автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Исследование и усовершенствование технологии изготовления изоляции статорных обмоток высоковольтных электрических машин

На правах рукописи

ИССЛЕДОВАНИЕ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СТАТОРНЫХ ОБМОТОК ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность 05 09 02 - Электротехнические материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2007

ооз

003162445

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (ГОУ «СПбГПУ»)

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Полонский Юрий Александрович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Попов Виктор Васильевич, ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

кандидат технических наук, доцент Старовойтенков Виктор Валентинович, ФГОУ ДПО «Петербургский энергетический институт повышения квалификации»

Ведущая организация ОАО «НИИ Электромаш»

(г Санкт-Петербург)

Защита состоится « 2007 г в часов на заседании диссертационного

совета К 212 229 03 при ГОУ ВЙО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу 195251, г Санкт-Петербург, ул Политехническая, 29, Главное здание,

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Автореферат разослан « (//■>•>И^У 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета, к т н , доцент

Гумерова Н И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Постоянное увеличение удельных нагрузок и требований к надежности крупных турбо- и гидрогенераторов требует совершенствования систем изоляции статорных обмоток этих машин Совершенствование изоляции на основе предварительно пропитанных лент осуществляется как путем внедрения новых исходных материалов - стеклослюдобумажных лент с улучшенными характеристиками входящих в их состав компонентов (слюдобумаги, стеклоткане-вой подложки и связующего - пропиточного состава), так и с помощью совершенствования технологического процесса изготовления изоляции Совершенствование технологического процесса изготовления системы изоляции заключается, прежде всего, в оптимизации его параметров Именно данный путь позволяет не только в полной мере реализовать преимущества нового материала, но и обеспечивает возможность улучшения характеристик изоляции на основе уже существующих материалов

Однако, несмотря на длительный срок существования технологии изготовления изоляции, основанной на использовании пропитанных лент, не сформулирован достаточно четко подход и не определены характеристики пропитанных лент, подлежащие корректировке для оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции

Цель работы Обоснование основных принципов оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции высоковольтных статорных обмоток электрических машин Для достижения этой цели требовалось выполнить следующее

- исследовать кинетику отверждения однослойной и многослойной конструкции изоляции,

- обосновать принципы выбора температурно-временных параметров процесса термопрессования,

- разработать способ уменьшения вероятности появления дефекта в виде отслоения изоляции,

- установить технологические параметры, определяющие основные характеристики изоляции,

- сформулировать общие принципы оптимизации параметров процесса термопрессования высоковольтной изоляции электрических машин

Научная новизна работы

1 В результате впервые проведенных исследований по сравнению кинетики отверждения для однослойной и многослойной конструкции изоляции статорных обмоток выявлены отличия в скорости их отверждения, установлена связь кинетики отверждения многослойной конструкции и изменения характеристик изоляции статорных обмоток в процессе отверждения, что позволяет научно-обоснованно подходить к выбору параметров технологического процесса

2 Показана возможность уменьшения вероятности появления отслоений изоляции от токо-ведущей части путем использования внутренних слоев ленты, имеющей в своем составе связующее е пониженной температурой начала отверждения и повышенной скоростью процесса отверждения по сравнению с основной изоляцией

3 Установлено, что одним из основных технологических параметров, определяющим механические и электрические характеристики изоляции, в частности, ее длительную электрическую прочность, является "плотность изоляции"

Практическая значимость работы

1 Разработаны основные принципы оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции на основе пропитанных лент для высоковольтных статорных обмоток Турбо- и гидрогенераторов

2 Предложен технологический параметр "плотность изоляции", используемый для расчета количества слоев ленты в изоляции заданной толщины

3 Предложена комбинированная система изоляции, позволившая снизить вероятность появления дефекта в виде отслоения изоляции от токоведущей части

4 Практическая значимость полученных результатов подтверждена актом об их использовании в ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила» (г Санкт-Петебург) - одним из ведущих в стране предприятий электромашиностроения

На защиту выносятся

1 Результаты исследования кинетики отверждения изоляции статорных обмоток

2 Методика и результаты изучения влияния температурно-временных параметров процесса термопрессования на электрофизические характеристики изоляции статорных обмоток

3 Обоснование эффективности и целесообразности использования "комбинированной" системы изоляции

4 Экспериментальные данные, подтверждающие необходимость введения технологического параметра "плотность изоляции" (Пл) и методика его определения

Достоверность результатов Достоверность обеспечивается обоснованным выбором и корректным использованием современных методов измерения электрических и механических характеристик исследуемых материалов, применением разнообразных методик, позволяющих всесторонне рассмотреть проблему, статистической обработкой полученных данных, проведением повторных испытаний, показывающих воспроизводимость результатов

Личный вклад автора состоит в определении цели и методов исследования, изготовлении образцов и проведении экспериментальных исследований, обработке, обобщении и анализе полученных результатов Все результаты, представленные в работе, получены лично автором или при его непосредственном участии В процессе работы автор пользовался консультациями к т н , Вак-сер БД и к т н , доцента Ваксер Н М Автор благодарит за помощь в проведении исследований сотрудников лаборатории электрической изоляции ОАО "Силовые машины", филиал «Электросила» (г Санкт-Петербург)

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях

1 Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXIII Неделя науки СПбГПУ», 20 0925 09 2004, Санкт-Петербург

2 IX Всероссийская конференция по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах», 18 05-19 05 2005, Санкт-Петербург

3 Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXIV Неделя науки СПбГПУ», 28 113 12 2005, Санкт-Петербург

4 Четвертая международная научно-техническая конференция «Электрическая изоляция-2006», 16 05-19 05 2006, Санкт-Петербург

5 XI Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», 18 09-23 09 2006, Крым, Алушта

6 Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXV Неделя науки СПбГПУ», 20 1125 11 2006, Санкт-Петербург

7 Научно-практическая конференция «Перспективные электроизоляционные материалы и системы изоляции вращающихся электрических машин», 25 04-27 04 2007, Наро-Фоминск

Публикации По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ

Структура и объем диссертационной работы Диссертация общим объемом 221 страниц состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (147 наименование), 4 приложения Работа содержит 139 рисунков, 22 таблицы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, определена цель диссертационной работы, сформулированы научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту

В первой главе представлен обзор отечественных и зарубежных работ, в которых отражены основные требования, предъявляемые к современным системам изоляции электрических машин, тенденции их развития и проблемы, возникающие при решении задач усовершенствования изоляции Работы, проводимые в настоящее время ведущими фирмами - изготовителями, как материалов, так и систем изоляции, позволяют значительно повысить электрические и физико-механические характеристики изоляции статорных обмоток Однако указывается, что существующие технологические процессы не позволяют избежать образования в изоляции различных дефектов (мелких пор, отслоений, расслоений)

Несмотря на упоминание о влиянии технологических параметров на качество и характеристики изоляции, требования к параметрам технологического процесса и методика их выбора до сих пор не сформулированы Исходя из этого, ставится задача обосновать принципы выборы параметров технологического процесса и исследовать их влияние на характеристики изоляции с целью минимизировать дефектообразование

Во второй главе приведены методы и схемы измерений, используемые в данной работе Для контроля отверждения однослойной и многослойной конструкции изоляции использовались два метода определение растворимой (незаполимеризовавшейся) части связующего (Ср) способом экстракции растворителем, определение коэффициента полной проводимости Кпп = 1юогц/1юокГц, где Iloor» и 1юокГц - полный ток при частоте 100 Гц и 100 кГц, соответственно (метод полного тока) Определение зависимостей tg8 и 8 от температуры Т проводилось с помощью автоматического моста «Вектор-2 0 » при переменном напряжении частотой 50 Гц и ступенчатом подъеме температуры с выдержкой на каждой ступени в течение 10 мин Измерения проведены при напряженности Е =1,0 кВ/мм

Термомеханические кривые (ТМК) изоляции при изгибающей нагрузке по трехточечной схеме нагружения определялись на образцах размером dm,x 15 х 100 мм, при расстоянии между опорами 60 мм, скорости подъема температуры 60 град/ч Деформация образцов (прогиб) при нагрузке 10 Н фиксировался с помощью индикатора часового типа с точностью до 0,01 мм

Испытания на межслойный сдвиг проводились на плоских образцах путем растяжения вдоль оси образца на разрывной машине Р-0,5 при скорости растяжения 10 мм/мин

В третьей главе представлены основные экспериментальные результаты, их анализ и основанные на полученных данных заключения

Изоляция статорных обмоток высоковольтных электрических машин является композиционным материалом, который состоит из матрицы - связующего на основе эпоксидных смол и наполнителя — слюдобумаги и стеклоткани, и выполняется из ленточных материалов Технологический процесс изготовления изоляции из пропитанных лент, независимо от типа слюдобумаги и связующего, имеет два этапа нанесение на токоведущую часть заданного числа слоев стеклослю-добумажной ленты и их прессование в определенном температурном режиме (термопрессование) В общем виде процесс термопрессования изоляции состоит из следующих стадий (независимо от способа прессования и типа связующего) 1 - предварительный нагрев изоляции, 2 - прессование, 3 - отверждение изоляции (стадии 2 и 3 иногда совмещаются), 4 - охлаждение

Таким образом, термопрессование изоляции является сложным процессом, основными параметрами которого являются температура и длительность стадии предварительного нагрева (Т|, тО, стадии отверждения (Тг, Тг) и давление на стадии прессования Параметры процесса термопрессования должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить формирование требуемых характеристик системы изоляции и исключить образование в ней дефектов в виде изломов слюдяного барьера, микрополостей и отслоений изоляции от токоведущей части Температура и длительность этих стадий определяется, прежде всего, химической стороной процесса формирования характеристик изоляции и устанавливается в зависимости от химической природы связующего Величина давления в большей степени определяется конструктивными факторами - размерами изделия и параметрами оборудования

Для того, чтобы более наглядно показать влияние химической природы связующего на параметры процесса термопрессования и сформулировать общие принципы выбора этих параметров (независимо от природы связующего) проведены исследования на двух типах стеклослюдобумаж-ных лент с существенно различными типами эпоксидного связующего

