Pengeluaran pada End Winding Motor Tegangan Tinggi dan Pengobatan Anti-Corona

I. Penyebab dan Bahaya Pelepasan End Winding

Pengelompokan ujung kumparan stator motor tegangan tinggi rentan terhadap pembebasan parsial karena distribusi medan listrik yang sangat tidak seragam.Ketika kekuatan medan listrik melebihi kekuatan pemecahan udara (sekitar 3 kV/mm), terjadi pelepasan korona, yang ditandai dengan fluoresensi biru dan pembentukan ozon dan nitrogen oksida.

1. Konsentrasi medan listrik: Kekuatan medan tertinggi terjadi pada pintu keluar slot. Sebuah kumparan tunggal dapat menghasilkan corona pada 4 kV, pelepasan geser pada 20 kV, dan flashover pada 40 kV.
2. Cacat Isolasi: Kecacatan manufaktur atau operasional seperti rongga, delaminasi, atau burrs memperburuk distorsi medan listrik.
3. Faktor Lingkungan: Peningkatan kelembaban 10% mengurangi tegangan awal korona sebesar 10%, sementara kontaminan (misalnya, debu, minyak) menurunkan kinerja isolasi gas.

Bahaya:

• Efek termal menyebabkan karbonisasi bahan isolasi (misalnya, perekat, mica), yang menyebabkan pemutihan, longgar, atau sirkuit pendek isolasi untaian.
• Getaran elektromagnetik menyebabkan percikan percikan di celah slot, mengikis permukaan isolasi.
• Operasi yang berkepanjangan memungkinkan pelepasan pelacakan untuk menembus isolasi utama, mengakibatkan kerusakan.

Prinsip Dasar Pengobatan Anti-Korona

Inti dari teknologi anti-corona terletak padapenyamaan medan listrikuntuk mencegah ionisasi gas, dicapai melalui:

1. Desain gradien resistivitas:
   • Resistivitas lapisan anti-korona meningkat secara bertahap dari pintu keluar slot hingga ujung lilitan, memastikan penurunan tegangan linier dan menghindari perubahan kekuatan medan yang tiba-tiba.
   • Contoh termasuk transisi tiga tahap menggunakan cat semikonduktor resistansi rendah (103105 Ω), resistansi menengah (1091011 Ω), dan resistansi tinggi,atau karakteristik resistivitas nonlinier dari silikon karbida (resistivitas yang lebih rendah dengan kekuatan medan yang lebih tinggi).
2. Pembagian Tegangan Kapasitif:
   • Struktur pelindung internal memasukkan elektroda di dalam isolasi kumparan, membentuk konfigurasi jenis bushing untuk pembagian tegangan kapasitif.
   • Cocok untuk motor di atas 24 kV tetapi melibatkan proses yang kompleks dan biaya yang lebih tinggi.

III. Teknologi Anti-Corona yang Merupakan Tren Utama

Pengobatan anti-corona dikategorikan berdasarkan tingkat tegangan dan aplikasi:

Aliran proses yang khas (jenis yang dibungkus dengan sikat):

1. Terapkan cat semikonduktor dengan ketahanan rendah (misalnya cat resin epoksi 5150) ke bagian lurus, memanjang 25 mm di luar setiap sisi inti besi.
2. Menerapkan cat semikonduktor dengan ketahanan tinggi (misalnya, cat alkida 5145) pada kisaran 200×250 mm dari pintu keluar slot hingga ujung gulungan, tumpang tindih 10×15 mm dengan cat dengan ketahanan rendah.
3. Membungkus dengan pita kaca deoxidasi 0,1 mm tebal dalam pola setengah lap.
4. Tambahkan cat semikonduktor bertentangan rendah dan tinggi ke atas pita kaca untuk perlindungan multi-tahap.

IV. Pengendalian Parameter Kunci dalam Pengobatan Anti-Korona

1. Pemilihan resistivitas:
   • Resistivitas permukaan (ρs) lapisan anti-corona harus sesuai dengan distribusi tegangan: ρs yang berlebihan menyebabkan gradien tegangan curam dan corona prematur di ujung awal,sementara tidak cukup ρs mengarah ke corona di ujung trailing.
   • Jangkauan yang direkomendasikan: 5×1091010 Ω (single-stage), ≤105 Ω (low-resistance section), ≥109 Ω (high-resistance section).
2. Kemampuan Beradaptasi dengan Lingkungan:
   • Tegangan awal Corona menurun sebesar 1% untuk setiap peningkatan ketinggian 100 m, sehingga perlu penyesuaian parameter untuk aplikasi di ketinggian tinggi.
   • Motor yang beroperasi di lingkungan yang keras (misalnya, kelembaban tinggi, polusi) mungkin memerlukan perawatan anti-corona bahkan pada 3 kV.
3. Kontrol Kualitas Proses:
   • Film cat harus seragam, terus menerus, dan halus dengan adhesi yang kuat untuk menghindari konsentrasi medan karena ketebalan yang tidak merata.
   • Suhu pengeringan cat semikonduktor (misalnya, 180-220 °C untuk dewaxing) harus dikendalikan secara ketat untuk mencegah degradasi kinerja.

V. Tren Teknologi

1. Bahan resistif nonlinier: Lapisan anti-korona silikon karbida mendominasi karena resistivitas penyesuaian diri mereka, secara signifikan meningkatkan kinerja.
2. Bahan Nanocomposite: Penelitian berfokus pada penggabungan nanopartikel (misalnya, SiO2, TiO2) ke dalam cat anti-corona untuk meningkatkan ketahanan corona dan kekuatan mekanis.
3. Pemantauan CerdasIntegrasi dengan pemantauan pelepasan parsial online memungkinkan penilaian kondisi lapisan anti-korona secara real-time untuk pemeliharaan prediktif.