大型水轮发电机在各种工况下的端部磁场计算

考虑水轮发电机端部结构的特点，计入材料的各向异性和非线性，以电路和磁路等效原理导出定子铁芯叠片边段和分瓣压的等效电导率及磁导率，计算了一台72．5MW水轮发电机在各种工况下的端部磁场，结果与实测值非常吻合，证明了所提出方法的正确性，计算了李家峡400MW水轮发电机在欠励工况下的端部磁场，并与现场进相工况运行时的实测数据对比，结果满足工程要求，为预测水轮发电机进相能力的充电容量提供了依据。     

水轮发电机定子线棒4种换位的分析与比较

为了减少水轮发电机定子线棒股线间的环流及其附加损耗和发热不均,提高发电机的可靠性和运行寿命,研究定子线棒的换位方法具有重要意义.文章对水轮发电机定子线棒的4种换位方法进行了分析对比,给出了360°延长换位时股线漏感电势的具体计算方法,利用所编制的优化程序对不同换位方法进行了计算,并对结果进行了分析比较.研究结果对水轮发电机定子线棒的优化设计具有较大的参考价值.     

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。     

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 .     

大型混流式水轮发电机蜗壳安装工艺

水轮发电机是水电站的核心设备，蜗壳的安装是水轮发电机安装的重要组成部分。良好的安装工艺能提升座环受力能力和焊接的质量，提升蜗壳的使用寿命，甚至会提高整个水电站的运行效益。发电机由蜗壳、转轮、主轴、发电机定子、阀门等组成，其中蜗壳的功能是向导水机构均匀供水。蜗壳受多种应力的影响，对安装质工艺求较高，也是该文论述的重点。     

基于BP神经网络的大型水轮发电机定子铁心的温度预测

阐述了神经网络ＢＰ模型和算法,构造了大型水轮发电机定子铁心背部温度预测的神经网络模型,并将计算结果与实测结果作了比较,结果令人满意。     

用有限元法计算分数和槽绕组水轮发电机的回路参数

运用有限元法进行水轮发电机磁场分析半计算了定转子回路参数；利用分数槽绕组电机的特点，提出了一种提高参数计算精度的方法。将本文的方法应用于ＳＦ２２０．５－３０／９０５０大型水轮发电机定子绕组内故障时的回路参数计算中，取得了较为合理的结果。     

使用磁流变阻尼器的大型汽轮发电机定子端部绕组振动控制

为控制大型二极汽轮发电机定子端部绕组产生的强迫振动,提出了基于磁流变阻尼器端部绕组的减振方法。将端部绕组及支撑结构简化为等效均质连续的三维板壳组合模型,采用Sig-moid力学模型计算阻尼器的阻尼力,建立了加装磁流变阻尼器的端部绕组的振动控制方程,通过直接积分法计算了电磁力作用下某大型汽轮发电机定子端部绕组加装磁流变阻尼器前后的振动响应。计算结果表明,磁流变阻尼器使端部绕组中径向、轴向动应力幅值分别降低了17.3%、55.9%,采用磁流变阻尼器是控制发电机端部绕组振动的一种有效方法。     

大型水轮发电机内部故障主保护方案

利用发电机内部故障暂态仿真程序,分析了几种水轮发电机主保护的原理特性,指出它们在应用中存在的问题.指出故障分量负序功率方向保护能同时反映各种不对称故障,可使发电机匝间短路保护实现双重化;微机型负序方向闭锁式转子二次谐波电流保护由于能很好地解决闭锁元件和动作元件之间的时间配合,将能有效避免外部短路时的误动作,同时它在发电机起、停过程中也能提供保护功能,因此是一种性能可靠的发电机主保护方案.同时,提出了基于双曲线非线性制动特性的发电机差动保护判据,该方法计算量小,而且无须进行区段判别,能够获得较为理想的制动特性.     