1 Лента ЛТСС-3, использовавшаяся в объединении "Электросила" до конца 90-х годов ХХв для изготовления изоляции "слюдотерм" (СЛТ) класса нагревостойкости В Связующее этой ленты состоит из эпоксидной диановой смолы, отверждаемой новолачной смолой идитол

2 Лента ЛС-ЭН-526Т, где в качестве связующего используется эпоксиноволачная смола УП-643 с латентным отвердителем (комплекс В¥з-моноэгиламин) Эта лента разработана для системы изоляции "монотерм" (МТМ) класса нагревостойкости Б Аналогом ленты такого типа явились созданные Холдингом "Элинар" (Московсквая область) ленты типа Элмикатерм 55409 и Элмикатерм 52409, используемые в настоящее время для изоляции высоковольтных статорных обмоток

Для выбора параметров режима термообработки проведено изучение кинетики отверждения однослойных и многослойных конструкций композиционного материала для изоляции статорных обмоток с целью определения температуры начала процесса отверждения (Тно), времени до начала процесса отверждения (хно) и скорости, или постоянной времени (т0), процесса отверждения путем определения растворимой части связующего (Ср) и коэффициента полной проводимости К„„ Анализ данных, полученных этими методами для однослойной конструкции, показал, что для обоих видов изоляции справедливы те же закономерности процесса отверждения, что и для термореактивных полимеров наличие двух участков - до гелеобразования и после него, существование экспоненциальной зависимости степени отверждения от температуры и длительности

нагрева, уровень энергии активации процесса отверждения близкий к данным по эпоксидным смолам

Однако, при переходе от изоляции СЛТ к изоляции МТМ происходит значительное изменение параметров процесса отверждения Т„0 уменьшается со 140 - 150°С до 120 - 125°С, а т0 - с 3,8 ч до 0,1 ч, что говорит о необходимости индивидуального подхода к выбору температурно-временных параметров термопрессования

Исследования многослойной конструкции показали, что Тно не изменяется по сравнению с однослойными образцами, но значительно уменьшается скорость процесса отверждения - т0 возрастает более чем на порядок для обоих видов изоляции Для установления причин этого явления требуются дополнительные исследования Данные исследования позволяют перейти к обоснованному выбору параметров процесса термоопрессования

Поскольку стадия предварительного нагрева выполняет подготовку связующего для прессования высоким давлением, ее температурно-временной режим определяется условиями достижения достаточно низкой вязкости и отсутствия полимеризации связующего по всей толщине изоляции То есть температура Т1 и длительность п этой стадии должны находиться в следующих пределах Т(1)< Т1 < Т(2) Т(з)< XI < т(2)

где (1) -необходимая вязкость, (2) - начало отверждения, (3) - стабилизация температуры

Указанные выше значения Тно являются верхним пределом температурного промежутка для данной стадии Нижний предел температуры стадии предварительного нагрева определен, исходя из температурных зависимостей вязкости связующего при температурах, меньших температуры начала отверждения Основное изменение вязкости (примерно в 20 раз) для изоляции МТМ наблюдается при температурах до 80°С, для изоляции СЛТ - до110°С Дальнейший рост температуры приводит к незначительному, до 30%, изменению вязкости, хотя при этом возрастает опасность преждевременной полимеризации из-за случайного отклонения режима Таким образом, по известным пределам температуры, а также с учетом разброса свойств отдельных партий ленты и возможных отклонений в поддержании температурного режима оборудовании, следует сузить температурный интервал в центре указанного температурного промежутка для изоляции МТМ 90-100°С, для изоляции СЛТ 120-130°С

Нижняя граница длительности стадии предварительного нагрева - Т[ выбрана с помощью экспериментального и расчетного определения постоянных времени нагрева конструкции стержня, состоящей из проводников и изоляции - т (3), и находится для обоих видов изоляции в пределах 15 - 40 мин, а верхняя задается временем до начала процессе отверждения т,ю при выбранном ранее значении Т| ( для изоляции СЛТ 2,5 ч, МТМ -2,0 ч) Окончательные значения параметра Т\ выбраны как с учетом экономических соображений - нецелесообразности удлинения технологического режима, так и с учетом возможных отклонений температурного режима в сторону увеличения температуры Т| для реального оборудования В результате для изоляции МТМ рекомендовано значение т\ 40 мин, для изоляции СЛТ - 60 мин

Стадия отверждения завершает процесс термопрессования Во время этой стадии происходит полимеризация связующего, в результате чего формируются характеристики изоляции в целом Для температуры (Т2) и длительности (т2) этой стадии имеются ограничения

* н о <т2 < 1 появления отслоении? т2=(1,1 - 1,2)хт формирования характеристик

На стадии окончательного отверждения при переходе связующего в нерастворимое состояние основной задачей исследования становится изучение процесса изменения характеристик изоляции, так как неизвестна величина степени отверждения, необходимая для формирования требуемого уровня электрических и механических характеристик При этом, прежде всего, необходимо рассматривать те характеристики изоляции, которые наиболее чувствительны к подвижности боковых групп и сегментов молекул полимерного связующего, а значит, связаны со степенью отверждения, и важны при работе изоляции температурные зависимости модуля упругости при растяжении Еу, модуля упругости при изгибе Еи, тангенса угла диэлектрических потерь tgS, термомеханические кривые изоляции (ТМК) на изгиб, температура стеклования Тс

В результате для обоих видов изоляции установлено, что увеличение температуры и длительности отверждения (Тг и х2) приводит к сдвигу значений Еу , tg8, ТМК в сторону улучшения этих показателей при высоких температурах, но это не всегда сопровождается стабилизацией характеристик (особенно у изоляции СЛТ) Эти данные показывают повышенную теплостойкость изоляции МТМ по сравнению с вариантом изоляции СЛТ, имеющим практически предельную степень отверждения - максимум дипольно-сегментальной поляризации, скачкообразное снижение Еу, характеризующее температуру фазового перехода (стеклования) - Тс, и повышение деформации образца по ТМК наблюдаются при более высокой температуре

Для изоляции СЛТ установлена связь температуры стеклования (Тс) со степенью отверждения Ср

Тс = а- в Ср, (1)

где а =( 114-114,6) °С, Ь= 1,7-2,1 °С

Зная связь между Ср и температурно-временными параметрами процесса отверждения, можно легко связать изменение Тс с этими параметрами

1п(а-Тс) = в- (т/ т„) ехр(-'\¥/к Т), где XV - энергия активации процесса отверждения

При этом кинетические постоянные изменения Тс в процессе отверждения совпадают с постоянными зависимости Ср= А^Т,т) для многослойной изоляции

Для изоляции МТМ постоянные времени изменения ТМК и в ходе процесса отверждения также довольно близки к постоянным времени процесса отверждения многослойной конструкции То есть изучение кинетики процесса отверждения многослойной конструкции уже позволяет установить возможные сочетания Тг и хг Однако для окончательного выбора этих параметров необходимо изучение изменения характеристик изоляции в процессе отверждения и определение соответствия электрических и механических характеристик изоляции предъявляемым к ним требованиям

Исследования процесса изменения механических характеристик двух видов изоляции показали, что повышение температуры отверждения увеличивает вероятность появления дефекта в виде отслоения изоляции от токоведущей части, так как увеличивает внутренние напряжения в изоляции, которые являются основной причиной появления такого дефекта Адгезионная прочность, характеризующая силу, противодействующую отрыву изоляции, и определенная методом испытания на межслойный сдвиг (предел прочности при межслойный сдвиг - сод), также зависит от параметров режима отверждения Причем для изоляции МТМ эта характеристика даже при наименьшем исследованном отверждении (140°С, 3 ч) не изменяется при повышении температуры до

160°С, тогда как для СЛТ этого нельзя достичь даже при отверждении в течение 30 ч при 160°С Исходя из этого, а, также учитывая различия в кинетике отверждения изоляции СЛТ и МТМ, был впервые предложен способ предотвращения отслоений изоляции от токоведущей части Суть этого способа заключается в уменьшении внутренних технологических напряжений путем использования изоляции СЛТ и повышении адгезии изоляции к токоведущей части с помощью изоляции МТМ - комбинированная система изоляции В качестве основного слоя в такой системе использовалась изоляция СЛТ, а в качестве промежуточного (адгезионного) между токоведущей частью и основным слоем - МТМ Введение в изоляцию СЛТ нескольких слоев изоляции МТМ привело к повышению прочности сцепления изоляции с токоведущей частью с 5,95 МПа до 12,43 МПа

Кроме того, это позволило повысить длительную электрическую прочность (ЕпрДл) системы изоляции Причем определение Епрд„ на макетах изоляции с толщиной изоляции с1т = 2,0 мм при ступенчатом подъеме напряжения 1 кВ/6 мин (рис 1) позволило выбрать для ленты ЛС-ЭН-526Т оптимальное количество слоев (псл) Данная конструкция изоляции позволила резко снизить вероятность появления отслоений изоляции

Стадия прессования следует непосредственно за стадией предварительного нагрева При правильно выбранных параметрах первой стадии процесса термопрессования связующее уже имеет необходимую подвижность Поэтому на стадии прессования под действием повышенного давления происходит перераспределение связующего во всем объеме изоляции Основная часть связующего, находящаяся в стеклотканевой подложке, под действием повышенного давления вытесняется из нее, заполняет воздушные включения, имеющиеся в изоляции, и в какой-то мере вытесняется из объема изоляции, что обеспечивает получение ее расчетного геометрического размера (толщины)

Кроме того, именно на этой стадии, благодаря контактному давлению, достигается цементация слоев, что столь важно как с точки зрения механической, так и электрической прочности изоляции, имеющей слоистую структуру Существенно также, что при вытеснении части связующего из объема изоляции, изменяется соотношение компонентов в композиционной системе

