بهینه سازی سیستم عایقی رزین ریچ با استفاده از سیستمICP در ساخت شینه های استاتور ژنراتورهای توان بالا

سیستم عایقی در ماشینهای الکتریکی، تعیین کننده ترین بخش برای طول عمر ماشینهای الکتریکی می باشد. یکی از عوامل مهم دخیل در تخریب تدریجی عایق اصلی سیم پیچی استاتور ژنراتورهای نیروگاهی، پدیده تخلیه های جزئی Partial Discharge (PD) می باشد تخلیه های جزئی در عایق سیم پیچی استاتور، بطور کلی به چهار دسته تقسیم می شوند که عبارتند از تخلیه شیار (بین سطح خارجی شینه و شیار هسته استاتور)، بین لایه های عایقی ( درون لایه عایق اصلی)، بین کنداکتور و عایق اصلی سیم پیچی و روی بازوهای سیم پیچی استاتور ( نواحی خارج از هسته استاتور). عمدتاً به دلیل اعمال خم ترنسپوزیشن به استرندهای تشکیل دهنده سیم پیچی (Roebel Bars) در ژنراتورهای با سطح ولتاژ بالا،سطح خارجی استرندهای تشکیل دهنده شینه ها، دارای برآمدگی و فرورفتگی های زیادی می باشد که جهت داشتن سطح صاف ، جهت اعمال لایه های عایقی، لازم است تا بوسیله مواد پرکننده، غیریکنواختی سطح شینه ها برطرف گردد. برای این منظور، از مواد ترکیبی رزین و میکا استفاده می شود. این مواد، تحت حرارت و فشار، حالت سیال پیدا کرده و طی پروسه پرس گرم، تمامی خلل و فرج موجود در سطح شینه را می پوشانند. اما به دلیل عواملی همچون کیفیت نامناسب مواد پرکننده، وجود نواحی گوشه ای و ..، علی رغم رعایت نکات مربوط به ساخت، حفره های هوایی در این نواحی باقی می مانند که پس از اعمال لایه های عایقی و پخت عایق، این حفره هایی در زیر لایه عایق اصلی سیم پیچی استاتور محبوس شده و در طول عملکرد ژنراتور، باعث بروز پدیده تخلیه جزئی می شود. همچنین این حفره های هوایی نتایج تست تانژانت دلتای شینه ها را نیز تحت تاثیر قرار می دهند. لذا جهت بهبود کیفی شینه های تولیدی، لازم است تا تمهیداتی در جهت حذف اثر مخرب حفره های هوایی محبوس اتخاذگردد. به این منظور از لایه حفاظت کرونای داخلی (Inner Corona Protection (ICP)) استفاده می شود. در این تحقیق شینه های سیم پیچی استاتور ژنراتورهای تیپ TY10546 (15.75kv,200MVA) که دارای سیستم عایقی رزین ریچ (R.R.)بوده و فاقد لایه ICP می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، تعدادی شینه با ابعاد کامل و دارای لایه ICP تولید شده و تحت تست های ولتاژ، تانژانت دلتا و PD قرار گرفتند که نتایج منتجه در قیاس با شینه های تولید نرمال، از بهبود کیفی چشم گیری برخوردار بودند. با توجه به اینکه عمر سیستم عایقی ، تعیین کننده طول عمر هر ماشین الکتریکی می باشد، این بهبود کیفی، به معنی افزایش طول عمر ماشین، کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری در طول عمر ماشین، افزایش قابلیت اطمینان ماشین و نهایتاً افزایش بازده اقتصادی ماشین می باشد.

Keywords:

سیستم عایقی رزین ریچ , کرونا , حفاظت کرونای داخلی , تخلیه های جزئی , تست PD تانژانت دلتا