文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
发电机定子绕组端部电位分布测量与计算
姓名:吕文娥
申请学位级别:硕士
专业:电气工程(高电压技术与绝缘)
指导教师:江秀臣;韩振东

发电机定子绕组端部电位分布测量与计算
摘要
发电机定子绕组绝缘直接关系到发电机的运行可靠性寿命和技术经济指
标绝缘的耐电晕性能对发电机的长期安全运行有重要影响是绕组绝缘的重
要性能之一为提高绕组绝缘的耐电晕性除应选择耐电晕好的材料外还必
须重视绕组绝缘的结构和工艺以消除绝缘内部的空隙和绝缘表面的放电现象
发电机定子绕组端部电场分布不均匀容易引起电晕目前采用在定子绕
组端部绝缘表面加半导体漆的方法来改善其电场分布但改善的效果如何,目前
并没有对电场分布的定量研究本文就是以一 300MW 发电机为试品通过实测
和计算相结合的方法对定子绕组端部电场分布进行定量分析
本文首先用上海交通大学研制的电位分布测试仪对定子绕组端部的电位进
行实测并结合定子绕组端部的绝缘理论对试验数据进行分析发现在绕组表
面电导率变化处电位变化很大
为了与实测结果相比较本文对试品电机绕组端部的电位及电场分布进行
计算因计算中用到有限元理论及 ANSYS 本文先简单介绍了有限元理论及
ANSYS 并按照电机厂提供电机定子绕组端部结构及材料参数, 用 ANSYS 提
供的 CMATRIX 命令先算出绕组端部的体电容和面电容再利用 ANSYS 的电
路分析计算方法得出绕组端部的电位和场强分布并对实测结果与计算结果进
行对比分析发现测量与计算结果基本一致半导体层的电阻率及其分布对绕
组端部电场分布有很大影响同时本文还给出一个通过改变半导体层电阻率
及其分布得出的对定子绕组端部绝缘结构进行优化的方案
本文最后得出通过测量和计算对发电机定子绕组端部电位分布进行定量分
析是可行的这种方法不但可以检测出现有发电机绕组端部的绝缘缺陷同时
也是电机设计的有力工具
关键词
定子绕组端部电位分布场强分布测量计算
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The Measurement and Calculation of Potential Distribution
at the End of Generator Stator Windings
ABSTRACT
The insulation at the end of generator stator windings is very important to the
security, longevity and economy of the generator’s running. The resistance to
corona of insulation will affect the safety of the generator’s running, and it is
one of the important factors of winding insulation. In order to improve the
resistance to corona of winding insulation, the structure of winding insulation
must be paid much attention besides choosing suitable materials that have
good character in resistance to corona.
Because the electric field at the end of generator stator windings is pockety, it
is easy to cause electric corona and accident. Although the distribution of
electric field is improved by adding semiconductor layers whose electric
resistivity is different in different places, its efficacy can’t be identified
quantificationally up to now. Measurement and calculation for a 300MW
generator bined in this thesis to analyze the potential and electric field
distributions at the end of w