2999072615

wtrąciny gazowe wewnątrz struktury izolacji zwojowej i głównej, w wyniku czego izolacja jest budowy monolitycznej.

Mankamentem technologii VPI jest bardzo skomplikowana ewentualna wymiana pojedynczych cewek w przypadku awarii. W zasadzie wyjmuje się wówczas wszystkie cewki i poprzez pracochłonną regenerację izolacji głównej można większość z nich wykorzystać ponownie. Zasadniczą taśmą izolacyjną na izolację zwojów i izolację główną jest porobant, który występuje również pod innymi nazwami, w zależności od modyfikacji.

Technologia Resin Rich Compact -RRC wprowadzona została w krajowej firmie Energoserwis w początku lat 90-tych. /RR w 1972r./. Maszyny wykonane w tej technologii nadal pracują bez zastrzeżeń ze strony użytkowników maszyn, między innymi w hydrogeneratorach 125MW.

Jest to również nowoczesny układ izolacyjny klasy F wykonany z materiałów najwyższej jakości, który charakteryzuje się wysoką skutecznością ochrony przeciwjarzeniowej oraz niskim poziomem intensywności wyładowań niezupełnych. Wykonane tą technologią elementy uzwojenia (cewki, pręty) pozwalają na zwiększenie szybkości produkcji, charakteryzują się dużą jednorodnością, powtarzalnością parametrów produkcyjnych, wysoką jakością izolacji, przede wszystkim względnie niskim kosztem wytwarzania.

Zewnętrzna ochrona przeciwjarzeniowa wykonana jest ze specjalnie dobranych, nienasyconych żywicą taśm: przewodzącej w części żłobkowej i półprzewodzącej na czołach. Taśmy ochrony przeciwjarzeniowej nakładane są przed procesem termicznego prasowania prętów i cewek. Dzięki zastosowaniu taśmowej powłoki przeciwjarzeniowej uzyskano układ izolacyjny stanowiący monolit nie wymagający dodatkowej obróbki przed umieszczeniem prętów w żłobkach stojana.

Modernizację pierwszej maszyny, polegającej na przezwojeniu stojana przy wymianie uzwojenia typu cewkowego na prętowy zastosowano w jednej z Elektrowni szczytowo- pompowych. Wyprodukowano 360 prętów o skomplikowanej budowie: dwupołówkowe z 360° przeplotem elementarnych przewodów miedzianych w części żłobkowej. Uzwojony stojan ma w wyniku tego pełną skuteczną ochronę przeciwjarzeniową. Po osiągnięciu projektowanych parametrów maszyny odwracalnej powtórzono technologię RRC dla pozostałych trzech maszyn z dobrym skutkiem.

3. ANALIZA ROZWIĄZAŃ KONSTRUKCYJNYCH UZWOJENIA STOJANA W ŚWIETLE NARAŻEŃ IZOLACJI ELEMENTARNYCH PRZEWODÓW

Narażenia termiczne.

Lokalne zwarcie elementarnych przewodów w uzwojeniu maszyn elektrycznych jest przyczyną wydzielania się dodatkowych strat mocy. Zwarcie tych przewodów powstaje najczęściej podczas eksploatacji w wyniku przetarcia się izolacji od drgań i ruchów dylatacyjnych. Pęknięcia izolacji występują również w strefie czołowej, przy wyjściu ze żłobka. Pochodzą one od nieodpowiedniej technologii wkładania ostatnich cewek, zwłaszcza dwuwarstwowych pętlicowych, w hydrogeneratorach dużej mocy. Elementarne izolowane druty są tak ułożone względem siebie, aby zapewnić najmniejszą różnicę potencjałów w główce pręta między końcami przewodów, i co za tym idzie w miarę równomiernego rozkładu prądu i zmniejszenia strat energii związanych ze zjawiskiem wypierania prądu w kierunku szczeliny pomiędzy stojanem i wirnikiem. Pręty przeplecione-transponowane powinny być tak wykonane, aby każdy elementarny przewód w żłobku był skojarzony z w miarę jednakowym strumieniem magnetycznym. W większości maszyn, z wyjątkiem maszyn największej mocy, przewody przeplatane są tylko w części żłobkowej i wzajemnie od siebie odizolowane. Stosowano także przeplecenia w strefie czołowej w wykonaniu cewkowym stojanów hydrogeneratorów 125MW. W strefie czołowej- na główkach mogą się przewody te ze sobą stykać.

Zwarcie przewodów elementarnych może wystąpić podczas produkcji uzwojenia z następujących przyczyn: formowanie przewodów pod prasą z ostrymi krawędziami wkładek, nie eliminowanie odcinków zlutowanych, przegrzany lakier przewodów, podkładanie izolacji w przepleceniach (podczas montażu) ostrym narzędziem, nierównomierność w grubości nakładania izolacji- zbyt duże siły ściskające podczas prasowania pręta w prasie, nieodpowiednie składowanie cewek/ prętów z ukształtowaną ewolwentą itp. Takie przewody wykazują już po wstępnym utwardzeniu w prasie zwarcia metaliczne o bardzo małej - rzędu 0,0001Ś2-rezystancji przejścia w miejscu styku. Rezystancja zamkniętego obwodu jest o rząd większa, więc znaczne straty mocy będą się wydzielały wzdłuż tego obwodu zwarcia. Wielkość tej rezystancji określona była podczas badań (z udziałem autora) rzeczywistych modeli prętów stojana TWW-200 z izolacją bitumiczną.

W zasadzie metaliczne zwarcie elementarnych przewodów lokalizuje bez problemu kontrola międzyoperacyjna, więc autor skupi się na przypadkach zwarć powstałych podczas montażu uzwojeń i w eksploatacji. Zwarcia te charakteryzują się tym, że rezystancja przejścia w miejscu powstawania styku jest większa od rezystancji zamkniętego obwodu.

W powstałym obwodzie zamkniętym, na rezystancji przejścia wydzielają się straty mocy powodując nagrzewanie lokalne miedzi, izolacji i żelaza czynnego. Wg danych zaczerpniętych z [L54] dla turbogeneratorów o mocy 235-r278 MVA z wodnym chłodzeniem prętów, straty mocy przy zwarciu przewodów elementarnych o maksymalnej różnicy potencjałów osiągają 2860-r3530W, a przy zwarciu sąsiednich

4