При правильно выбранных параметрах процесса отверждения другим важнейшим фактором, определяющим характеристики изоляции, в том числе и длительную электрическую прочность, является плотность опрессования Поэтому необходим единый параметр, который бы позволял рассчитать количество слоев ленты любого типа, для получения заданной толщины изоляции В настоящее время в качестве такого параметра используется степень прессования Недостатком этого показателя является то, что реальная плотность прессованной изоляции оказывается зависящей от разброса толщины исходной ленты, достигающего 30 %, что не обеспечивает стабильность качества изоляции В данной работе на основе статистически достоверных экспериментальных данных предлагается технологический параметр, который позволяет с достаточной точностью (±1 слой) рассчитать необходимое количество слоев ленты для конструкций с разной толщиной

Рис 1 Зависимость длительной электрической прочности изоляции СЛТ от числа слоев ленты ЛС-ЭН-526Т (псл)

изоляции Этот параметр, названный "плотность изоляции" (Пл), количественно определяется числом слоев ленты, содержащихся в 1мм толщины изоляции

Пл= 1/ ёлп/п, 1/мм, (3)

где с17 п/п - толщина единичного слоя ленты после прессования

Показатель Пл можно отнести к параметрам не только процесса прессования, но и к технологическим параметрам ленты, который может задавать производитель пропитанной ленты

В данной работе для определения Пл использовались плоские образцы размером 100х 100 мм, собранные из отрезков ленты, которые укладывались с перекрытием 1/2 ширины ленты (коэффициент нахлеста к=2) Направление лент в каждом последующем слое было перпендикулярно предыдущему Общее количество слоев (Мел) рассчитывалось из условия получения толщины макета после опрессования (с1пл) 2-3 мм Образцы подвергались гидростатическому прессованию в битумном автоклаве фирмы "Микафил" по стандартному режиму изготовления реальных стержневых статорных обмоток в производственных условиях ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила» Этот способ позволяет изготавливать в одном и том же технологическом режиме большое количество образцов, что существенно уменьшает затраты времени После прессования проводились замеры толщины макетов ёпл в 10 точках с точностью до 0,005 мм, рассчитывалась с1пл, как среднее арифметическое На основании этих данных легко определить с!л „/„ и Пл ¿лпЛ1=си/(Нс„хк) (4)

Определение величины Пл проводилось для трех марок предварительно пропитанных лент на эпоксиноволачных связующих, производимых Холдингом "Элинар" - Элмикатерм 55409, Эл-микатерм 52409 и ЛС-ЭН-526Т Для достоверного определения параметра Пл испытывался ряд партий каждой марки ленты (табл 1) При этом количество образцов для каждой партии ограничивалось тремя, так как коэффициент вариации толщины предварительно определенный по результатам измерений для партии из 10 образцов, не превышал 2,0 % Результаты определения с!л „,„, Пл и доверительные интервалы для вероятности 0,95, полученные с использованием нормального закона распределения, представлены в таблице 1

Результаты определения технологического параметра плотности Пл Таблица 1

Марка ленты ТУ Колич партий С1л исх, ММ Иол ёл п/п, мм Пл, 1/мм

Элмикатерм 55409 ТУ3492-013-00214639-2001 15 0,14 14 0,078±0,001 12,80±0,08

Элмикатерм 52409 ТУ3492-034-5015726-2003 8 0,14 14 0,078±0,001 12,81±0,01

лс-эн-52ет ТУ16-503191.2002 5 0,16 12 0,089±0,001 11,25±0,01

Проведенные исследования показали, что параметр Пл не зависит от количества слоев ленты в образце - коэффициент корреляции между <3Л „;„ и 1ЧСЛ при изменении !\гс;| от 8 до 15 составил 0,16 Также установлено, что колебания содержания связующего (Ссв) в исходных материалах в пределах, указанных в технических условиях, не привели к значимому изменению с1л п/п, а следовательно, и параметра Пл (коэффициент корреляции составил 0,24) Все это указывает на то, что значения параметра Пл, приведенные в таблице 1, верны для всех партий лент, свойства которых соответствуют техническим условиям и являются максимально возможными для данного оборудования и данной марки ленты

40

38

36

34

3?

о 30

28

26

24

22

А

\

V

* ч

08 Пл

09

1 0

Рис 2 Связь содержания связующего с параметром Пл изоляции Элми-катерм

В реальных условиях плотность изоляции может значительно отличаться от максимальной как по причине наложения недостаточного количества слоев ленты, так и при несоблюдении температурно-временных параметров стадии предварительного нагрева

В работе исследовано влияние параметра плотности на электрические и механические характеристики изоляции, позволившее оценить его оптимальное значение С этой целью рассмотрены характеристики, которые непосредственно связаны с содержанием компонентов в композиционной системе и цементацией отдельных слоев, и в то же время имеют прямое отношение к эксплутационным воздействиям -относительная диэлектрическая проницаемость е, Е„

Исследования проведены на образцах из ленты Элмикатерм 55409, которые имели разные значения Пл Плотность изменялась за счет увеличения толщины макета с помощью фиксирующих упоров определенной толщины при сохранении неизменным количества слоев ленты, что приводило к изменению в процессе прессования содержания только одного компонента - связующего - из-за разного вытеснения его за пределы объема изоляции (рис 2) Максимально возможная величина плотности принята за 1 Для нахождения оптимального значения параметра плотность уменьшалась до 0,57 от максимально возможной (далее приводится только значение Пл в относительных единицах) При изменении Пл от 1 до 0,57 содержание связующего повышается с 24 -25 % до 37 - 38 % и приближается к содержанию связующего в исходной предварительно пропитанной ленте При этом массовое содержание слюдо-бумаги и стеклоткани остается неизменным

Увеличение Пл приводит к значительному (почти в 1,5 раза) снижению при повышенной температуре 155°С, соответствующей классу нагревостойкости Б (рис 3), что важно учитывать в связи с ужесточением требований к значениям для современных электрических машин

Наличие максимума в этой зависимости объясняется появлением в изоляции воздушных включений при уменьшении Пл ниже 0,7

Повышение е при температуре 155°С по отношению к значению при комнатной температуре (8155/620) также резко возрастает при уменьшении Пл (рис 3) Увеличение е при повышенных температурах приводит к увеличению напряженности электрического поля в воздушных включениях в изоляции, которое составляет почти 2,5 раза для изоляции с Пл = 0,7 и почти вдвое меньше - 1,4 раза -для изоляции с Пл = 1 Столь значительная разница в значениях и 8155/820 для изоляции разной плотности обусловлена увеличением содержания

24 22 20 1 8 1 6 1 4

52 48 44 40 36 32

Рис 3 Связь при температуре 155°С, 8)55/820 ие с параметром Пл изоляции Элмикатерм 55409

связующего (Ссв) в композиционной системе изоляции (рис 2), что приводит к изменению соотношения компонентов в системе изоляции, имеющих разные значения tg5 и е При этом только полярное (эпоксиноволачное) связующее в данном температурном интервале имеет значительный рост диэлектрических потерь и проницаемости

Однако, наибольшее влияние Пл на величину е для изоляции с разными значениями Пл наблюдается при температурах ниже 80 -100°С Причем, увеличение Пл приводит к возрастанию £ примерно на 30 % (рис 3) Это, на первый взгляд, является отрицательным моментом увеличения Пл Однако следует учитывать, что относительно низкое значение е для изоляции минимальной плотности, видимо, обусловлено резким увеличением содержания четвертого компонента в системе изоляции - воздуха, при неизменном массовом содержании остальных компонентов Это было подтверждено анализом объемного содержания компонентов в изоляции образцов для Пл=0,57 объемное содержание воздуха достигало 20 % В результате положительный эффект снижения е до 3,8 теряется, так как е твердой фазы не снижается менее 4,65 - 4,7 (соответствует Пл=0,7, при которой резко возрастает объем воздушных включений) Именно эта величина в будет определять величину напряженности электрического поля в воздушных прослойках при температурах до 100°С

Необходимо отметить, что при снижении Пл ниже значения 0,75 Ссв меняется незначительно, а б уменьшается с 4,6 до 3,8 Поэтому зависимость 8 от массового содержания связующего Ссв

имеет два участка линейного снижения 8 при увеличении ССв до 37 % (1) и крутого снижения при Ссв = 37-38 % (2) (рис 4) Сделана попытка описать такое изменение е с помощью соотношений для расчета е гетерогенных систем при параллельном, последовательном соединении компонентов либо в виде матричной или статистической смеси Наибольшее совпадение экспериментальных и расчетных данных получены при уточненном расчете, когда на первом участке снижения е при увеличении Ссв используется модель статистической смеси (формула Лихтенеккера) для трех компонентов слюды, стеклоткани и связующего, а на втором - эта же модель, но уже для двухкомпонентной системы, где матрицей считается от-вержденная изоляция, а наполнителем - воздушные включения Это позволило предположить, что воздух в изоляции расположен в виде отдельных включений, часть из которых, вероятно, соединяется в длинные прослойки

Влияние плотности на стойкость к воздействию изгибающих нагрузок позволяет проследить изменение свойств изоляции, связанное именно с поведением связующего, а не армирующего материала Испытания проведены на образцах размером ёплх15х100 мм На основании ТМК при изгибающих нагрузках получены зависимости относительного модуля упругости при изгибе Еи отн = Е„т/Е„2о, где Е„2о и Е„т - модули упругости при температурах 20°С и Т"С, соответственно Значительное уменьшение Ей, а значит и жесткости изоляции, при повышенных температурах (рис 5) связано с изменением содержания связующего, поскольку только для этого компонента характерно изменение прочностных и упругих характеристик в данном температурном интервале

60

40 36 32

22 24 26 28 30 32 34 36 38 Ссв %

Рис 4 Расчетные (1 — парал, 2 -Лихтен, 4 — послед ) и экспериментальная (3) зависимости е от содержания связующего

Причем при этих испытаниях может обнаружиться и пониженная степень сцепления (цементация) слоев при уменьшении плотности из-за появления воздушных включений, проявляющаяся в появлении деформации сдвига наряду с изгибающей деформацией

