Research on the Anti-corona Coating of the Power Transmission Line Conductor

An anti-corona method for the power transmission lines is proposed in this paper. The RTV coating is used as the anti-corona coating, which is spaying onto the surface of the wearing conductor. The corona characteristic of the conductor test was done, and the corona onset voltage increase after the spraying of the anti-corona layer, the corona loss in the same voltage decrease, which could prove the excellent effect of improving the corona characteristic of the conductor. This anti-corona method will have great prospect, based on the background of the construction of UHV power transmission lines.

大型发电机耐电压试验时的绕组温升现象

本文列举了大型发电机线棒在交流耐电压试验过程中的典型温度数据,对试验过程中的温升现象进行了简要的介绍和分析,通过对温升现象影响因素的阐述,解释了工程实践中经常遇到的问题。目前国内外电机制造企业在制造和安装过程中对线棒耐电压试验产生的温升没有明确的限值规定,作者在大量经验数据的基础上,给出了温升范围的技术性建议,为工程人员提供了参考。

高海拔大型水轮发电机定子线棒及绕组防晕性能研究

通过建立仿真模型,对某高海拔地区发电机定子线棒及绕组进行仿真计算,探究了定子线棒及绕组防晕设计的合理性。根据设计制造了定子线棒及绕组,并通过试验验证了防晕结构的可靠性。仿真计算结果表明:在海拔高度为3000 m时,定子线棒在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的过程中最大场强分别为0.32、0.44、0.53kV/mm,最大损耗分别为2.19×10^(5)、1.46×10^(6)、6.34×10^(6) W/m^(3),发电机绕组层间最大电子密度为1.32×10^(17) m^(-3)。对定子绕组斜边间隙进行修正设计后,定子绕组在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的最大场强分别为0.78、1.50、2.14 kV/mm,最大损耗分别为3.01×10^(5)、6.8×10^(5)、3.23×10^(6) W/m^(3)。试验结果表明:定子线棒能通过40.7 kV电晕试验及73.5 kV耐压1 min试验;定子绕组能通过30 kV电晕试验及52.4 kV耐压1 min试验。随着海拔高度的提升,定子绕组在1.1Un下的紫外光子数逐渐增大,当海拔高度低于3500 m时,紫外光子数均小于1000,表明所设计的绕组防晕性能满足机组设计及运行需求。

大型电机定子线棒及绕组的防晕技术研究进展

介绍了大型发电机定子线棒及绕组防晕材料研发、防晕结构设计、防晕测试与观测技术的发展历程,并对防晕技术的发展方向进行了讨论。

1000MW水轮发电机定子线棒绝缘技术的研究

介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发电机定子绕组的运行寿命。

大型发电机定子槽内振动火花放电机理

大型发电机定子槽内"振动火花放电"的破坏程度远大于局部放电,因此对该放电的产生原因和所需条件进行了研究。首先应用分布式电容模型及主磁通模型对振动火花放电的机理进行了理论分析,并对线棒槽内中部和端部防晕层表面的感应电压、接地电流进行了理论计算和实验验证,明确了振动火花放电发生的原因;然后搭建了模拟定子槽内振动火花放电的实验平台,通过实验研究了振动火花放电产生所需的感应电压、接地电流的条件,得到了近似为负指数关系的电压电流特性曲线;最后,综合上述理论分析及实验结果,对防晕层电阻率的优化选取进行了计算,得到了能较好抑制定子槽内放电的防晕层电阻率的取值范围,如600MW大型汽轮发电机的防晕层表面电阻率的选取范围建议为7.2～18.9kΩ。

β-SiC非线性导电特性影响因素及机理的研究

研究了-βSiC非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βSiC作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βSiC微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βSiC形成固溶体,可有效地改变β-SiC的非线性导电特性;-βSiC微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βSiC电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βSiC微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βSiC微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βSiC微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βSiC完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.

