов, карбидов металлов и т. д. Теплопроводность этих соединений обусловлена, как и в полимерах, фонон-фононным взаимодействием, однако ограничения, присущие полимерным материалам, в них отсутствуют.
Исходя из фононного механизма теплопроводности, очевидно, что наибольшую теплопроводность должны иметь соединения металлов, расположенных в верхней части Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
Сравнение теплопроводности полимерных композиций [33], полученных с использованием, как электропроводящих наполнителей, так и диэлектриков (таблица 1.4) показало, что высокое значение Л имеют композиции со степенью наполнения более 50 %, причем диэлектрики являются не менее, а в случае нитрида бора даже более эффективными, чем электропроводящие наполнители. Причем в этом случае высокая теплопроводность обусловлена наличием контактов между частицами наполнителя.
Влияние содержания и типа наполнителя на коэффициент теплопроводности
полимерных композиций
Таблица 1.4.
Наполнитель Коэффициент теплопроводности (Вт/(м-К)) при содержании наполнителя, %
17 33 50 54 60
Никель 0,21 0,23 0,30 0,35 0,43 0,46
Алюминиевая пудра 0,27 0,35 0,47 0,54 0,62 0,66
Алюминиевый 0,24 0,35 0,47 0,50 0,60 0,81