Наиболее важным аспектом в определении связи плотности изоляции с функциональными требованиями - надежностью и долговечностью -является исследование ее влияния на длительную электрическую прочность При уменьшении плотности изоляции Пл можно говорить о появлении участков расслоений или слабого сцепления слоев, что позволяет предположить влияние параметра Пл на стойкость к электрическому старению Полученная в результате расчета объемного содержания компонентов для всех макетов зависимость объема воздушных включений в изоляции от параметра Пл показала, что при уменьшении Пл ниже значения 0,75 резко возрастает как количество, так и размер воздушных включений

Так как изоляция статарных обмоток имеет слоистую структуру, то в ней при длительном воздействии повышенного напряжения могут развиваться продольные (межслоевые) разряды Поэтому для сравнительных испытаний вариантов изоляции, имеющих вследствие изменения Пл разную цементацию слоев, была выбрана известная методика инициирования развития именно продольных разрядов с помощью создания искусственного дефекта Дефект имитировал разрушение, вызванное стадией нормального разряда То есть заменял собой стадию развития нормального разряда, тем самым, сокращая время испытаний На практике такие дефекты (щели, проколы) могут появляться в изоляции статорных обмоток как в результате механических воздействий при производстве и эксплуатации, так и в результате воздействия нормальных разрядов, разрушающих несколько слоев в зонах максимальной напряженности на ребрах стержней

Для испытаний использовались плоские образцы, имевшие одинаковую толщину изоляции (<1=2,19 мм), но разное значение Пл, в которых искусственно создавался дефект в виде цилиндрического углубления диаметром 1 мм и глубиной 1/3, 1/2 и 2/3 от толщины макета

Измерение амплитуды частичных разрядов (ч р) в таких образцах показало, что при максимальной плотности изоляции Пл =1,0 создание дефекта практически не сказывается на амплитуде ч„, частичных разрядов по сравнению с изоляцией без дефекта независимо от его глубины Это означает, что "нормальные" разряды, происходящие вдоль дефекта (нормально к плоскостям электрода), имеют интенсивность, не превышающую фоновый уровень При снижении плотности до 0,85 и 057 увеличение глубины дефекта в обоих случаях вело к повышению с]„„ причем, в большей степени этот эффект проявлялся для изоляции с Пл =0,57 (с 4,6 106 до 5,6 10"8 Кл) Для максимальной глубины дефекта, равной 2/3, наблюдалось значительное возрастание qm (практически на 2 порядка) при уменьшении Пл с 1,0 до 0,57 Таким образом, в изоляции пониженной плотности даже до начала процесса электрического старения возникают продольные разряды в имеющихся воздушных прослойках

Пл

Рис 5 Влияние Пл на величину относительного модуля упругости при изгибе

Электрическое старение проводилось при и„сп=10 кВ (Е=4,5 кВ/мм) в течение 200 ч, а затем при ступенчатом подъеме напряжения 0,5 кВ/12 ч до напряжения 15 кВ, при котором макеты выдерживали до пробоя Для варианта изоляции с Пл=0,57 оказалось достаточно около 50 ч, чтобы амплитуда ч р возросла на порядок (рис 6) Столь быстрое нарастание уровня ч р в процессе электрического старения говорит о развитии разрядов по поверхности расслоений и свидетельствует о значительной длине расслоений, что приводит в результате к быстрому пробою изоляции

Так, первые пробои этого варианта изоляции произошли уже при времени менее 50 ч То есть, величина амплитуды разрядов 10~5 Кл, наблюдаемая при таком времени старения, является предельной, с точки зрения пробоя для образцов с максимальной глубиной искусственного дефекта Увеличение параметра Пл с 0,57 до 0,85 приводит к увеличению времени до пробоя примерно в 260 раз (рис 6) при глубине дефекта 2/3 (меньшая глубина дефекта была исключена из опыта из-за слишком большой длительности испытаний) Видимо, для изоляции с Пл=0,85 сказывается указанная ранее разница в длине воздушных прослоек Для их развития в непрерывную прослойку нужно разрушить более толстый слой связующего

Для изоляции с максимально возможной плотностью (Пл=1) за время испытаний, эквивалентное 120000ч не произошло ни одного пробоя изоляции даже при глубине дефекта 2/3 толщины изоляции, что можно объяснить прочным сцеплением слоев и малым количеством воздушных

включений Вследствие этого эрозия изоляции может развиваться только за счет нормального разряда в дефекте, интенсивность которого невелика Исходя из имеющихся в настоящее время данных о временах пробоя изоляции, трудно говорить о характере зависимости т от параметра Пл, хотя можно предположить, что зависимость т=^Пл) может быть нелинейной с резким возрастанием т при приближении Пл к 1 (рис 6)

Из приведенных данных следует, что при максимальной плотности Пл =1 повреждение части слоев изоляции не приводит к быстрому разрушению оставшихся слоев под действием продольных разрядов Изоляция с меньшей плотностью (Пл=0,57) оказывается чувствительной к повреждениям части слоев как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации Это свидетельствует о необходимости изготавливать изоляцию с максимально возможным технологическим параметром Пл

Таким образом, для оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции статорных обмоток разработчиком предварительно пропитанной ленты, либо изготовителем системы изоляции должно быть проведено изучение кинетики отверждения, исследование изменения характеристик изоляции в процессе отверждения и установление параметра плотности для всех вновь разрабатываемых материалов

1 4Е-05 1 2Е-05

1 0Е-05 8 0Е-06 6 0Е-06 4 0Е-06

2 0Е-06 0 0Е-01

к , >

\ у\

ч, ч J А/

\ * к /

X

^ / N N з

N -Я1»

06 07

08 Пл

09 10

1 4Е+05 1 2Е+05

1 0Е+05 8 0Е+04 6 0Е+04 4 0Е+04

2 0Е+04 0 0Е-01

Рис 6 Влияние Пл на изменение амплитуды ч р в процессе старения (1 - до старения, 2 - 50 ч, 3 - 90000 ч старения) и время до пробоя (4)

Основные выводы и результаты работы

1 На основании выполненных в работе исследований кинетики отверждения сформулированы основные принципы оптимизации параметров процесса термопрессования изоляции из пропитанных лент, которые могут быть использованы для любого вида термореактивной изоляции с учетом особенностей компонентов, входящих в ее состав

2 Выявлено отличие параметров процесса отверждения связующего в многослойной структуре изоляции по сравнению с однослойной и показана связь кинетических параметров процесса отверждения многослойной изоляции и характеристик системы изоляции

3 Предложен технологический параметр "плотность изоляции" Пл, определяющий число слоев ленты, необходимое для получения опрессованной изоляции толщиной 1мм, независимо от исходной толщины ленты Использование этого показателя позволяет точнее рассчитывать количество слоев, уменьшить разброс размеров и повысить стабильность свойств изоляции

4 Показано, что увеличение параметра плотности, сопровождающееся уменьшением содержания связующего в изоляции, улучшает электрические и механические характеристики при рабочей температуре На основании исследования длительной электрической прочности системы изоляции путем инициирования внутренних продольных разрядов доказано, что уменьшение параметра плотности ниже значения 0,75 от максимально возможного недопустимо

5 Установлены способы снижения вероятности образования основных типов дефектов в изоляции отслоения изоляции от токоведущей части и наличие микропор

Уменьшение вероятности появления отслоений изоляции достигается путем введения внутренних слоев ленты, имеющей в своем составе связующее с пониженной температурой начала отверждения и повышенной скоростью процесса отверждения по сравнению с основной изоляцией

Для исключения пористости необходимо соблюдение оптимального значения температуры стадии предварительного нагрева изоляции и увеличение значения технологического параметра плотности более 0,75 от максимально возможного Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

1 Шикова, ТМ Регулирование остаточных напряжений при изготовлении стержней обмотки статора крупных электрических машин /Т М Шикова, С Н Кострицкий, А А Житомирский, А Г Исаева//Механика композитных материалов - 1986 -№2 - С 313-319

2 Шикова, Т М Совершенствование изоляции слюдотерм для статорных обмоток мощных генераторов / Т М Шикова, Г К Веселова, А А Житомирский, В В Петров // Сборник "Электросила" -Л Энергоатомиздат, 1987 -№36 -С 114-118

3 Шикова, ТМ Изменение механических свойств высоковольтной термореактивной изоляции при повышении температуры / Т М Шикова, Б Д Ваксер, А Н Чибриков И Сборник "Электросила" -Л Энергоатомиздат, 1987 -№37 - С 140-144

4 Шикова, Т М Исследование технологии изготовления изоляции монотерм / Т М Шикова, А А Житомирский//Сборник "Электросила" - Л Энергоатомиздат, 1991 -№38 -С 115-120

5 Патент 1302380 Российская Федерация, Н 02 К 3/30 Способ изготовления обмотки статора электрической машины / Шикова Т М , Житомирский А А , Петров В В , заявитель и патентообла-

датель Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" - № 3797444/24-07, заявл 09 10 84, опубл 11 01 93, Бюл № 13 - 1с

6 Шикова, ТМ Применение диэлектрометрии для анализа технологических свойств термореактивных материалов в процессе хранения / Т М Шикова, В В Козлов, А А Пашичева // Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "XXIII неделя науки СПбГПУ" 29 11- 4 12 2004 Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета - 2005 - С 30-31

7 Шикова, ТМ О стабильности термореактивных материалов, используемых для изоляции электрических машин/ Т М Шикова // Материалы IX Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах" 18 05 -19 05 2005, Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета -2005 - С 336

8 Шикова, ТЫ Влияние степени опрессования на характеристики термореактивной изоляции / Т М Шикова, В В Козлов, А Е Николаев // Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «XXXIV неделя науки СПбГПУ» 28 113 12 2005 Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета -2006 - С 16-17

9 Шикова, Т М Исследование влияния плотности на длительную электрическую прочность термореактивной изоляции / Т М Шикова, М С Петушок // Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «XXXIV неделя науки СПбГПУ» 28 11-3 12 2005 Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета - 2006 - С 1718

