定子铁芯三维温度场的有限元计算

本文应用三维有限元的分析方法,求解了汽轮发电机定子铁芯的三维温度场分布.文中较全面地考虑了定子铁芯和绕组之间、绕组和冷却液体之间的热交换.通过解析计算方法,求出了电机定子铁芯各表面的散热系数.以QFQS-200-2型汽轮发电机为例进行了计算,给果与实测值相比较为接近.     

浅谈300MW氢冷发电机机组氢气纯度下降的原因

1 前言 某厂#5、6汽轮发电机组均为上海电机厂生产的QFSN-300-2型发电机,冷却方式采用水氢氢冷却方式,即定子绕组采用水内冷,转子绕组、定子铁心采用氢内冷。发电机总装气体容量68.8m^3,内部氢气正常运行压力0.28～0.33MPa,额定压力0.31MPa。机组配备了发电机氢、油、水系统。氢系统用于冷却发电机转子绕组及定子铁芯,定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组,密封油系统是为了防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气逸出,     

汽轮发电机中三维行波涡流电磁场的有限元计算

本文在全面地考虑了汽轮发电机内部复杂结构和定子铁芯材料非线性的条件下,应用有限元法,求解了三维行波涡流电磁场的问题;针对定子齿槽和通风沟的影响,提出了等效磁导率的解决方法;证明了在三维行波场的有限元计算中,泛函的变分与圆周角θ无关.文中以QFQS-200-2型汽轮发电机为例,作了典型工况的计算,计算结果与实测值是吻合的.     

发电机定子绕组中放电脉冲传播规律的实验研究

研究了在大型汽轮发电机定子绕组中，局部放电产生的陡前沿脉冲传播这一复杂的电磁暂态过程。介绍了在１００ＭＷ和２００ＭＷ的汽轮发电机定子绕组下线过程中，对单根线棒、半相绕组、单相绕组、三相绕组，施加以陡前沿脉冲及其响应的实测结果。波形记录采用高速的数字示波器ＨＰ５４５０２Ａ。通过对实验结果的分析处理，得到了陡前沿放电脉冲在定子绕组中传播的衰减与延迟的规律，和绕组的频率特性。研究的结果可为大型发电机定子绕组绝缘状态监测提供必要的依据     

机电统一数学模型中发电机动态参数的数值计算

已有的大型汽轮发电机轴系扭振的计算,其发电机数学模型的参数均采用常数,未充分考虑实际工况下铁芯涡流和饱和程度对参数的影响,给计算带来较大误差.为此提出大型汽轮发电机动态参数的场路结合计算法,既考虑了铁芯涡流效应又考虑了饱和对动态参数的影响.     

1000 MW级轴向氢冷汽轮发电机定子铁心通风系统

对采用轴向通风冷却系统的1000MW级汽轮发电机定子铁心的通风和发热进行了研究。对定子铁心，根据节点单元等效热阻网络法的要求，建立了定子铁心中典型的矩形单元、扇形单元、通风孔单元和齿顶单元模型，给出了这些单元等效热阻的计算方法，建立了各单元热平衡方程组。以一台930MW的水氢氢汽轮发电机为例，计算出了其定子铁心通风孔单元的通风和气体温升，以及每个铁心单元的温升，试验验证了这种方法的正确性。     

大中型汽轮发电机中段铁芯严重短路时的修复

文章结合一次发电机定子接地故障,分析和总结了大中型汽轮发电机中段铁芯造成严重损坏时的现场修复工艺。     

金属杂质侵蚀下的大型发电机定子线棒绝缘劣化机理

为揭示大型发电机全工况域内金属杂质侵蚀定子线棒环氧云母绝缘层的耦合机理,对金属杂质颗粒与定子绝缘层高应变下的材料介损进行了电磁-机械-温度多场有限元模拟与实验分析。在矢量磁位的有旋场下,构建含球型金属杂质的线棒与铁芯槽电磁-机械参数化模型,赋特征单元类型及空气域奇对称边界条件;利用矩阵等交互顺序耦合法,对该模型的体力密度值和非线性瞬态施力行为进行施力渐变分析;研究定子线棒端部环氧绝缘层相变与微观损耗增量,得出金属杂质研磨绝缘层的形变特征值及应力特征值范围;建立含球型金属杂质的电磁-温度模型,运用单向磁热耦合方式进行热侵蚀计算,得出杂质接触面的温度场范围。采用交变磁场下金属研磨实验对线棒切面绝缘层进行模拟施力验证,并对样本采用扫描电镜观测。实验与仿真结果表明：金属杂质焦耳损耗引起的异常温升不足以对环氧绝缘层造成短时热侵蚀;由杂质研磨侵蚀使环氧分子链发生断裂导致云母片缺陷加剧的机械过程是定子线棒绝缘劣化的主因。本文研究可为发电机定子线棒主绝缘的状态监测与故障诊断提供一定的参考。     

大型汽轮发电机定子绕组端部振动管窥

本文通过对大型汽轮发电机定子绕组端部振动原因分析,并进一步阐述了相应的改进策略,旨在为减少大型汽轮发电机定子绕组端部振动起到借鉴作用。     

650MW发电机氢气湿度控制分析

现阶段,氢气冷却被广泛用作于大型发电机的冷却方式.中核运行二厂目前采用的两台发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司制造的QFSN-650-2型发电机.采用的内部氢气循环,定子绕组水内冷,定子铁芯及端部构件氢气表面冷却,转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式.在实际运行中氢气的湿度等相关参数就成为影响电厂运行的重要性能参数,该文结合核电650MW发电机组的运行实际,分析了实际运行中秦山二期650MW发电机组氢气湿度的控制要求,并对氢气湿度异常原因及控制处理进行了分析探讨.     

