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 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 электромашинкой изоляции
3.4. Экспериментальная оценка длительной электрической прочности корпусной изоляции с улучшенными диэлектрическими параметрами
2.2.5. Определение устойчивости статорной изоляции к воздействию термоциклов
2.3. Измерение физикохимических 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 УЛУЧИГЕННЫМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
3.1. Характеристики исследованных предварительно пропитанных слюдосодержащих лент промышленного производства
3.2. Разработка предварительнопропитанной 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
3.5. 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 слюдосодержащих 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 ТЗФП0 с воздушным охлаждением мощностью 0 МВт и контроль качества пропитки статорной обмотки
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
Введение
Современное развитие мировой экономики требует постоянного ввода новых мощностей генерирующего электрооборудования. Согласно основным положениям технической политики в электроэнергетике России на период до года 1, отечественная промышленность до года должна освоить выпуск турбогенераторов с полностью воздушным охлаждением до 0 МВт и осуществить разработку таких машин мощностью до 0 МВт. В этот же период планируется создание пилотных асинхронизированных турбогенераторов с воздушным охлаждением. До года планируется производство турбогенераторов с полностью воздушным охлаждением мощностью до 0 МВт и крупных гидрогенераторов с повышенным КПД за счет применения новых материалов. Сюда входит также и промышленное освоение турбогенераторов до МВт с водяным охлаждением для АЭС и оснащение теплоэлектростанций на асинхронизированными турбогенераторами.
Поскольку способы выработки электроэнергии на атомных и гидравлических электростанциях с точки зрения экономики и экологии продолжают оставаться дискуссионными, то силовое электромашиностроение вынуждено одновременно развивать производство турбо и гидрогенераторов. Что касается гидрогенераторостроения, то освоенная в отечественном производстве конструкция с непосредственным водяным охлаждением обмотки статора и форсированным воздушным охлаждением обмотки ротора относится к числу достижений ОАО Силовые машины филиала Электросила 2, и она используется при выпуске мощных гидрогенераторов.
Необходимо учитывать, что в России к году доля оборудования теплоэлектростанций со сроком службы свыше лет составит до ,4 3. Поэтому остро стоит вопрос о техническом перевооружении станций на базе современного энергетического оборудования, в частности, генераторов с повышенными техникоэкономическими показателями. Причем техническое
перевооружение действующих электростанций включает как замену, так и глубокую модернизацию оборудования. В связи с этим происходит постоянный рост удельных нагрузок турбо и гидрогенераторов.
Совершенствование конструкций турбо, гидрогенераторов тесно связано с возрастанием электродинамических, тепловых и термомеханических нагрузок, что требует решения ряда важных прикладных проблем, в том числе в области внедрения новых изоляционных материалов и разработки прогрессивных технологических процессов изготовления систем изоляции статорных обмоток.
Хорошо известно, что работоспособность электрических машин высокого напряжения турбо и гидрогенераторов, в первую очередь, определяется надежностью систем изоляции, которая, в свою очередь, зависит от основных физикохимических и технологических параметров применяемых электроизоляционных материалов.
Корпусная изоляция статорной обмотки является наиболее нагруженным элементом, подвергающимся одновременному воздействию электрического поля, температуры и термомеханических напряжений. Особо высокие требования к современным изоляционным системам предъявляются в связи с проектированием и изготовлением мощных турбогенераторов с воздушным охлаждением.
В настоящее время допустимая рабочая напряженность электрического поля корпусной изоляции в области плоской стороны стержня может достигать значений 3,03,2 кВмм для изоляции, изготовленной методом вакуумнагнетательной пропитки для проводников с оптимизированной геометрией с закругленными углами 4. Дальнейшее увеличение рабочей напряженности и связанное с этим утонение изоляции может привести к существенному снижению механических характеристик корпусной изоляции, что неизбежно негативно скажется при монтаже обмотки.
Повышение требований к надежности мощных электрических машин
привело к необходимости использования при изготовлении статорной кор
пусной изоляции материалов, характеризующихся повышенной стабильностью физикохимических и электроизоляционных свойств. Традиционно для этой цели применяются комбинированные слюдосодержащие ленты, в которых в качестве подложки используются стеклоленты, а в качестве диэлектрического барьера слюдобумаги, пропитанные эпоксиноволачными смолами. Повышение содержания слюды в слюдобумагах привело к существенному росту длительной электрической прочности изоляции 5, 6.
В мировой электроэнергетике в последние десятилетия наблюдается увеличение производства турбогенераторов, предназначенных для работы с газовыми турбинами большой мощности. В Европейском сообществе к участию в тендерах на электрооборудование мощностью до 0 МВт допускаются только турбогенераторы с воздушным охлаждением. Отсутствие таких турбогенераторов в референции любого завода снижает его конкурентоспособность на международном, а в будущем и на Российском рынке.
Создание подобпцых турбогенераторов стало возможным благодаря применению высокотеплопроводной изоляции на основе новых изоляционных материалов и технологий. Поэтому освоение современных технологий создания высокотеплопроводной изоляции является первостепенной задачей.
Решение этой задачи позволит также создать турбогенераторы с косвенным водородным охлаждением мощностью до 0 МВА. Без увеличения габаритов и при сохранении нагрева статора можно будет повысить мощность серийных турбогенераторов, либо, при сохранении мощности и габаритов, снизить нагрев статоров и повысить срок службы турбогенераторов.
Актуальность
- Київ+380960830922