Nummerische Analyse von optimalen anisotropen Materialeigenschaften für Außenglimmschutzsysteme in rotierenden Maschinen

Conference: VDE-Hochspannungstechnik 2018 - ETG-Fachtagung
11/12/2018 - 11/14/2018 at Berlin, Deutschland

Proceedings: ETG-Fb. 157: VDE-Hochspannungstechnik

Pages: 6Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Staubach, Axel; Hirsch, Holger (Universität Duisburg-Essen, Duisburg, Deutschland)
Schmidt, Guido; Pohlmann, Friedhelm (Siemens AG, Mülheim an der Ruhr, Detuschland)

Abstract:
Eine wesentliche Komponente des Isoliersystems großer elektrischer Maschinen ist das Glimmschutzsystem. Relevante Parameter insbesondere des Außenglimmschutzes sind der ohmsche Widerstand in Verbindung mit der Potential- und Stromdichteverteilung und daraus entstehenden lokalen Verlusten. Diese Größen können mittels FEM simuliert, berechnet und ausgewertet werden. In der vorliegenden Arbeit werden die Einflüsse der Materialparameter des Außenglimmschutzes auf die elektrische Feldverteilung im Isoliersystem untersucht. Hierzu werden reale Strukturen des gewickelten Isoliersystems mit einem hohen Detailierungsgrad, unter Annahme anisotroper Materialeigenschaften, modelliert. Es wird ein neuartiger Ansatz zur Ermittlung von anisotropen Materialeigenschaften des Außenglimmschutzes vorgestellt, welcher auf einem Schwarm-Optimierungs-Algorithmus basiert. Die daraus generierten Ergebnisse werden zur Entwicklung eines idealen Außenglimmschutzsystems verwendet, um die elektrische und thermische Belastung des Isoliersystems zu minimieren. Es wird anhand der Simulationsergebnisse für einen spezifischen Maschinentyp gezeigt, in welcher Weise sich das Außenglimmschutzsystem verhält.