大中型汽轮发电机定子接地短路时造成铁芯损坏的修复

大中型汽轮发电机定子接地短路时,不仅会破坏发生短路的发电机的定子线棒及其相邻线棒,也会对发电机的铁芯造成不同程度的损坏。本文论述了损坏的修复工艺。     

水轮发电机端部各向异性涡流场分析的数学模型

为合理设计大型水轮发电机端部结构，考虑到叠层结构定子铁芯的各向异性及非线性，建立了包括定子铁芯边段在内的水轮发电机端部涡流场分析的数学模型。提出了边界条件处理的新方法。在求解变量的选择上，采用了在不同的求解区域分别引入不同的求解变量——在涡流区用修正矢量磁位，在非涡流区用标量磁位，使计算量大大减少。与以前不包括定子铁芯的端部涡流场分析模型相比，该模型能更准确地计算铁芯边段附近的磁场，故该模型对于研究大型水轮发电机的端部损耗及局部过热具有重要意义。     

同步发电机偏心与绕组短路故障对磁场及电磁振动的影响

以1台6 MW汽轮同步发电机为例,对转子静偏心、定子匝间短路及其联合故障下的磁场、电磁力和电磁振动进行研究。在气隙磁场不对称情况下,以等效电路为基础的经典算法将不再适用,为此建立发电机的有限元模型,基于瞬态磁场的计算结果,给出不同故障类型下的气隙磁场变化特征,并得到发电机不同运行状态下的径向电磁力及其与对应故障参数的变化关系。将电磁力作为载荷,对发电机的电磁振动进行研究,通过比较正常运行和故障运行状态下的位移曲线,定性分析不同故障对电磁振动的影响。研究结果表明:且该振动特征可以为发电机偏心和绕组短路故障诊断提供理论依据。     

电机定子线棒股线间环流的简化计算模型

介绍了在假定条件下大型汽轮发电机定子线棒股线间环流计算模型中股线参数及线棒端部附近漏磁场的简化计算方法 .计算了QFQS 2 0 0MW汽轮发电机定子上、下层线棒的环流 ,并与相关文献的结果做了比较 ,证实了所用方法的有效性     

大型水轮发电机转子偏心下电感参数的有限元计算

由于实际生产中,大型水轮发电机的转子往往存在不同程度的偏心现象,造成气隙磁场分布畸变,直接影响发电机运行,故为探讨发电机偏心下的运行性能,需要计算转子偏心时的电机参数。采用二维磁场有限元法,计算了大型水轮发电机在转子偏心下的磁场分布以及定子和转子绕组的自感、互感参数。有限元分析和磁导法计算结果比较表明:转子偏心造成定子支路间、定转子支路间的电感不再对称,偏心朝向处的定子支路自感和定转子支路互感变大,反向处则变小。     

电机定子线棒股线间环流的简化计算模型

介绍了在假定条件下大型汽轮发电机定子线棒股线间环流计算模型中股线参数及线棒端部附近漏磁场的简化计算方法,计算了ＱＦＱＳ－２００ＭＷ汽轮发电机定子上、下层线棒的环流,并与相关文献的结果做了比较,证实了所用方法的有效性。     

大型汽轮发电机定子线棒股线间环流分析

进行了汽轮发电机定子线棒端部附近的漏磁场分析与计算 ,磁场计算结果同实验值基本一致 .建立了股线间环流计算模型 ,进行了QFQS 2 0 0MW汽轮发电机定子上、下层线棒的环流分析 .     

三峡右岸哈电水轮发电机定子机座的设计

定子机座是水轮发电机的重要部件之一,用来固定定子铁芯,并承受机械和电磁等各方面的力。本文重点介绍三峡右岸哈电水轮发电机定子机座的设计。     

考虑磁致伸缩效应的偏转式发电机的振动特性研究

为了提高风能利用率,解决现有开关磁阻发电机转子旋转的单一性问题,提出一种新型可偏转双定子开关磁阻式风力发电机。首先,基于电磁-固体力学模块,建立定子结构磁固耦合数值模型,对电磁场、磁通密度、磁致伸缩密度进行了理论分析。其次,采用有限元平台对发电机进行了直观建模,基于力学理论建立考虑磁致伸缩效应的电磁-固体力学基本方程。最后,通过有限元法对发电机内、外双定子以及转子自转、偏转进行磁固耦合仿真,得到应力分布及对应的振动位移。仿真结果表明:磁致伸缩效应下的振动位移属纳米级别且所受应力较小,对发电机运行影响可忽略不计。磁固耦合的分析方法可为分析电机振动、进一步优化发电机参数提供理论参考。     

用标量位来计算稳态及瞬态工况下汽轮发电机端部三维磁场

本文提出了在计及端部行波场各次空间谐波的情况下,应用一维解析二维有限元数值解的方法来分析汽轮发电机端部三维磁场。在考滤到端区主要金属构件中涡流反应的影响后,仍可采用标量位来计算稳态及瞬态工况下的端区磁场。所编软件可在微机上运行。本文提出的方法适用于分析计算汽轮发电机定子端部绕组的电磁力及端部漏抗。