7. Ізоляція електричних машин

До обертальних машин високої напруги належать турбо- і гідрогенератори, синхронні компенсатори та двигуни великої потужності з номінальною напругою 3 кВ і вище. Вони виконують важливі функції в енергосистемах і на промислових підприємствах. До їх ізоляції пред'являються дуже високі вимоги. Гідрогенератори розробляються й виготовляються на напругу до 220 кВ. Улаштування ізоляції обертальної машини високої напруги визначається конструкцією її статорної обмотки. Ізоляція статорних обмоток поділяється на головну (корпусну) і поздовжню. Головна – ізоляція між провідниками обмотки і корпусом, а поздовжня – між витками однієї котушки і котушками в одному пазові.

Велике значення має регулювання електричного поля в ізоляції статорної обмотки. Основна задача регулювання електричних полів – усунення часткових розрядів у повітряних проміжків між поверхнею ізоляції і стінками пазів та усунення ковзаючих розрядів по поверхні ізоляції в місцях виходу обмоток з пазу статора, де поле виходить різконеоднорідним. Для цього використовуються напівпровідні покриття із залізистої азбестової стрічки та різноманітні лаки. На рис. 2.9 наведено улаштування високовольтної ізоляції в пазу електричної машини.

Рисунок 2.9 –Схема улаштування високовольтної ізоляції електричної машини: 1 – статор, 2- провідник суцільний, 3 – провідник порожнистий, 4 – виткова (поздовжня) ізоляція, 5 – головна корпусна ізоляція, 6 – напівпровідне покриття, 7 – щільниці (перекладки), 8 - клин

Ізоляційні матеріали, котрі використовуються в електричних машинах, виготовляються на основі лосняка (міканіт, мікастрічки, мікафорій), широко використовуються компаунди (термопластичні), як зв'язувальний застосовуються термореактивні лаки й смоли.

8. Профілактика ізоляції

1. Задачі та цілі профілактики

Профілактика – система заходів, з допомогою яких забезпечується надійна робота ізоляції у процесі експлуатації. Профілактика проводиться з метою виявлення дефектів, що виникають в ізоляції у процесі експлуатації. Послаблення електроізоляційних властивостей відбувається за рахунок:

а) загального старіння;

б) появи місцевих дефектів.

Загальне старіння охоплює великий об’єм ізоляції.

Місцеві дефекти з’являються у вигляді зосереджених тріщин, повітряних включень, часткових зволожень.

У більшості випадків ці дефекти не можуть бути виявлені в результаті простого огляду ізоляції, тому для їх виявлення необхідна визначена система профілактичних випробувань. Профілактичні випробування ізоляції різко знижують аварії в енергетичних системах через своєчасне виявлення дефектної ізоляції. Для кожного виду ізоляції характерні певні види дефектів; вивчення їх фізичних властивостей і причин появи також входить в задачі профілактики ізоляції. Це дозволяє більш правильно організувати експлуатацію обладнання і розробляти найбільш ефективні методи профілактичних випробувань.

1. створення нормальних умов роботи ізоляції;

2. знаходження дефектів та їх усунення;

3. вивчення фізичних властивостей і причин появи дефектів;

4. розроблення ефективних методів профілактики.

В таблиці 2.1 приведені основні методи профілактичних випробувань ізоляції та їх коротка характеристика.

Таблиця 2.1 – Профілактичні випробування ізоляції

№ п/п	Метод випробування ізоляції	Дефекти, що виявляються цим методом	Загальна характеристика методу
1	2	3	4
1	Вимірювання опору ізоляції	Наскрізні провідні шляхи чи пробій	Один з основних методів
2	Вимірювання	Процеси йонізації та старіння ізоляції в цілому	Один з основних методів
3	Вимірювання ємності	Загальне зволоження ізоляції	В основному для контролю вологості трансформаторів та електричних машин
4	Визначення наявності часткових розрядів	Процес йонізації в повітряних порожнинах	Додатковий метод (отримує все більше поширення)
5	Вимірювання розподілу напруги	Частковий пробій, не наскрізні шляхи витоку	Основний метод для гірлянд ізоляторів
6	Прикладання підвищеної напруги	Місцеві дефекти при зниженні електричної міцності	Контроль мінімального запасу електричної міцності