一种发电部包括至少一台交流类型的电机（２，４，６，８），该电机设计成与配电网或输电网直接连接，并且包括至少一个电绕组。电机的绕组包括至少一个导电体，一个环绕该导体的具有半导电特性的第一层，一个环绕该第一层的固体绝缘层，和一个环绕该绝缘层的具有半导电特性的第二层。安排辅助电力装置（１０，１２，１４，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６，３８，４０），以提供必要的辅助电力。还叙述了这样发电站中的过程。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发电站，这种发电站至少包括一台交流类型的电机，该电机设计成与配电网或输电网直接连接，并且至少包括一个电绕阻。本专利技术还涉及这样电站中的过程。根据本专利技术的电站中所包括的电机可以是旋转电机，例如同步电机、双端馈电电机、异步静态换流器级、外极电机或同步流量电机，或静止电机，例如变压器或电抗器。为了把这种类型的电机与下文称为电力网的配电网或输电网连接，至今使用变压器把电压升高到电网等级，即升高到130-400kV范围。额定电压高达36kV的发电机由Paul R.Siedler在“36kVGenerators Arise from Insulation Research”，Electrical World，15October 1932，pages 524-527中叙述。这些发电机包括高压电缆的绕阻，其中绝缘分成具有不同介电常数的不同层。所使用的绝缘层由三种元件，云母箔云母、漆和纸的各种组合组成。现在已经发现，利用绝缘高压导电体来制造上述电机绕组，这种导电体具有和电力传输电缆所用类型相似的固体绝缘，则能使电机电压增加到这样等级，以至电机能不用中间变压器而直接与任何电力网连接。变压器因此能被省略。这些电机的典型操作范围是30kV到800kV。在常规发电机中，用于起动和操作电机，以及用于厂用需求，例如操作泵和泄洪闸门，以及用于加热和照明的辅助电力，是通过变压器从发电机端取得的，端电压于是小于25kV。附图说明图1表示根据已知技术的发电站中辅助电力分配的简化概览图。图解说明了四个至辅助电力母线200的可选供电路径。两台发电机G1、G2因此各通过其本身变压器202、204与电力网连接。至辅助电力变压器206、208的支路安排在发电机断路器210、212的外侧。辅助电力因此通过这些辅助电力变压器206、208，分流到辅助电力母线200。该图还表示了柴油发电机218和来自本地配电网例如220的电源，它们对辅助电力母线200提供了另两个电源选择。如下所述，自辅助电力母线200的辅助电力分配于是通过交流配电母线222和直流配电母线224实行。图2表示图1说明的辅助电力分配的一种变更，它也有四个电源选择。电源选择中的两个包括发电机226、228，它们分别包括用于辅助电力产生和激励的附加定子绕组230、232和234、236。在根据图1和图2的这两个实施例中，不同电源选择之间的转换必然带来辅助电力母线200上的暂时电压中断。因此，在常规电站中，辅助电力通常通过变压器从发电机端取得，端电压于是小于25kV。典型的辅助电压是400V-690V，3.3kV，6.6kV，6kV-10kV。因此，从发电机端电压取得的电压通常通过至少一个辅助电力变压器，变换成这些离散等级中的一个或多个。用于加热和照明的辅助电力设备例如通常要求380-220V的电压，在这种情况下电力系统至少包括一个本地电力变压器，以把从发电机电压取得的电压降低到这个辅助电压。可选择地，可以在电力变压器中安排辅助电力绕阻，以执行这种降压。这两种辅助电力产生的选择都要求取附加变压器或复杂电力变压器构造的形式的附加设备，因此增加了要求的空间，并且还使发电站更昂贵。上述问题在具有36-800kV范围端电压的电机中突出。因此本专利技术的目的是提供一种发电站，它包括至少一台能与配电网或输电网直接连接的交流类型的电机，这种发电站还包括辅助电力装置，使得必要的辅助电力能够以简单方式提供。这个目的由引言中所述类型的发电站来实现，这种发电站具有权利要求1限定的特征。用于本专利技术的绝缘导体或高压电缆是柔性的，并且是WO 97/45919和WO 97/45847中更详细叙述的类型。该绝缘导体或电缆在WO 97/45918，WO 97/45930和WO 97/45931中进一步叙述。因此，在根据本专利技术的装置中，绕组优选地为这样类型，它对应于那些具有固体挤压绝缘的电缆，这些电缆和现今用于配电的那些电缆相同，例如XLPE-电缆或具有EPR绝缘的电缆。