10 Шикова, ТМ Возможности совершенствования систем изоляции на основе предварительно пропитанных термореактивных материалов / Т М Шикова, В М Пак // Труды Четвертой Международной научно-технической конференции "Электрическая изоляция - 2006" 16 05 -19 05 2006, Санкт-Петербург - СПб СПбГПУ, 2006 - С 205

11 Шикова, Т М Выбор параметров процесса термоопрессования термореактивной высоковольтной изоляции статорных обмоток электрических машин / Т М Шикова, Ю А Полонский // Научно-технические ведомости СПбГТУ - 2006 - № 2 - С 72-80

12 Шикова, ТМ Влияние плотности на механические характеристики тсрчорсмктивнои июляции из предварительно пропитанных лент / Т М II Iiikor i I р\ im \I-oii Mi а luupo шоп конференции "Электромеханика, электротехнология пчироиммпими. м три мы и компоненты 18 09 -23 09 2006, Крым, Алушта - М МЭИ, 2006 Ч I -С 1Ы:

13 Шикова, ТМ Влияние плотности на механические характеристики крморе.жтнвноп изоляции / Т М Шикова, А А Безбородое // Материалы Всероссийском mcabj ювекоп научно-технической конференции студентов и аспирантов "XXXV неделя науки СПбГПУ" 20 11- 25 11 2006 Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета - 2007 - С 18-29

14 Шикова, Т М Влияние плотности термореактивной изоляции на ее длительную электрическую прочность / Т М Шикова, В В Козлов // Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов "XXXV неделя науки СПбГПУ" 20 1125 11 2006 Санкт-Петербург СПб Изд-во Политехнического университета - 2007 - С 26-27

15 Шикова, ТМ Совершенствование системы изоляции крупных электрических машин из предварительно пропитанных материалов / Т М Шикова//Электротехника -2007-№3 - С 8-13

Лицензия ЛР №020593 от 07 08 97

Подписано в печать 09 10 2007 Формат 60x84/16 Печать цифровая Уел печ л 1,0 Тираж 100 Заказ 2099Ь

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 29 Тел 550-40-14 Тел/факс 297-57-76

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Состав изоляции.

1.2. Технология изготовления изоляции.

1.3. Влияние параметров технологического процесса изготовления изоляции на её характеристики.

1.3.1. Отверждение термореактивных полимеров.

1.3.2. Изменение содержания компонентов.

1.4. Дефекты в изоляции высоковольтных статорных обмоток, возникающие в процессе производства.

1.4.1. Нарушение структуры слюдяного барьера.

1.4.2. Микрополости.

1.4.3. Отслоения изоляции от токоведущей части.

1.5. Технологические параметры и их связь с характеристиками изоляции статорных обмоток.

Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Методика исследования кинетики отверждения.

2.1.1. Метод экстрагирования.

2.1.2. Измерение диэлектрических параметров.

2. 1.2. 1. Выбор параметра, характеризующего кинетику процесса.

2.1. 2. 2. Установка для измерений.

2.1.2. 3. Измерение Кпп в динамическом температурном режиме.

2.1.2. 4. Кинетика отверждения ТРС.

2. 1. 2.5. Оценка погрешности измерений.

2.2. Методика определения содержания связующего (Ссв).

Ф 2.3. Методики исследования механических свойств отвержденной изоляции.

2.3.1. Определение модуля упругости при растяжении.

2.3.2. Методика исследования термомеханических кривых изоляции на изгиб.

2.3.3. Методика исследования прочности на межслойный сдвиг.

2.4. Методика определения и С макетов изоляции.

2.5. Измерение сопротивления с помощью прибора Е6-3.

2.6.Измерение характеристик частичных разрядов.

2.7. Методика испытания плоских образцов на длительную электрическую прочность.

2.7.1. Моделирование дефекта.

2.7.2.Нанесение противокоронных покрытий.

2.7.3. Проведение испытаний на длительную электрическую прочность

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Описание процесса термопрессования.

3.2. Исследование процесса отверждения изоляции статорных обмоток.

3.2.1. Исследование процесса отверждения связующего на. однослойных образцах.

3.2.2. Результаты исследования процесса отверждения на. многослойной конструкции.

3.3. Исследование стадии предварительного нагрева.

3.4. Исследование стадии отверждения.

3.4.1. Изоляция СЛТ.

3.4.2. Изоляция МТМ.

3.5. Влияние технологических параметров на вероятность образования отслоений изоляции от токоведущей части.

3.6 Стадия прессования.

3.6.1. Описание стадии прессования.

3.6.2. Способы определения параметра "плотность" изоляции.

3.6.3. Определение максимальной плотности изоляции.

3.6.4. Исследование влияния плотности на 5 и диэлектрическую проницаемость 8 изоляции.

3.6.5.Исследование влияния плотности изоляции на её жесткость при изгибе.

3.6.6. Сравнение стойкости изоляции разной плотности к длительному воздействию высокого напряжения.

Выводы к разделу 3.5.

3.7. Основные принципы выбора оптимальных параметров процесса термопрессования.

Современное развитие экономики требует постоянного ввода новых мощностей генерирующего электрооборудования. В настоящее время износ генерирующих мощностей составляет 65 - 70 % и к 2010 году доля оборудования теплоэлектростанций со сроком службы свыше 30 лет составит уже до 68,4 % [1]. Кроме физического износа существует проблема морального износа [2, 3]. Поэтому остро стоит вопрос о техническом перевооружении станций на базе современного энергетического оборудования, в частности, генераторов с повышенными технико-экономическими показателями. Причем техническое перевооружение действующих электростанций включает * как замену, так и глубокую модернизацию оборудования. В связи с этим происходит постоянный рост удельных нагрузок турбо- и гидрогенераторов. Все это предъявляет ряд новых требований к элементам конструкции, в частности, к системе изоляции статорных обмоток [4]. Так модернизация гидрогенераторов предполагает использование новых видов термореактивной изоляции с пониженной толщиной, что позволит повысить мощность на 1520% [5]. Разработка и внедрение турбогенераторов с воздушным охлаждением, мощность которых постепенно растет, ставит задачи повышения нагрево-стойкости и снижения диэлектрических потерь в изоляции. Таким образом, в связи с ростом удельных нагрузок повышаются и требования, предъявляемые к изоляции, что требует постоянного её совершенствования

В настоящее время системы изоляции высокого напряжения электрических машин выполняются из ленточных стеклослюдяных материалов с пропиткой компаундом вакуум-нагнетательным способом (ВНП) или предварительно пропитанных термореактивным лаком лент. То есть изоляция статорных обмоток является слоистым композиционным материалом, состоящим из матрицы - термореактивного полимерного состава, и наполнителя - слюдо-бумаги и стеклоткани. Свойства такой композиционной системы определяются как характеристиками, так и соотношением компонентов, входящих в её состав. Поэтому совершенствование изоляции статорных обмоток предполагает как внедрение новых перспективных материалов, так и оптимизацию параметров технологического процесса её изготовления.

Анализ пробоев изоляции обмотки статора турбогенераторов за 1991 -2000годы показал, что почти половина их связана с дефектами изоляции. В качестве основных дефектов приводятся следующие: трещины и микротрещины в корпусной изоляции, "складчатость" слоев, расслоение изоляции, вспухание изоляции лобовых частей, недостаточная полимеризация связующего [6]. Причина всех этих дефектов кроется в процессе изготовления и является следствием погрешностей при выполнении технологического процесса либо необоснованного выбора его параметров.

Одним из важнейших этапов изготовления системы изоляции из пропитанных лент, чему посвящена данная работа, является процесс термопрессования. Температурно-временные параметры данного процесса должны быть выбраны исходя из химических процессов, происходящих в термореактивном связующем. Для этого необходимы сведения о кинетических параметрах процесса его отверждения. Определяя степень отверждения связующего, параметры процесса термопрессования во многом задают электрические и физико-механические характеристики изоляции. При прессовании немаловажным фактором является и количество слоев исходного ленточного материала, нанесенных на токоведущую часть. Правильный выбор данного параметра обеспечивает геометрические размеры обмотки, соотношение между компонентами и плотность прессования, определяя тем самым уровень электрических и механических характеристик готовой изоляции. Несмотря на значимость параметров процесса термопрессования, не существует научно - обоснованного подхода к их выбору. В большинстве случаев это осуществляется методом подбора. Следует отметить, что при таком подходе не решается проблема снижения вероятности появления дефектов в виде отслоения изоляции от токоведущей части и микропор, значительно снижающих эксплуатационную надежность системы изоляции.

Актуальность работы. Совершенствование изоляции на основе предварительно пропитанных лент осуществляется как путем внедрения новых исходных материалов - стеклослюдобумажных лент с улучшенными характеристиками входящих в их состав компонентов (слюдобумаги, стеклотканевой подложки и связующего - пропиточного состава), так и с помощью совершенствования технологического процесса изготовления изоляции. Совершенствование технологического процесса изготовления системы изоляции заключается, прежде всего, в оптимизации его параметров. Именно данный путь позволяет не только в полной мере реализовать преимущества нового материала, но и обеспечивает возможность улучшения характеристик изоляции на основе уже существующих материалов.

Однако, несмотря на длительный срок существования технологии изготовления изоляции, основанной на использовании пропитанных лент, не сформулирован достаточно четко подход и не определены характеристики пропитанных лент, подлежащие корректировке для оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции.

Цель работы. Обоснование основных принципов оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции высоковольтных статорных обмоток электрических машин. Для достижения этой цели требовалось выполнить следующее:

- исследовать кинетику отверждения однослойной и многослойной конструкции изоляции;

- обосновать принципы выбора температурно-временных параметров процесса термопрессования;

- разработать способ уменьшения вероятности появления дефекта в виде отслоения изоляции;

- установить технологические параметры, определяющие основные характеристики изоляции;

- сформулировать общие принципы оптимизации параметров процесса термопрессования высоковольтной изоляции электрических машин.

Научная новизна работы.

