Исследование и усовершенствование противокоронных покрытий высоковольтных электрических машин

• Автор: Гегенава, Анна Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 206 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Лобовая часть статорной обмотки высоковольтных электрических машин

как проходной изолятор.

1.2. Способы регулирования электрического поля в лобовой части статорной

оомотки

1.2.1. Конструкции, использовавшиеся в АО "Электросила"

1.2.2. Емкостной метод регулирования поля

1.2.3. Регулирование поля резистивными покрытиями
1.2.3.1. Ленточные покрытия
1.2.3.2. Эмалевые покрытия
1.3. Способы расчета напряженности электрического поля в противокоронном

покрытии
1.3.1. Покрытие с линейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ)
1.3.2. Покрытие с нелинейной ВАХ
1.3.2.1. Общий принцип расчета поля в противокоронном покрытии
1.3.2.2. Расчет идеализированной модели
1.3.2.3. Метод принудительного деления потенциала
1.4. Эмалевые покрытия. Состав
1.4.1. Наполнитель
1.4.1.1. Карбид кремния
1.4.1.1.1. Общие сведения
1.4.1.1.2. Вольт-амперные характеристики нелинейных полупроводниковых

сопротивлений. Математическое описание ВАХ
1.4.1.1.3. Механизм проводимости карбида кремния (БГС)
1.4.1.1.3.1. Рассмотрение механизма образования проводимости слоя эмали на

основе теории перколяции
1.4.1.1.4. Влияние дисперсности порошков БИТ на проводимость и

технологичность
1.4.1.2. Оксид цинка
1.4.2. Связующие вещества
1.4.3. Дополнительные вещества

1.4.4. Технология изготовления эмалевых покрытий
1.5. Измерение электропроводности эмалевых покрытий
1.6. Выводы. Постановка задачи
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОТИВОКОРОННЫХ ПОКРЫТИЙ. ПАРАМЕТРЫ ВАХ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
2.1. Обоснование экспоненциальной зависимости ВАХ для тонкослойных

противокоронных покрытии
2.2. Методика измерения ВАХ
2.2.1. Подготовка образцов
2.2.2. Выбор частоты испытательного напряжения
2.2.2.1. Методика и схема измерений ВАХ на различных частотах
2.2.2.2. Методика и схема измерений ВАХ на постоянном токе
2.2.3. Определение электрических и тепловых условий испытаний
2.2.3.1. Время и величина напряженности стабилизации в электрическом поле
2.2.3.2. Длительность!! величина температуры запечки
2.2.3.3. Определение влияния температуры на ВАХ в рабочих условия
2.2.3.4. Заключение
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАХ
3.1. Экспериментальное определение предельных нагрузок в покрытии
3.2. Методика расчета нагрузок в покрытии
3.2.1. Уравнения для расчета максимальной напряженности в покрытии
3.2.2. Краевые условия. Входные и выходные данные для расчета
3.2.3. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных
3.3. Расчет нагрузок в покрытии
3.3.1. Линейная ВАХ
3.3.2. Нелинейная ВАХ
3.3.2.1. Зависимость нагрузок в покрытии от удельной емкости изоляции и

испытательного напряжения
3.3.2.2. Определение области допустимых параметров ВАХ
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. СОСТАВ ЭМАЛИ. КОМПОНЕНТЫ И ИХ СООТНОШЕНИЕ
4.1. Исследование сопротивления порошка карбида кремния. Выбор 116 оптимальных параметров
4.2. Исследование дисперсионного состава порошков
4.3. Выбор проводящей присадки
4.4. Оксид цинка как возможный наполнитель
4.5. Метод определения содержания компонентов в эмали
4.5.1. Способ №1
4.5.2. Способ №2
4.6. Определение оптимального состава и влияния на свойства покрытия

каждого компонента
4.6.1. Определение оптимального соотношения компонентов связующего
4.6.2. Определение оптимального содержания наполнителя SiC и проводящей

добавки
4.7. Применение теории перколяции для анализа влияния размера и

содержания частиц наполнителя эмали
4.8. Выводы
ГЛАВА 5. КОНСТРУКЦИЯ ПОКРЫТИЯ. РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
5.1. Конструкция покрытия
5.1.1. Двухступенчатое покрытие
5.1.2. Геометрические и электрические характеристики ступеней
5.2. Исследование воздействия рабочих факторов (влажности, температуры,
электрической нагрузки и состава) на свойства покрытия ^
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4

распределение температуры по покрытию. Погрешность по сравнению с экспериментальными данными прямых измерений температуры составила около 10%.
1.3.2.3. Метод принудительного деления потенциала
Метод принудительного деления потенциала, используемый в [22, 41], заключается в том, что на полупроводящее покрытие, на некотором расстоянии от конца пазового покрытия х=Ьь, наматывают дополнительный проволочный электрод, рис. 1.3-2 (0<Ь<1), на который подается напряжение, совпадающее по фазе с испытательным. Распределение напряжения по покрытию в этом случае будет зависеть от расстояния Ц=(1-Ь)Р. В области 0<х<Ьь значение потенциала будет определяться двумя совпадающими по фазе напряжениями: и на конце пазовой части (х=0) и Ц, на проволочном электроде (х= Ьь.). С учетом граничных
условий напряжение в области 0<х<Ьь будет иметь пик и его
распределение будет описываться выражениями:
Г + Е х + и 0 < х < 1.
и= " ь . (1.3-10)
ЕДх - Ьь) + и„ 1Ь < х < Е„
Распределение напряжения с
использование принудительного деления представлено на рис. 1.3-8. На рис. 1.3-9 приведено распределение тепла по покрытию с использования метода принудительного деления и без него, также показано влияние положения
Возможен случай нанесения на полупроводящее покрытие, нескольких дополнительных проволочных электродов, на которые также подается напряжение, полностью совпадающее по фазе с испытательным.
рис. 1.3-8.
Распределение напряжения в покрытии с использованием дополнительного электрода
дополнительного электрода.