大電機定子線圈端部防暈特性損耗仿真分析與實驗研究.pdf

1、隨著發(fā)電機額定電壓等級的不斷提高，對大電機絕緣系統(tǒng)提出了更高的要求，要求在保證發(fā)電機優(yōu)異的電氣和機械性能的基礎上，盡可能減小發(fā)電機的體積。發(fā)電機定子線圈端部電場分布極不均勻，容易發(fā)生電暈放電，提高定子線圈端部的損耗密度，破壞發(fā)電機主絕緣，降低定子線棒的使用壽命，限制發(fā)電機容量的提高。
　　本文利用PTC Creo三維建模軟件，建立了發(fā)電機定子線圈端部三維模型。利用仿真軟件COMSOL Multiphysics對發(fā)電機定子線圈端部防

2、暈層的損耗進行數(shù)值仿真分析，系統(tǒng)研究防暈層結構、扭轉角度、搭接長度以及非線性系數(shù)等因素對定子線圈端部防暈層損耗的影響。仿真計算可知有扭轉角度的防暈層與無扭轉角度的防暈層相比，損耗最大值較大而損耗平均值較小，損耗最大值出現(xiàn)在中低阻搭接部位的窄邊棱角處;同等條件下，三層防暈結構的表面損耗最大值和平均值都小于兩層防暈結構;當扭轉角度為17.5°到30°時，隨扭轉角度的增加，防暈層損耗最大值先下降后上升，防暈層損耗的平均值不斷下降，扭轉角度為2

3、2.5°時，表面損耗最小，防暈效果理想;搭接結構可以避免相鄰兩段防暈層電阻過渡不良，當搭接長度為25mm時，防暈層損耗最大值和損耗平均值都較小，防暈工藝及效果最佳;非線性系數(shù)對防暈層損耗的影響主要取決于第一段防暈層的非線性系數(shù)，若非線性系數(shù)過小，防暈效果不理想，若非線性系數(shù)過大，高阻末端容易發(fā)生閃絡放電，防暈層損耗增大，當非線性系數(shù)為1時，防暈效果最好。
　　以發(fā)電機定子線圈端部損耗的仿真分析為依據(jù)，希望能找到一種理想的非線性防暈

4、材料，使防暈材料的非線性系數(shù)滿足防暈條件，降低定子線圈的端部損耗。本文分別以純環(huán)氧樹脂和O-MMT/環(huán)氧樹脂為基漆，以目數(shù)為400目的碳化硅為填料，采用熔融共混法分別制備了碳化硅/環(huán)氧樹脂非線性防暈漆以及碳化硅-有機化蒙脫土/環(huán)氧樹脂非線性防暈漆，其中有機化蒙脫土的含量為2wt％～5wt％。實驗研究了碳化硅含量和蒙脫土含量對碳化硅非線性防暈漆的防暈參數(shù)的影響。通過實驗可知，隨碳化硅含量的升高防暈漆電阻率降低，非線性系數(shù)升高;有機化蒙脫土