杨村水电站水轮发电机设计结构特点

本文介绍杨村水轮发电机的基本特性、结构设计、通风系统。     

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。     

大型二极汽轮发电机定子端部绕组共振的二重点理论

为解决大型二极汽轮发电机定子端部绕组常出现的振动问题,建立了端部绕组的简化模型,采用有限元法计算了该结构的低阶模态,给出了端部绕组主振型的近似表达式;基于磁拉力的空间分布,通过振型叠加法推导出了端部绕组强迫振动响应的计算公式.研究发现,大型发电机端部绕组只有同时满足2个条件——磁拉力频率等于或接近端部绕组固有频率,主振型的周向行波数等于发电机的极数,才可能发生共振,简称为端部绕组共振的二重点理论.根据二重点理论,当额定工作转速为3 000 r/min的二极发电机定子端部绕组发生共振时,可以调整端部绕组的固有频率使其避开100 Hz,也可以选择修改端部绕组的结构使其主振型中不再出现椭圆振型.     

水轮发电机定子三维温度场数值模拟

为提高对水轮发电机定子温升计算的精确性,依据传统设计公式及流体相似理论确定径向通风沟表面散热系数,综合考虑通风系统特殊性和电机发热计算,采用Ansysll软件进行有限元分析,得出计算定子温度场的简化模型.通过加载计算所得边界条件,对灯泡贯流式水轮发电机的定子三维温度场进行数值模拟,计算出额定工况下定子温度场的稳态结果.同时采用等效热阻网络法进行计算.将两者计算出的结果与实验数据进行对比,有限元法的计算结果明显比传统方法计算结果更加精确.     

水轮发电机定子绕组接地故障的分析与检修

本文在介绍了水轮发电机定子基本结构的基础上,详细的研究了绕组接地检查的方法,同时给出了绕组接地故障维修的对策建议。     

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。     

大型水轮发电机定子装压需要注意的一些问题

大型水轮发电机定子施工主要分为装压和下线两部分。由于体积和重量都很大,一般的在电厂安装间由专业的水电施工单位完成安装。按照施工专业的不同,大概可以分成5个部分:(1)机座焊接;(2)铁芯装压;(3)铁损试验;(4)线圈的安装;(5)耐压试验。其中焊接由焊接队完成,装压由机械队完成,线圈的安装即下线由电气队完成,两次试验一般由实验室来完成。我们通常说的装压工作,实际上指的是从机座组圆焊接一直到铁损试验结束的整个过程。     

空冷水轮发电机定子冷却结构设计与分析

为改善空冷水轮发电机的通风冷却效果,研究了电机定子冷却结构的设计与性能分析方法。以一台250 MW空冷水轮发电机为例,考虑定子绕组换位、槽钢、槽楔形状和各通风沟间的相互影响等因素,构建了定子流固耦合的物理模型和数学模型;采用数值法计算了每根股线的损耗;基于流体传热理论和定子温升特点,通过改变电机内定子铁心和通风沟的结构尺寸,提出了3种定子冷却结构;对比不同结构下求解区域内流体场和温度场,给出了电机定子最优的冷却结构。最后,通过实验对建模的准确性和方法的可行性进行验证,结果表明,相比通风沟轴向长度,铁心段轴向长度对定子槽内绕组温升影响更大,合理调整电机定子通风沟和铁心段的数量和轴向长度,可有效降低槽内换位绕组的最高温度。     

大型汽轮发电机定子端部绕组的动力学建模

将大型汽轮发电机定子端部的双层圆锥型编织网壳简化为连续锥壳 -梁组合结构 .根据实际结构的试验模态分析所得到的模态参数识别模型中锥壳的部分几何、弹性参数 ,获得了与定端绕组实际结构具有相同动特性的当量力学模型 .对实际机组的计算和实验结果证明了本文中的方法是可行的 .     

水轮发电机端部各向异性涡流磁场及损耗的有限元分析

针对目前的端部场计算模型一般不包括定子铁心,故在定子铁心边段附近关键区域内的磁密计算值与实测值有较大的误差,不能满足工程要求的问题,首次将水轮发电机端部磁场的求解区域扩展到定子铁心中,建立了将端部与定子铁心边段有效部分结合起来总体考虑的新模型,模型中考虑了定子铁心的各向异性及非线性。导出与模型相应的三维各向异性涡流场边值问题及与之等价的条件变分问题。采用有限元法对ＴＳＳ８５４／９０－４０型水轮发电机的端部磁场进行了实例计算,结果表明：新模型能使端部磁场的计算精度大大提高。另外,对影响水轮发电机端部磁场的某些因素进行了分析,为大型水轮发电机端部结构的改进提供了理论依据。