24kV、26kV水电百万仿真定子线棒新型防晕结构的研究

采用新型防晕材料进行防晕结构优化试验,用防晕结构与多胶主绝缘一次热模压成型方法,确定了24kV、26 kV/1 000 MW定子线棒的最佳防晕结构及成型工艺。结果表明:常规性能、电老化及电热老化完全满足24 kV、26 kV水轮发电机1 000 MW定子线棒及绕组要求,防晕性能满足24 kV及26 kV电压等级水轮发电机定子线棒的要求。

大电机主绝缘多因子老化试验中试样线棒端部防晕技术的研究

大电机在长期的运行过程中要遭受电、热、机械等多因子的联合作用，使其绝缘逐渐老化。为了研究其老化机理，评估其剩余寿命，需要对试样线棒进行多因子应力老化试验，并测试能反映其老化程度的特征参数。本文对电老化试验和局部放电检测过程中当电压升高时试样线棒端部出现电晕、闪络现象进行了理论分析，提出了试样线棒端部防电晕的技术方案。试验结果表明，利用碳化硅合成半导电漆作为防晕层可有效地防止试样线棒的端部电晕。

超高压电气设备现场交流耐压试验用防风抗晕试验导线的研究与应用

由于河西地区位于戈壁荒漠之上,海拔高,风沙大是这一地区的显著特征,且750 kV设备现场交流耐压值高,电晕损耗大给现场交流耐压带来极大的考验,鉴于特殊的自然环境和耐压要求高,需要设计一种能满足这两种条件的特殊防风抗晕加压线,笔者利用电场及力学相关理论,设计了一种防风抗晕试验加压导线,此试验加压导线能极大的提高起晕电压和品质因数,降低试验回路的损耗,同时在大风的环境下,风偏角极小,能够保证加压线与周围设备的绝缘距离,在750 kV工程中对此种防风抗晕导线进行了应用,试验表明,此种防风抗晕导线满足现场的试验要求,试验效果良好,有力的保障了750 kV工程顺利进行。

高海拔地区330kV线路用FD型防振锤防晕性能优化

西北地区的330 kV线路地处高海拔地区,线路上采用的FD-5型防振锤普遍出现了显著的电晕放电现象,既造成功率损耗,又产生可听噪声和无线电干扰。为此,对防振锤的结构进行优化,以使其在高海拔地区正常运行时无电晕发生,同时保证防振性能满足要求。根据有限元法建立了FD-5型防振锤的三维模型,通过仿真计算,得出了锤头的电场强度分布规律,并对其结构进行优化,使锤头上的最高场强降低了17%。根据优化结果制造试品后,对试品进行低气压下的电晕试验和功率特性试验,结果表明:优化后的防振锤运行在海拔3 500 m时可有效防止电晕放电,谐振频率和功率消耗减小幅度低于6%,但是其峰谷比小于5,防振性能依然良好。

蒸发冷却对高压电机电场分布改善的研究

为尽早开发国内24 kV级大型汽轮发电机,提出了采用蒸发冷却方式的技术路线。根据蒸发冷却介质高绝缘性能提出了一种适于该冷却方式的高电压等级汽轮发电机新型定子绝缘结构。采用有限元数值计算软件仿真了电机定子槽内与端部高压静电场的分布状况,列出了若干组电场强度的计算结果,据此详尽地分析了蒸发冷却方式下形成的气、液、固三态绝缘系统的耐电晕、耐击穿的可靠性,系统地研究了新定子绝缘结构的特点及规律。结果表明该新型绝缘系统无需防晕处理,可实现主绝缘仅4 mm的24 kV等级蒸发冷却汽轮发电机。

24kV蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的可行性研究

国产大型汽轮发电机,很难做到24kV电压等级。电压高,定子绕组槽内电场分布的改善及耐电晕等技术处理难度大。该文采用理论计算与模型实验两方面的仿真手段,详尽地分析了蒸发冷却方式下形成的气、液、固三态绝缘体系的耐电晕、耐击穿的可靠性,提出一种适合于该冷却方式的、应用于高电压等级的新型定子绝缘结构,系统地研究了结构的绝缘特点及规律,并得出这一新型绝缘体系对24kV电压等级是可行的结论。

