Phóng điện ở Cuối Cuộn của Động cơ Điện Áp Cao và Xử lý Chống Corona

I. Nguyên nhân và nguy cơ của việc xả xả cuối

Các cuộn dây cuối của cuộn dây stator động cơ điện áp cao có xu hướng xả một phần do phân phối trường điện không đồng đều.Khi cường độ trường điện vượt quá cường độ phá vỡ của không khí (khoảng 3 kV/mm), phát thải corona xảy ra, đặc trưng bởi phát quang xanh và tạo ra ozone và nitơ oxit.

1. Nồng độ trường điện: Sức mạnh trường cao nhất xảy ra ở lối ra khe cắm. Một cuộn dây đơn có thể tạo ra corona ở 4 kV, xả trượt ở 20 kV và flashover ở 40 kV.
2. Các khiếm khuyết cách nhiệt: Các khiếm khuyết sản xuất hoặc hoạt động như lỗ hổng, phân mảnh hoặc đục làm trầm trọng thêm sự biến dạng trường điện.
3. Các yếu tố môi trường: Sự gia tăng 10% độ ẩm làm giảm điện áp bắt đầu corona xuống còn 10%, trong khi các chất gây ô nhiễm (ví dụ như bụi, dầu) làm suy giảm hiệu suất cách nhiệt khí.

Mối nguy hiểm:

• Hiệu ứng nhiệt gây ra sự carbon hóa của vật liệu cách nhiệt (ví dụ: keo, mica), dẫn đến làm trắng, nới lỏng hoặc mạch ngắn của cách nhiệt sợi.
• Các rung động điện từ gây ra sự phát thải tia lửa trong các lỗ hổng khe cắm, làm xói mòn bề mặt cách nhiệt.
• Hoạt động kéo dài cho phép xả theo dõi thâm nhập vào cách điện chính, dẫn đến hỏng.

II. Các nguyên tắc cơ bản của điều trị chống coronavirus

Cốt lõi của công nghệ chống coronavirus nằm ởđồng bộ hóa trường điệnđể ngăn chặn sự ion hóa khí, đạt được thông qua:

1. Thiết kế gradient kháng:
   • Khả năng kháng của lớp chống corona tăng dần từ lối ra khe vào cuối cuộn, đảm bảo sự suy giảm điện áp tuyến tính và tránh thay đổi cường độ trường đột ngột.
   • Ví dụ bao gồm chuyển đổi ba giai đoạn bằng cách sử dụng sơn bán dẫn kháng thấp (103?? 105 Ω), kháng trung bình (109?? 1011 Ω) và kháng cao,hoặc đặc điểm kháng không tuyến tính của silicon carbide (tự kháng thấp hơn dưới cường độ trường cao hơn).
2. Phân chia điện áp dung lượng:
   • Các cấu trúc bảo vệ bên trong chèn điện cực vào trong cách điện cuộn, tạo thành một cấu hình kiểu vỏ để phân chia điện áp điện dung.
   • Thích hợp cho động cơ trên 24 kV nhưng liên quan đến các quy trình phức tạp và chi phí cao hơn.

III. Công nghệ chống Corona phổ biến

Các phương pháp điều trị chống corona được phân loại dựa trên mức độ điện áp và ứng dụng:

Dòng chảy quy trình điển hình (loại quấn bằng bàn chải):

1. Áp dụng sơn bán dẫn kháng thấp (ví dụ, sơn nhựa epoxy 5150) trên phần thẳng, kéo dài 25 mm vượt ra ngoài mỗi bên của lõi sắt.
2. Áp dụng sơn bán dẫn kháng cao (ví dụ, sơn alkyd 5145) trên phạm vi 200 × 250 mm từ lối ra khe cắm đến vòng kết thúc, chồng chéo 10 × 15 mm với sơn kháng thấp.
3. Bọc bằng băng thủy tinh loại bỏ axis dày 0,1 mm theo mô hình nửa vòng.
4. Áp dụng thêm sơn bán dẫn kháng thấp và cao trên băng thủy tinh để bảo vệ nhiều giai đoạn.

IV. Kiểm soát các thông số chính trong điều trị chống Corona

1. Lựa chọn điện trở:
   • Khả năng kháng bề mặt (ρs) của lớp chống corona phải phù hợp với sự phân bố điện áp: ρs quá mức gây ra gradient điện áp dốc và corona sớm ở đầu đầu,trong khi không đủ ρs dẫn đến corona ở cuối cuối cùng.
   • Phạm vi khuyến cáo: 5 × 109 ‰ 1010 Ω (một giai đoạn), ≤ 105 Ω (phân đoạn kháng thấp), ≥ 109 Ω (phân đoạn kháng cao).
2. Khả năng thích nghi với môi trường:
   • Năng lượng bắt đầu Corona giảm 1% mỗi lần tăng độ cao 100 m, cần điều chỉnh tham số cho các ứng dụng ở độ cao cao.
   • Các động cơ hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ, độ ẩm cao, ô nhiễm) có thể cần điều trị chống corona ngay cả ở 3 kV.
3. Kiểm soát chất lượng quá trình:
   • Các tấm sơn phải đồng đều, liên tục và mịn màng với độ dính mạnh để tránh sự tập trung trường do độ dày không đồng đều.
   • Nhiệt độ làm khô sơn bán dẫn (ví dụ: 180 ~ 220 ° C để loại bỏ sáp) phải được kiểm soát chặt chẽ để ngăn ngừa suy giảm hiệu suất.

V. Xu hướng công nghệ

1. Vật liệu kháng không tuyến tính: Các lớp chống corona bằng silicon carbide chiếm ưu thế do khả năng kháng tự điều chỉnh của chúng, cải thiện hiệu suất đáng kể.
2. Vật liệu nano composite: Nghiên cứu tập trung vào việc kết hợp các hạt nano (ví dụ: SiO2, TiO2) vào sơn chống corona để cải thiện khả năng chống corona và sức mạnh cơ học.
3. Giám sát thông minhTích hợp với giám sát giải phóng một phần trực tuyến cho phép đánh giá thời gian thực về điều kiện lớp chống corona để bảo trì dự đoán.