1. В результате впервые проведенных исследований по сравнению кинетики отверждения для однослойной и многослойной конструкции изоляции статорных обмоток выявлены отличия в скорости их отверждения, установлена связь кинетики отверждения многослойной конструкции и изменения характеристик изоляции статорных обмоток в процессе отверждения, что позволяет научно-обоснованно подходить к выбору параметров технологического процесса.

2. Показана возможность уменьшения вероятности появления отслоений изоляции от токоведущей части путем использования внутренних слоев ленты, имеющей в своем составе связующее с пониженной температурой начала отверждения и повышенной скоростью процесса отверждения по сравнению с основной изоляцией.

3. Установлено, что одним из основных технологических параметров, определяющим механические и электрические характеристики изоляции, в частности, её длительную электрическую прочность, является "плотность изоляции".

Практическая значимость работы.

1. Разработаны основные принципы оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции на основе пропитанных лент для высоковольтных статорных обмоток турбо- и гидрогенераторов.

2. Предложен технологический параметр "плотность изоляции", используемый для расчёта количества слоев ленты в изоляции заданной толщины.

3. Предложена комбинированная система изоляции, позволившая снизить вероятность появления дефекта в виде отслоения изоляции от токоведущей части.

4. Практическая значимость полученных результатов подтверждена актом об их использовании в ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила» г. Санкт-Петебург) - одним из ведущих в стране предприятий электромашиностроения.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования кинетики отверждения изоляции статор-ных обмоток.

2. Методика и результаты изучения влияния температурно-временных параметров процесса термопрессования на электрофизические характеристики изоляции статорных обмоток.

3. Обоснование эффективности и целесообразности использования "комбинированной" системы изоляции.

4. Экспериментальные данные, подтверждающие необходимость введения технологического параметра "плотность изоляции" (Пл) и методика его определения.

Достоверность результатов. Достоверность обеспечивается обоснованным выбором и корректным использованием современных методов измерения электрических и механических характеристик исследуемых материалов; применением разнообразных методик, позволяющих всесторонне рассмотреть проблему; статистической обработкой полученных данных; проведением повторных испытаний, показывающих воспроизводимость результатов.

Личный вклад автора состоит в определении цели и методов исследования; изготовлении образцов и проведении экспериментальных исследований; обработке, обобщении и анализе полученных результатов. Все результаты, представленные в работе, получены лично автором или при его непосредственном участии. В процессе работы автор пользовался консультациями к.т.н., Ваксер Б.Д. и к.т.н., доцента Ваксер Н.М. Автор благодарит за помощь в проведении исследований сотрудников лаборатории электрической изоляции ОАО "Силовые машины", филиал «Электросила» (г.Санкт-Петербург).

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXIII Неделя науки СПбГПУ», 20.09-25.09.2004, Санкт-Петербург.

2. IX Всероссийская конференция по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах», 18.0519.05.2005, Санкт-Петербург.

3. Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXIV Неделя науки СПбГПУ», 28.11-3.12.2005, Санкт-Петербург.

4. Четвертая международная научно-техническая конференция «Электрическая изоляция-2006», 16.05-19.05.2006, Санкт-Петербург.

5. XI Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», 18.09-23.09.2006, Крым, Алушта.

6. Всероссийская межвузовская научная конференция «XXXV Неделя науки СПбГПУ», 20.11-25.11.2006, Санкт-Петербург.

7. Научно-практическая конференция «Перспективные электроизоляционные материалы и системы изоляции вращающихся электрических машин», 25.0427.04.2007, Наро-Фоминск.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ. Структура и объём диссертационной работы. Диссертация общим объёмом 221 страниц состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (147 наименование), 4 приложений. Работа содержит 139 рисунков, 22 таблицы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании выполненных в работе исследований кинетики отверждения сформулированы основные принципы оптимизации параметров процесса термопрессования изоляции статорных обмоток из предварительно пропитанных стеклослюдобумажных лент, необходимые для реализации преимуществ вновь разрабатываемых материалов.

2. Выявлено отличие параметров процесса отверждения связующего в многослойной структуре изоляции по сравнению с однослойной: при неизменности температуры начала полимеризации скорость процесса снижается более чем на порядок.

3. Исследовано влияние температуры и времени стадии отверждения на характеристики изоляции и показана связь кинетических параметров процесса отверждения многослойной изоляции и характеристик системы изоляции.

4. Предложен технологический параметр "плотность изоляции" Пл, определяющий число слоев предварительно пропитанной ленты, необходимое для получения прессованной изоляции толщиной 1 мм, независимо от исходной толщины ленты. Использование этого показателя вместо традиционно применяемого коэффициента опрессовки позволяет точнее рассчитывать количество слоев и уменьшить разброс размеров.

5. Показано, что увеличение параметра плотности, сопровождающееся уменьшением содержания связующего в изоляции, независимо от типа связующего, улучшает электрические и механические характеристики при рабочей температуре - снижается tg8 и увеличивается модуль упругости.

6. Исследование длительной электрической прочности системы изоляции путем инициирования продольных разрядов показало резкое увеличение интенсивности ч.р. и снижение срока службы более чем на два порядка при уменьшении параметра плотности до 0,57 от максимально возможной, что объясняется снижением цементации слоев и образованием микропор в межслоевых промежутка системы изоляции. Доказано, что уменьшение параметра плотности изоляции ниже значения 0,75 от максимально возможного недопустимо.

7. Установлены способы снижения вероятности образования основных типов дефектов в изоляции: отслоения изоляции от токоведущей части и наличие микропор.

Уменьшение вероятности появления отслоений изоляции возможно путем введения внутренних слоев ленты, имеющей в своем составе связующее с пониженной температурой начала отверждения и повышенной скоростью процесса отверждения по сравнению с основной изоляцией. Данный способ оформлен патентом РФ 1302380 "Способ изготовления обмотки статора электрической машины" и используется в конструкции изоляции турбогенераторов и гидрогенераторов в ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила» (акт использования - приложение 4).

Для исключения пористости необходимо соблюдение оптимального значения температуры стадии предварительного разогрева изоляции и увеличение значения технологического параметра плотности более 0,75 от максимально возможного, что нашло применение при гидростатической опрессов-ке изоляции стержней турбо-гидрогенераторов (акт использования - приложение 4).

8. Сформулированные в работе общие принципы оптимизации параметров процесса термопрессования могут быть использованы для любого вида изоляции с учетом особенностей компонентов, входящих в их состав.

1. Анализ энегоэффективности экономики и развития электроэнергетики России// Рынок электротехники. 2007. - № 1(5). - С. 25-37.

2. Вуколов Н. Без современной энергетики не решить проблем экономики// Рынок электротехники. 2007. - № 1(5). - С. 38-39.

3. Вяткин В.А. О планах технического перевооружения электростанций России // Сборник «Электросила». 2004. - № 43. - С. 7-10.

4. Андрусив О.П., Кварцхелия Б.В., Пинчук Н.Д. Новые технические решения и новые технологии для целей модернизации электрооборудования// Сборник «Электросила». 2004. - № 43. - С. 11-17.

5. Кучинская З.М., Пинский Г.Б. Изменение показателей гидрогенераторов при реконструкции// Сборник «Электросила». 2004. - № 43. - С. 25-31.

6. Самородов Ю.Н. Неисправности и отказы изоляции обмотки статоров турбогенераторов электростанций из-за дефектов изготовления// Электротехника. -2001. № 6. - С. 56-58.

7. Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах. М.: Энергоиздат, 1981. -256 с.

8. Королев В.Н. Условия работы изоляции крупных электрических машин и предъявляемые к ней требования. М.: Информэлектро, 1972. -61с.

9. Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин. М.: ВИНИТИ, 1983. -108 с.

10. Пак В.М., Трубачев С.Г. Новые материалы и системы изоляции высоковольтных электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 2007. - 416 с.

11. Ваксер Н.М. Изоляция электрических машин. Учебное пособие. Л., изд. ЛПИ, 1985.-83 с.

12. Сушкова И.Т. Изоляция слюдотерм обмоток высоковольтных генераторов: автореф. дис. канд. техн. наук / МЭИ. -М.,1968. 16 с.

13. Grubelnik W., Roberts J., Koerbler В. A new approach in Insulation Systems for Rotating Machines // EIC/EME Conference / Werndorf. Austria 2005. - P. 239-245.

14. Tari M., Yoshida К., Sekito S. A high Voltage System with Increased Thermal Conductivity for Turbo Generators// Coil winding, Insulation and Electrical Manufacturing, Int. Conference / Berlin. Germany 2001. - P. 49-53.

15. Dal Mut G., Oldrati A., Zunino F. New insulation systems for upgrading large turbogenerators driven by gas and steam turbines// // Proceedings of 16lh International Conference DISEE. 2006. - P. 97-100.

16. Папков A.B., Мельниченко А.П., Пак B.M., Куимов И.Е. Новые электроизоляционные материалы для систем вращающихся электрических машин// Электротехника. 2007. - № 3. - с. 45-51.

17. Miller Н. Trends in insulation materials and processes for rotating machines// IEEE Electrical Inssulation Magazine. 1998. - Vol. 14., №. 5. - p. 7-11.

18. Stone G., Boulter E., Culbert I., Dhirani H. Electrical Insulation for rotating vachines. WILEY-INTESCIENCE, 2004. - 371 p.

19. Bruetsch R., Schwander R., Wolf F. New insulating materials and techniques for the automation of roebel bar production,// 15th Internetional Conference on Electrical Machines, ISEM/ Brugge. - Belgium 2002. - P. 262-265.

20. Антонов M.B, Герасимова JT.C. Технология производства электрических машин. -М.гЭнергоатомиздат, 1982,- 512 с.

21. Куимов И.Е., Папков А.В.,Пак В.М. Перспективы создания и внедрения новых электроизоляционных материалов. // Электротехника. 2001. - № 6. -С. 5-10.