这样的电缆包括一个由一条或多条股线部分构成的内导体，一个环绕该导体的内半导电层，一个环绕该半导电层的固体绝缘层，和一个环绕该绝缘层的外半导电层。这样的电缆是柔性的，这一点在这里是重要的特性，因为根据本专利技术的装置的技术主要基于绕组系统，其中绕组由组装期间被弯曲的电缆形成。XLPE电缆的柔性通常对应于30mm直径的电缆约20cm的曲率半径，以及80mm直径的电缆约65cm的曲率半径。在本应用中，术语“柔性”用来指绕组可弯曲到电缆直径的约四倍，优选地为电缆直径的八到十二倍的曲率半径。绕组应该保持其特性，即使当它被弯曲时，或当它在操作期间经受热应力或机械应力时。在这里各层相互之间保持它们的粘附极端重要。层的材料特性在这里是决定性的，特别是它们的弹性和相对热膨胀系数。例如，在XLPE电缆中，绝缘层由交联低密度聚乙烯构成，而半导电层由其中混合碳黑和金属微粒的聚乙烯构成。由温度波动所引起的体积变化完全作为电缆半径变化被吸收，并且由于相对这些材料的弹性，层中热膨胀系数之间有比较微小的差别，所以径向膨胀能在不失去层间粘附的情况下发生。上述材料组合应该认为只是作为例子。实现规定条件及半导电条件的其他组合自然也属于本专利技术的范围，半导电即具有10-1-106ohm-cm范围之内，例如1-500ohm-cm或10-200ohm-cm的电阻率。绝缘层例如可以由固体热塑材料、交联材料或橡胶构成，固体热塑材料例如有低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚甲基戊烷(PMP)，交联材料例如有交联聚乙烯(XLPE)，橡胶例如有乙烯丙烯橡胶(EPR)或硅橡胶。内和外半导电层可以为相同的基本材料，但是其中混合导电材料的微粒，例如碳黑和金属粉末。这些材料的机械特性，特别是它们的热膨胀系数，相对来说很少受到是否混合碳黑或金属粉末的影响，这些材料至少以实现根据本专利技术所需的导电率而要求的比例混合碳黑或金属粉末。因此绝缘层和半导电层具有大致相同的热膨胀系数。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/丁腈橡胶、丁基接枝聚乙烯、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物也可以构成半导电层的适当聚合物。即使当用不同类型的材料作为各种层的基础时，也希望它们的热膨胀系数大致相同。这是组合以上所列材料的情况。以上所列材料具有相对优良的弹性，具有E＜500MPa，优选地＜200Mpa的E模量。该弹性足以使层中材料的热膨胀系数之间的任何微小差别在弹性的径向得到吸收，以便无破裂或任何其他损坏出现，以及层相互之间不脱开。层中的材料具有弹性，并且层之间的粘附至少和材料中最弱处具有相同强度。两个半导电层的导电率足以使沿各层的电位大致相等。外半导电层的导电率足够高，以使电场包含在电缆之内，但是又足够低，以不会在层的纵向由于感应电流而引起相当大的损耗。因此，两个半导电层各自实质上构成一个等电位表面，并且构成这些层的绕组将大致上使电场封闭在它之内。当然，不妨碍在绝缘层中安排一个或多个其他半导电层。根据本专利技术的电站的一个有利实施例，电机绕组的至少两个相邻层具有大致相同大的热膨胀系数。因此避免了由于破裂形成或其他类似原因所引起的损坏。根据本专利技术的电站的另一个有利实施例，所述层安排为即使本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电站，包括至少一台交流类型的电机（２，４，６，８），设计成与配电网或输电网直接连接，并且包括至少一个电绕组，其特征在于电机（２，４，６，８）的绕组包括至少一个导电体（３５），一个环绕该导体的具有半导体特性的第一层（１３），一个环绕该第一层的固体绝缘层（３７），和一个环绕该绝缘层的具有半导体特性的第二层（１５），以及还在于辅助电力装置（１０，１２，１４，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６，３８，４０）安排为提供必要的辅助电力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马茨莱昂，彼得特姆林，蒙斯约勒兰德，塞迈卡尔松，拉斯格特马，阿兰德雪林森，博泰尔伯格林，詹安德斯尼格林，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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