Hệ thống cách điện của stato đại diện cho máy phát điện HV là những bộ phận quan trọng nhất và đòi hỏi trình độ kỹ thuật và sản xuất cao. Các vật liệu cách điện tiếp xúc với điện trường cao, kết hợp với các ứng suất cơ, hóa và nhiệt có thể gây ra lão hóa sớm. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể gây ra sự phân hủy hóa học, sau đó là sự phân tách vật liệu. Kết quả là sự phóng điện được tạo ra ở khu vực này và cuộn dây bắt đầu rung. Cuối cùng, cuộn dây bị mài mòn. Do đó, điều rất quan trọng trong giai đoạn thiết kế là phải coi các ứng suất điện, nhiệt và cơ là các lực đồng thời và có liên quan.
Contents
Công nghệ
Mecc Alte Power Products, bộ phận tập trung vào máy phát điện cao áp, đã cộng tác với Von Roll phát triển một hệ thống cách nhiệt có công nghệ hàng đầu. Đây là hệ thống dựa trên nhựa epoxy có độ nhớt thấp, không có VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi), kết hợp với băng thủy tinh và Mica, được thiết kế cho máy phát điện lên đến 15,75 kV.
Hệ thống này mang lại đặc tính vượt trội sau khi lão hóa ở nhiệt độ cao với chỉ số nhiệt là 191,8°C: do đó vượt xa loại H. So sánh công nghệ này với các hệ thống cách nhiệt truyền thống dựa trên polyesterimide, chúng ta có thể thấy nhiều ưu điểm:
- Kết quả dịch
- Kết quả bản dịch
- Khả năng chống chịu áp lực cơ học và nhiệt rất cao Độ dẫn nhiệt tốt Tính chất điện tốt
- Khả năng chống ăn mòn hóa học cao
Điều này làm cho hệ thống cách nhiệt của chúng tôi đặc biệt tốt cho các ứng dụng máy phát điện và nói chung cho tất cả các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt nhất như: hàng hải, dầu khí, khai thác mỏ và công nghiệp nặng.
Hệ thống Mecc Alte HVi tuân thủ REACH và được API (Viện Dầu khí Hoa Kỳ) phê duyệt cho các môi trường khắc nghiệt.
Kiểm tra chức năng
Việc xác định cấp nhiệt của máy phát điện không phải là điều dễ dàng. Cách thuận tiện nhất là bắt đầu từ Chỉ số nhiệt độ (TI) của vật liệu chính làm nên hệ thống cách nhiệt.
Chỉ số nhiệt độ của từng vật liệu được xác định theo tiêu chuẩn IEC 60216 “Vật liệu cách điện – đặc tính độ bền nhiệt” cung cấp quy trình thử nghiệm. Trong thử nghiệm này, vật liệu cách điện được lão hóa bằng các chu kỳ nhiệt độ cao.
Về cơ bản, các mẫu được tiếp xúc với nhiệt độ cao trong lò trong một thời gian nhất định, cho đến khi mất đi 10% trọng lượng của nhựa đã đóng rắn. Bằng cách này, mẫu chỉ chịu tác dụng của ứng suất nhiệt.
Mecc Alte Power Products đã chọn một cách khác, xác định cấp nhiệt bằng “Thử nghiệm chức năng”, theo:
- IEC 60034-18-31
- Đánh giá chức năng của hệ thống cách nhiệt
- Quy trình thử nghiệm đối với cuộn dây định hình
- Đánh giá và phân loại nhiệt của hệ thống cách nhiệt dùng trong máy điện quay
Trong đó, các mẫu thử nghiệm được tiếp xúc với các ứng suất nhiệt, cơ, điện, mô phỏng môi trường thực tế, để phê duyệt hệ thống cách nhiệt có thể ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt.
Thủ tục kiểm tra và kết quả
Thử nghiệm đã được tiến hành tại Phòng thí nghiệm thử nghiệm Von Roll ở Thụy Sĩ trong 18 tháng. Thử nghiệm đã dừng lại sau khi mẫu nhiệt độ thấp (formette) đạt tuổi thọ hơn 10.000 giờ.
Ba mẫu với 5 thanh cách điện theo hệ thống cách điện Mecc Alte HVi được lắp vào mô hình khe là thiết kế rãnh stato thu nhỏ nên gọi là formette.
Nhiệt độ lão hóa được sử dụng là 200, 220 và 240°C. Sau mỗi chu kỳ lão hóa nhiệt là một loạt thử nghiệm về độ rung cơ học, bảo quản trong điều kiện độ ẩm cao, điện trở cách điện và thử nghiệm điện áp cao của cách điện quay và cách điện tường chính.Xoay cách điện:
Kiểm tra khả năng chịu đựng AC lần lượt, 50 Hz, 1 phút, 0,2∙UN∙√2 + 1kV
Tường chính:
Mô hình khe xếp chồng dây dẫn thử nghiệm khả năng chịu AC, 50 Hz, 1 phút, 2 UN
Các thử nghiệm điện áp cao cho thấy những điểm yếu trong cách điện lần lượt và cách điện của tường chính.
Các mẫu được tuần hoàn cho đến khi hỏng, để có thể thu được sơ đồ tuổi thọ của hệ thống cách điện, sau đó có thể ngoại suy Chỉ số Nhiệt độ (TI) của hệ thống.
Tiêu chuẩn nêu rõ rằng Chỉ số Nhiệt độ (TI) tương ứng với tuổi thọ là 20.000 giờ.