22. Гуреева Т.А., Пак В.М., Погодина Ж.П., Житомирский А.А. Усовершенствованная высоковольтная изоляция обмоток мощных турбо-, гидрогенераторов на основе лент с повышенным содрежанием слюды. // Электротехника. 1997. - № 5. - С. 6-8.

23. Ваксер Н.М. Влияние основы и некоторых технологических факторов на свойства слюдопластовых материалов, дис. . канд. техн. наук.: 05.11.74 / Лениградский политехнический институт. -Л.: 1974. 172 с.

24. Wallis D., Class F at class В temperatures Is it time for a change Proceedings of 16th International Conference DISEE. 2006. - P. 1-5.

25. Бородулина Л.К., Ваксер Н.М., Старовойтенков В.В. Изоляция электрических машин. Лабораторный практикум. СПб.: изд. СПбГТУ, 1994. -72с.

26. Чернин И.З.,Смехов Ф.М., Жердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции. М.: Химия, 1982. - 232 с.

27. Петров В.В., Погодина Ж.П., Пищулина О.П., Гусева Е.А. Система изоляции Элмикатерм для статорных обмоток турбо- и гидрогенераторов // Электротехника. 2005. - № 3. - С. 47-52.

28. Папков A.B., Мельниченко А.П., Пак В.М., Куимов И.Е. Новые электроизоляционные материалы для систем изоляции турбо-, гидрогенераторов и тяговых двигателей // Электротехника. 2005. - № 3. - С. 34-41.

29. Joho R. Advances in synchronous machines: a turbogenerator view// IEEE Power Engeneering Review. 2002. - July. - P. 7-11.

30. Окнин H.C., Орлов В.Г. Оптимизация технологии изготовления изоляции монолит-2 с помощью планирования эксперимента// Электротехническая промышленность. Сер. Технология электротехнического производства. -1982.-Вып. 9.-С. 1-3.

31. Лысенко JI.C., Самойлова Н.А., Овчинкин С.М. Исследование влияния технологических факторов на качество изоляции монолит-2// Электротехническая промышленность. Сер. Технология электротехнического производства.-1983.-Вып. 10.-с. 16-18.

32. Ваксер Н.М., Зволинская А.Ю., Лаврентьева М.Ю., Сажин Б.И., Старо-войтенков В.В. Использование диэлектрометрии для оценки технологических характеристик термореактивных компаундов// Электротехника. -2005.-№3.-С. 16-22.

33. Nakayama A., Haga К., Muraoka М. Development of global vacuum pressure impregnation insulation system for turbine generators// Symposium on El. and Electron. Ins. Materials/ 2002. P. 169-172.

34. Velten K., SchattauerD. A computer experiment to determine the impregnability of mica tape base insulation// IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. -1998. V. 5, № 6. - P. 886-891.

35. Ступина B.K. Совершенствование технологии изготовления пропитанной композиционной изоляции электрических машин: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -СПб., 2000. 16 с.

36. Викторжак Б.А.Современный способ изготовления обмоток с термореактивной изоляцией// Сборник «Электросила». 1982. - № 34. - С. 70-77.

37. Фомин Б.П., Цейханович Б.Г., Виро Г.М. Технология крупного электромашиностроения. Турбогенераторы. Л.: Энергоатомиздат, 1981. - 392 с.

38. Исследование влияния параметров режимов термообработки на характеристики изоляции. Промежуточный отчет НИИ ЛПЭО «Электросила», руководитель работы А.А. Житомирский, ОБС 127.612 - Л., 1984. - 60 с.

39. Tanaka Т. Aging of Polymeric and Composite Insulating Materials // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. October 2002. - V.9, № 5. - P. 704-714.

40. Бржезанский B.O. Исследование и разработка технологии слюдопласто-вой электроизоляционной бумаги и материалов на её основе: автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1970. 16 с.

41. Хазанов А.И. Научно-технические основы контроля монолитности корпусной изоляции электрических машин высокого напряжения: дис. канд. техн. наук. / ЛПИ. Л., 1989. - 193 с.

42. Vakser В., Nidra В. Insulation problem in high voltage machines// IEEE Transactions on Energy Conversion. -1994. V.9, № 1. - P. 143-151.

43. Vogelsang R., Brutsch R., Frohlich K. How imperfections in mica tape influence tree growth and breakdown time// Conference on Electrical Insulation and Dielectric phenomena/Albuquerque. -USA 2003. P. 657-660.

44. Vogelsang R., Fruth В., Farr Т., Frohlich K. Detection of electrical tree propagation by partial discharge measurements// 15th Internetional Conference on Electrical Machines, ISEM/ Brugge. - Belgium 2002. - P. 256-261.

45. Vogelsang R., Fruth В., Farr Т., Frohlich K. Electrical tree propagation along barrier- interfaces in epoxy resins // Conference on Electrical Insulation and Dielectric phenomena/ Cancun. -Mexico 2002. P. 946-950.

46. Vogelsang R., Weiers Т., Frohlich K., Brutsch R. Electrical breakdown in high voltage Insulations of Different Manufacturing Qualities// IEEE Electrical Ins-sulation Magazine. -2006. Vol. 22., №. 3. - P. 5-12.

47. Ваксер Б.Д. Исследование и усовершенствование изоляции электрических машин большой мощности с повышенными средними градиентами: дис. . канд. техн. наук. / ЛПИ. Л., 1967. - 189 с.

48. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. -Л.: Энергия, 1987.-368 с.

49. Vogelsang R., Brutsch R., Frohlich К. Effect of Electrical tree propagation on breakdown in mica Insulations // 15th Internetional Symposium on High Voltage Engineering/Delft. -Netherlands 2003. P. 375-380.

50. Botts J. Corona in High voltage rotating machine windings// IEEE Electrical Insulation Magazine. -1988. Vol. 4., №. 4. - P. 29-34.

51. Wendel S., Stephan C., Picech C., Csaba G. Condition assessment study on stator bars, after 40 years of operation// Proceedings of 16th International Conference DISEE. 2006. - P. 97-100.

52. Кучинский Г.С., Кизеветтер B.E., Пинталь Ю.С. Изоляция установок высокого напряжения. М.: «Энергоатомиздат», 1987. - 368 с.

53. Корягин С.И. Зависимость радиальных напряжений от соотношения толщины основы и покрытия// Пластические массы . 1985. - № 3. - с. 28-29.

54. Басин В.Б. Адгезионная прочность. М.:Химия, 1981. - 208 с.

55. Санжаровский А.Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий. М.:Химия, 1978. - 184 с.

56. Сухарева JI.A. Долговечность полимерных покрытий. М.:Химия, 1984. -240 с.

57. Санжаровский А.Т. Методы определения механических и адгезионных свойств полимерных покрытий. М.:Наука, 1974. - 115 с.

58. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. М.: Химия, 1981.-272 с.

59. Зубов П.И., Сухарева JI.A. Структура и свойства полимерных покрытий. -М.:Химия, 1982.-256 с.

60. Варушкин Е.В. Остаточные температурные напряжения // Механика полимеров. 1971. - № 6. - С. 1040-1046.

61. Жердев Ю.В. Влияние технологических факторов на структуру и свойства термореактивных полимерных материалов. М.:Информэлектро, 1983. -40 с.

62. Кострицкий С.Н., Петров В.В. Остаточные температурные напряжения в изоляции обмотки статора крупных электрических машин // Электротехника.-1983.-№ 3. С. 41-43.

63. Кострицкий С.Н., Исаева А.Г. Остаточные технологические напряжения в обмотке статора крупных электрических машин // Механика композитных материалов. 1983. - № 5. - С. 868-872.

64. Данилевич Я.Б., Кострицкий С.Н. Проблемы обеспечения механической надежности стержней обмотки статора генераторов// Электротехника. -1985,-№4.-с. 21-23.

65. Ваксер Б.Д., Кийло O.JL, Перминов B.JL, Пинчук Н.Д., Чибриков А.Н. Исследование конструкции изоляции обмотки статора мощных турбогенераторов. изготавливаемых способом вакуум-нагнетательной пропитки// Сборник «Электросила». 2004. - № 43. - С. 65-71.

66. Житомирский А.А. Исследование высоковольтной изоляции электрических машин в условиях, приближенных к эксплуатационным: дис. канд. техн. наук.: 12.03.89 / ЛПИ. Л., 1980. - 185 с.

67. Nakamodo Т., Koshiwamura A. Analysis and experiments for thermal stress of totally impregnated stator windings// IEEE Transactions on El. Insulation. -1983.-№5.-P. 449-454.

68. Futakawa A., Murakami A., Yamasaki S. Interaction mechanism between conductor and ground insulation of stator windings// IEEE Transactions on El. Insulation. -1983. № 5. - P. 143 - 151.

69. Исследование деформационных свойств различных модификаций изоляции слюдотерм. Промежуточный отчет НИИ ЛПЭО «Электросила», руководитель работы Ваксер Б.Д., ОБС 127.617 - Л., 1984. - 29 с.

70. Канн К.Н., Николаевич А.Ф., Шанников В.М. Механическая прочность эпоксидной изоляции. Л.: Энергия, 1973. - 152 с.

71. Бунер В.Б., Дунаевский А.Д. Термомеханические напряжения и долговечность стеклослюдинитовой изоляции. Тезисы научно-технического семинара. Счастье, 1979. - С. 89-90.

72. Бахарева Е.В., Конторовская И.А., Петрова Л.В. Эпоксидные стеклопластики в судовом машиностроении. Л.: Судостроение, 1968. - 143 с.

73. Циркин М.З., Кострицкий С.Н. Стеклопластики в электромашиностроении. -Л.: Энергия, 1986. 176 с.

74. Жердев Ю.В. Влияние наполнителя и его поверхностной обработки на отверждение термореактивных полимеров. М.: Информэлектро, 1974. -32 с.

75. Ли.Х., Невилл К. справочное руководство по эпоксидным смолам. М.: Энергия, 1973.-416 с.

76. Богданов В.В. Методы исследования технологических свойств пластмасс. -Л.:ЛГУ, 1978.-197 с.

