Обмотанный статор высоковольтного турбогенератора Советский патент 1993 года по МПК H02K3/30 

Изобретение относится к крупным турбогенераторам, в частности, к конструкции обмотанного статора.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем снижения количества механических повреждений изоляции обмоток при транспортировке и повышения производительности и улучшения условий труда при изготовлении статора путем исключения операции нанесения на изоляции лакового покрытия при сохранении надежного электрического контакта между стенками паза и изоляцией.

Известна конструкция обмотанного статора, где стержни обмотки имеют на поверхности корпусной изоляции полупроводящее покрытие в виде содержащего графит лака, установлены в пазы с некоторым зазором, после чего уплотнены в пазах с помощью упругих прокладок из гофрированного полупроводящего стеклотекстолита..

Недостатками такой конструкции являются необходимость нанесения на жень полупроводящего лака, содержащего растворитель, что усложняет производство и ухудшает условия труда; недостаточный тепловой контакт между стержнями и стенками пазов, что ухудшает параметры турбогенератора при воздушном охлаждении; большая вероятность механического повреждения корпусной изоляции при транспортировке, укладке, вы емке и уплотнений стержня.

Известна аналогичная конструкция обмотанного статора турбогенератора, отличающаяся тем, что полупроводящее покрытие выполнено в виде пропитанной полупроводящим лаком асболавсановой ленты.

Эта конструкция еще более трудоемка, а условия труда при ее изготовлении еще более напряженные, так как, кроме паров растворителя, в атмосфере содержатся и микрочастицы асбеста.

Наиболее близка к заявляемой, выбранная за прототип, конструкция обмотанного статора,в которой стержни укладываются в пазы сердечника и уплотняются в них с помощью полупроводящих упругих элементов из отвержденного эластомера, армированного сеткой из изоляционной ячеистой стеклоткани,

Применительно к высоковольтному турбогенератору эта конструкция имеет следующие недостатки; условия труда при производстве стержня с полупроводящим покрытием также неблагоприятны; транспортировки или перемещение стержня, обладающего массой до 240 кг при длине до 11 м и не имеющего надежно амортизирующего покрытия, сопряжены с опасностью

механических повреждений изоляции; подгонка и закрепление по длине стержня оберточного уплотняющего полотна технологически затруднительна; возможно образование полостей по длине паза между поверхностью стержня и уплотняющим материалом, в которых при высоком номинальном напряжении будет развиваться пазовый разряд.

На фиг. 1 показан стержень обмотки

статора с полупроводящим покрытием; на фиг. 2 - паз сердечника с укладываемым в него стержнем, поперечное сечение.

Стержень 1 с пазовой частью 2 длиной Р„ 4м имеет термореактивную изоляцию

з, наложенную на токоведущую часть 4 так, что ширина стержня в пазовой части равна Ь. В пазовой части 2 на стержень накладывается встык трехслойный композит толщиной так, что между соседними витками 5 и 6

может образоваться технологический зазор 7 протяженностью б (О..ДЗ мм). Слой 8, выполненный из недоотвержденной кремний- органической резины, обладает адгезией к термореактивной изоляции 3 стержня 1,

слой 9 - электропроводящая стеклоткань толщиной 0,08...0,1 мм, слой 10 выполнен из полностью отвержденной кремнийоргани- ческой резины, имеющей (как и в слое 8) удельное объемное сопротивление до

(3....5)-1050м см.

Перед нанесением на стержень полу- проводящеаго покрытия измеряется ширина стержня (Ь) и паза 11 (t), после чего выбирается требуемая номинальная толщина трехслойного композита (Л) по формуле:

A /(t-b)4

2 О - е) .

где е-относительный натяг, возникающий в покрытии при установке стержня в паз.

Для покрытия из трехслойного композита на базе радиационно отверждаемой полупроводящей резины диапазон используемого натяга установлен опытным путем и составляет, от емин. - 0,05 до Јмакс. 0,35.

Тогда при характерных для высоковольтного турбогенератора номинальных значениях: ti 41 мм; bi 40 мм; ЈСр.

СЈмин+Јмакс)020 .

(1-0°2) MM а в случае встречных допусков на ширину стержня и паза (ta 41,5 мм, D2 39,5 мм) и том же натяге:

л 41,5-39,5 „ ос & 2 (1-0.2) Толщина стержня 1 с наложенным покрытием - Ь + 2 А(фиг. 2) превышает ширину

паза 11 (t) на величину, обеспечивающую заранее рассчитываемый натяге, благодаря которому при запрессовке стержня зазоры 7 между витками смыкаются, чем предотвращаются пазовые разряды в этой зоне.

Использование описанной конструкции, где полупроводящее покрытие одновременно выполняет функции уплотняющего элемента и защитной оболочки, предотвращающей механические повреждения корпусной изоляции стержня, делает производство экологически более чистым, повышает производительность труда при изготовлении обмотанного статора и его частей,

Реализация указанного изобретения требует незначительной корректировки технологического процесса производства полупроводящей уплотняющей резиностеклоткани типа РЭТСАР-П. Использование изобретения возможно на всех заводах, выпускающих высоковольтные турбогенераторы с воздушным охлаждением.

Расчет экономического эффекта от использования предлагаемого технического решения смотри в приложении к материалам заявки на отельном листе.д+2Д

Формула изобретения

Обмотанный статор высоковольтного турбогенератора с изолированной обмоткой, уложенной в пазы статора, в котором между изоляцией обмотки и стенками паза размещена с натягом трехслойная прокладка, средний слой которой выполнен из ячеистой стеклоткани, а крайние слои - из полу про водящей кремнийорганической резины, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем снижения количества механических повреждений изоляции обмотки при транспортировке и повышения производительности и улучшения условий труда при изготовлении статора путем исключения операции нанесения на изоляцию лакового покрытия при сохранении надежного электрического контакта между стенкой паза и изоляцией,прокладка намотана встык на пазовую часть изолированной обмотки, ячеистая стеклоткань прокладки выполнена электропроводящей, а примыкающий к изоляции слой кремнийорганической резины выполнен недоотвержденным.

Использование: крупные высоковольтные турбогенераторы, конструкция обмотанных статоров. Сущность изобретения: обмотанный статор содержит изолированную обмотку, уложенную в пазы статора, в котором между изоляцией 3 обмотки и стенками паза размещена трехслойная прокладка, средний слой которой выполнен из ячеистой стеклоткани, а крайние слои 8, 10 - из полу про вод я щей кремнийорганической резины. Прокладка намотана встык на пазовую часть изолированной обмотки, ячеистая стеклоткань прокладки выполнена электропроводящей, а примыкающий к изоляций 3 слой 8 кремнийорганической резины выполнен недоотвержденным. 2 ил.