研究表明,当带有铜屏蔽层的电缆作为高压电机绕组时,电机运行时将在屏蔽层内感应很大的涡流;不带金属屏蔽层的电缆作为电机绕组时,电机运行时可能在定子槽内及电机端部发生电晕放电。另外,还研究了利用不导磁钢丝铠装电缆作为高压电机绕组的可行性。研究表明:不导磁钢丝铠装电缆不但能实现电气屏蔽和传导接地电流的作用,而且能降低电机运行中屏蔽层内感应的涡流。研究结果对高压电机用电缆绕组的设计和选型有重要的参考价值。
传统的高压电机定子线圈由外包环氧绝缘的长方形截面导体组成,这种结构电场分布很不均匀,在电场集中处易发生电晕放电,不利于绕组的绝缘防护,对电机的设计及制造产生很大的制约[1-5]。新型高压电机将输配电的高压电缆直接应用到电机和变压器中作为高压绕组,电缆绕组的圆形截面使电缆内的电场均匀分布,有效地提高了其电气绝缘性能,并使电机的工作电压提高到数百kV。同时电缆绕组的外半导电层通过定子铁心接地,保持电缆表面的电位为零,解决了传统高压电机频发的电晕放电问题,使运行、维修更加安全。
目前大功率高压直线电机也采用电缆作为电机绕组,其电缆绕组多采用两种结构,一种是带有金属屏蔽层,运行中屏蔽层接地以实现电缆的电气屏蔽;一种是不带金属屏蔽层,电缆的外半导电层通过电机的定子铁心接地,以保持电缆表面电位为零。本文研究了上述两种结构的电缆绕组的电磁特性,并分析了利用不导磁钢丝铠装电缆作为高压直线电机绕组的可行性,研究结果对高压电机电缆绕组的结构设计有重要的指导意义。