防晕材料的表面电阻率测试技术研究及参数提取

建立了非线性防晕材料的高精度测试系统,对测试过程中的电压、压力、时间和湿度等影响因素进行了试验分析及研究,得到了获取准确试验数据的方法。通过对试验数据进行线性拟合,提取了防晕设计所需的参数,进行了防晕结构的设计,并进一步通过仿真线棒的耐压试验和理论计算,对测试方法的正确性进行了验证。

蒙脱土/碳化硅微纳米复合体系防电晕漆的研究

针对研制的碳化硅-蒙脱土/环氧树脂微纳米复合非线性防电晕材料,探讨了碳化硅含量和有机化蒙脱土含量对防晕材料介电性能的影响,试验研究了不同电场下所研制防晕材料表面电阻率的变化规律,计算了防晕材料的非线性系数和初始电阻率。研究结果表明:随着碳化硅粒径和碳化硅含量的增加,防电晕漆的表面电阻率降低而非线性系数升高,当碳化硅与胶粘剂重量比超过3:1时,防电晕漆表面电阻率和非线性系数的变化趋于平缓;纳米有机化蒙脱土的添加能有效提高Si C防电晕材料的非线性特性,降低高电场强下材料的损耗和表面温度。

防晕层厚度和碳化硅含量对其电学性能影响因素的研究

研究了大电机定子线棒碳化硅(SiC)防晕层的非线性电学性能及其影响因素。将SiC材料涂刷到电机线棒表面作为防晕层时,影响防晕层电学性能的因素除了与SiC材料本身的性能有关外,还与防晕层的厚度以及SiC材料在防晕层中所占的比例等因素有关。研究结果表明:随着碳化硅防晕层厚度的增加,碳化硅防晕层的非线性系数提高,表面电阻率下降;随着碳化硅粉料在防晕层中的比例的增大,防晕层的非线性系数,表面电阻率下降。

Kapton CR防电晕薄膜热老化特性的研究

研究了热老化和冷热循环老化对Kapton CR薄膜击穿电压、拉伸强度和伸长率的影响。结果表明:Kapton CR薄膜的拉伸强度和伸长率随着热老化时间的延长和冷热循环老化次数的增多而明显变小,而Kapton CR薄膜的击穿电压没有明显变化。

内屏蔽层对发电机定子线棒电性能的影响

研究了不同内屏蔽层处理的发电机定子线棒的介电参量和不同试验电压下的局部放电量,分析了这些参量随不同内屏蔽层的变化关系。结果表明:经过内屏蔽层处理的线棒介质损耗增量、局部放电量和击穿电压都优于没经过内屏蔽层处理的线棒,全屏蔽处理的线棒介质损耗因数要低于局部屏蔽处理的线棒。全屏蔽处理的线棒中,不同结构线棒的介质损耗和局部放电量随电压的变化基本相同,但击穿电压差异较大。这些参量能有效表征发电机定子线棒的电性能状况,可为大型发电机定子线棒选择不同的内屏蔽均压层材料和结构设计提供参考。

大型电机定子线棒防晕层电场的有限元研究

大型电机定子线棒防晕层的电场计算,对优化防晕设计、提高线棒耐压水平意义重大。本文在分析传统方法基础上,提出了非线性防晕层电场计算的新型有限元方法,该方法不含空气域,大幅减小了建模尺寸,并提高求解效率和准确率。对不同额定电压下的防晕层表面电位、场强及损耗密度进行了计算,结果表明:随着电压升高,防晕层的表面电位、场强和损耗密度峰值分布均出现向防晕末端移动现象;转角内侧的损耗密度明显大于外侧,最大值一般出现在中低阻交界面的内侧棱角处。通过电老化试验和阻容链算法的验证,该有限元方法能够满足工程防晕设计精度,并可对三维电场进行定位分析,为存在表面电阻率的有限元电场计算提供了求解思路。

纳米材料在变频电机用漆包线中的作用初探

本文简要介绍了纳米材料在变频电机用漆包线漆中的耐电晕的机理,并在此理论基础上研制国产高性能耐电晕漆包线。