77. Черняк К.И. Эпоксидные компаунды и их применение. Л.: Судостроение, 1967. -400 с.

78. Бахарева Е.В., Конторовская И.А., Петрова Л.В. Полимеры в судовом машиностроении. Л.: Судостроение, 1975. - 237 с.

79. Карпинос Д.М., Тучинский Л.И., Вишняков Л.Р. Новые композиционные материалы. Киев.: Вища школа, 1977. - 312 с.

80. КортенХ.Т. Разрушение армированных пластиков. М.: Химия, 1967. -168 с.

81. Барановский В.В., Дулицкая Г.М. Слоистые пластики электротехнического назначения. М.: Энергия, 1976. - 288 с.

82. Брагинский В.А. Технология прессования точных деталей из термореактивных пластмасс. Л.: Химия. 1971. - 256 с.

83. Дедюхин В.Г., Ставров В.П. Прессованные стеклопластики. М.: Химия, 1976.-272 с.

84. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. JL: Энергия, 1977. - 352 с.

85. Майофис И.М. Химия диэлектриков. М.: Высшая школа, 1970. - 330 с.

86. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М.: Химия, 1991.-264 с.

87. Липатов Ю.С. Физико-химия наполненных полимеров. Киев.: Наукова Думка, 1967.-236 с.

88. Андреевская Г.Д. Высокопрочные ориентированные стелопластики. М.: Наука, 1966.-372 с.

89. Наполнители для полимерных композиционных материалов (справочное-пособие)/Под ред. КацаГ.С., Милевски Д.В. -М: Химия, 1981. 736 с.

90. Лущейкин Г.А. Моделирование упругих свойств стеклонаполненных полимеров // Пластические массы. -2001. № 5. - С. 17-19.

91. Лущейкин Г.А. Моделирование упругих и механических прочностных-свойств наполненных полимеров и композитов//Пластические массы. -2003. -№ 1.-С. 36-39.

92. Зеленский Э.С., Куперман A.M., Горбаткина Ю.А., Иванова -Мумжиева В.Г., Берлин А.А. Армированные пластики современные конструкционные материалы// Рос. хим. журнал. - 2001. - т. XLV,№ 2. - С. 56-74.

93. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров. Л.: Химия, 1970. -376 с.

94. Draper R., Moore В., Rehder R. Insulation system evaluation for rotating machinery// IEEE Electrical Insulation Magazine. -1995. Vol.11., №. 4. - P. 1924.

95. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер волокно. - М.: Химия, 1987. - 191 с.

96. Веснеболоцкий А.И. Контроль отверждения термореактивных смол по измерению их электропроводности // Электропромышленность. Раздел: электротехнические материалы. 1975. - № 12. - С. 12-13.

97. Ваксер Н.М., Преснов Ю.Л., Кочугова И.В. Непрерывный контроль процесса отверждения термореактивных составов // Пластические массы.1981.-№ 11.-С. 23-24.

98. Marvin L., Brombirg P. Measurement and application of dielectric properties. Electrical insulation Magazine// IEEE Transactions on El. Insulation. -1986.-№2.-P. 18-24.

99. Лущейкин Г.А. Диэлектрический мониторинг процесса отверждения термореактивных смол.//Физика диэлектриков. Тезисы докладов. Том 2. -СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, С. 200-222.

100. Справочник по электротехническим материалам/ Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В. Пасынкова и Б.М. Тареева. М.:Энергоатомиздат, том. 3. 1986.-521 с.

101. ТУ 3492-034-50157126-2003. Технические условия на ленту слюдяную пропитанную марки Элмикатерм 52409: Утв. зам. ген. дир. ОАО «Холдинговая компания Элинар» 10.02.2006: срок действия не ограничен // ОАО «Холдинговая компания Элинар». -2003. 17 с.

102. ТУ 3492-013-00214639-2001. Технические условия на ленту слюдяную пропитанную марки Элмикатерм 55409: Утв. зам. ген. дир. ОАО «Холдинговая компания Элинар» 10.02.2001: срок действия не ограничен // ОАО «Холдинговая компания Элинар». 2001. - 17с.

103. ISOVOLTA AG, Calmicaglas 2005 // 2003. 17 p.

104. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 1978. - 544 с.

105. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия, 1975. - 576 с.

106. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергоиздат,1982.-320 с.

107. VonRoll ISOLA, Electrical Insulation Material. Resin-Rich Insulation Systems for high voltage rotating machines // V.R.I. 2003. - 27 p.

108. Соколов А.Д Методы определения технологических свойств реакто-пластов. Л.: ЛГУ, 1974. - 38 с.

109. Эммануэль Н.М. Курс химической кинетики. М.:Высшая школа, 1984.-463 с.

110. Лигидов М.Х., Тхакахов Р.Б., Микитаев А.К. Закономерности формирования сетчатой структуры в смесях эпоксиноволачных и формальдегид-ных смол// Пластические массы, 2002. - № 12. - С. 15-19.

111. Кандырин Л.Б., Копырина С.Е., Кулезнев В.Н. Исследование свойств смесей промышленных термореактивных смол// Пластические массы. -2001.-№4.-С. 23-25.

112. Исследование температурно-временных зависимостей деформационных свойств термореактивной изоляции. Протокол испытаний НИИ ЛПЭО «Электросила», руководитель работы Ваксер Б.Д., ОБС 127.329 -Л., 1981 -37 с.

113. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.

114. Ваксер Б.Д., Житомирский A.A. Оценка параметров совмещенного закона старения высоковольтной статорной изоляции // Электричество. -1977.-№ 11.-с. 40-43.

115. Хаушильд В., Мош В. Статистика для электротехников в приложении к технике высоких напряжений / Пер. с нем. Л.: Энергоматиздат, 1989. -312 с.

116. Тарнопольский, Ю. М. Методы статических испытаний армированных пластиков / Ю. М. Тарнопольский, Т.Я.Кинцис. 2-е изд. пер. - М.: Химия, 1975.-264 с.

117. Тарнопольский, Ю. М. Конструкционная прочность и деформативность стеклопластиков / Ю. М. Тарнопольский, A.M. Скудра. Рига: Зинат-не, 1966. -260 с.

118. Тейтельбаум Б.Я. Термомеханический анализ полимеров. М.: Наука, 1979.-234 с.

119. Попов В.В., Чернышев H.H. Теплопередача и охлаждение в электрических машинах. Учебное пособие. Л., изд. ЛПИ, 1985. - 76 с.

120. Разработка рекомендаций по улучшению адгезии термореактивной изоляции в стержнях статорных обмоток. Промежуточный отчет НИИ ЛПЭО «Электросила», руководитель работы A.A. Житомирский, ОБС 127.717-Л, 1985г., с. 76.

121. Шикова Т.М., Полонский Ю.А. Выбор параметров процесса термооп-рессования термореактивной высоковольтной изоляции статорных обмоток электрических машин // Научно-технические ведомости СПбГТУ. -2006. № 2. - С. 72-80.

122. Ваксер Б.Д., Чибриков А.Н., Шикова Т.М. Изменение механических свойств высоковольтной термореактивной изоляции при повышении температуры // Сборник "Электросила". Л.: Энергоатомиздат, 1987. - № 37. -С. 140-144.

123. Веселова Г.К.,. Житомирский А.А, Петров В.В., Шикова Т.М. Совершенствование изоляции слюдотерм для статорных обмоток мощных генераторов // Сборник "Электросила". Л.: Энергоатомиздат, 1987. - № 36. -С. 114-118.

124. Кострицкий С.Н., Житомирский A.A., Исаева А.Г., Шикова Т.М. Регулирование остаточных напряжений при изготовлении стержней обмоткистатора крупных электрических машин // Механика композитных материалов. 1986. - № 2. - С. 313-319.

125. Шикова Т.М. Совершенствование системы изоляции крупных электрических машин из предварительно пропитанных материалов // Электротехника. -2007.-№ 3. С. 8-13.

126. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.: Гос изд. техн-теор. литер., 1949. - 500с.

127. Кочугова И.В. Исследование высокотемпературных слюдопластов и систем изоляции обмоток электромагнитных насосов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Л., 1987. 16 с.

128. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей). М.: Гос изд.физ.мат. литер., 1958. - 906 с.

129. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины переменного тока: учебник для ВУЗов. Питер, 2007. - 349 с.

130. Kaufhold M, Schafer К. Interface phenomena in Stator Winding insulation -challenges in design, diagnosis and services experience // IEE El. Ins. Magazine. March/April 2002. - V. 18, № 2. - p. 27-36.

131. Ваксер Н.М., Витковский И.В., Неверов В.А., Ревякин Ю.Л. Чайка П.Ю. Исследования по выбору оптимальных конструкций и технологииизготовления жаростойеих обмоток// Электротехника. 2006.-№ 3. - С. 42-47.

132. Zhidong J., Yanpeng Н. The degradation assessment of epoxy/mica Insultion under multi-stresses aging // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. -2006. V.13, №1. - P. 415 -421.

133. Nelson J.K., Azizi-Grannad S. Theory and application of dynamic Aging for life estimation in machine insulation // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. 2000. - V.7, № 6. - P. 773 - 782.

134. Nelson J.K., Azizi-Grannad S. Theory and application of dynamic Aging for life estimation in machine insulation // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. -2004. V.l 1, № 1. - P. 102 - 112.

135. Kimura K., Kaneda J. The role of microscopic defects in multistress aging of micaceous insulation // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. -October 1995. V. 2, № 3. - P. 426 - 432.

136. Kim H. D. Electrical and microstructure properties of large generator stator insulation// Internetional Conference on Solid Dielectrics / Toulouse. -Franse 2004.-P. 256-261.

137. Нейман JI.P., Демирчян K.C. Теоретические основы электротехники. -Л.: Энергоиздат, 1981. 536 с.

138. Wu К. Effect of mechanical vibration on the behavior of partial discharges in generator windings // IEEE Transactions on Dielectric and El. Insulation. -February 2006. V. 13, № 1. - P. 345 - 352.