Моделирование разрядной активности в системе изоляции статорных обмоток турбогенераторов
Цель статьи состоит в численном исследовании условий инициации пазовых частичных разрядов в воздушных промежутках паза статора высоковольтного турбогенератора в условиях, воспроизводящих реальную конструкцию паза статора турбогенератора мощностью 220 МВт с воздушным охлаждением; учитывающих распределение поля рабочих температур и электрического напряжения в пазу статора, изменение электрофизических свойств материалов – диэлектрической проницаемости, электрического сопротивления материалов основной изоляции и элементов системы коронозащиты, в зависимости от локальной температуры. Критерием условий инициации ПЧР служит превышение уровня напряженности электрического поля над электрической прочностью воздушного промежутка в любой локальной зоне конструкции паза статора, для чего применена нелинейная функциональная зависимость электрической прочности воздушного промежутка. Исследования выполнялись посредством моделирования паза статора в численной среде, в которой воспроизведена геометрия фрагмента конструкции паза статора. По результатам расчетов определены значения допустимого диапазона удельного объемного электрического сопротивления внешнего коронозащитного покрытия, которые позволяют обеспечить отсутствие условий возникновения ПЧР в процессе длительной эксплуатации турбогенератора; также установлено, что наиболее опасны локальное повреждение внешнего коронозащитного покрытия и локальный обрыв волнистой прокладки бокового уплотнения. Полученные результаты носят прикладной характер для использования в инженерных подразделениях с целью исследования работоспособности элементов конструкции системы коронозащиты при проработке конструктивных решений в процессе детального проектирования турбогенераторов с воздушным охлаждением.
Авторы: Э. Р. Маннанов, А. М. Костельов, В. О. Белько, А. М. Андреев, В. Н. Железняк
Направление: Электротехника
Ключевые слова: обмотка статора, система изоляции, численное моделирование, пазовый частичный разряд
Открыть полный текст статьи