發(fā)電機典型故障下不平衡電磁力特性研究.pdf

1、雖然新型能源在蓬勃發(fā)展，火力發(fā)電在我國仍占有舉足輕重的地位。研究典型故障中發(fā)電機的不平衡電磁力的規(guī)律特性，對發(fā)電機運行維護、事故預警裝置的研發(fā)以及抑制不平衡力的措施均具有重要的意義。
　　轉(zhuǎn)子氣隙偏心和繞組匝間短路是發(fā)電機常見的兩類故障。兩類故障都會引起發(fā)電機內(nèi)部磁場的畸變，產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子的不平衡電磁力。本文以SDF-9型發(fā)電機為研究對象，利用Ansoft建立二維有限元模型，在驗證模型正確有效的基礎(chǔ)上搭建了兩類故障仿真模型，并將不

2、平衡電磁力的計算表達式編入軟件場后處理器中進行分析。
　　在Ansoft搭建的模型中，通過改變勵磁繞組匝間短路的位置和程度、偏心的程度和方向?qū)崿F(xiàn)故障模型的仿真。為研究發(fā)電機不同運行工況下的不平衡電磁力，本文仿真了各運行工況下的靜態(tài)磁場分布以及上述故障情況下的氣隙磁密分布。通過不平衡電磁力大小和相位的計算公式，求解不同故障類型和故障程度下的不平衡電磁力，并總結(jié)不平衡電磁力隨偏心的程度和方向、勵磁繞組匝間短路程度和位置的變化規(guī)律，并在

3、此基礎(chǔ)上，本文對復合故障與兩類單一故障下產(chǎn)生的不平衡電磁力的關(guān)系進行了分析。
　　鑒于發(fā)電機的運行工況會隨負荷和系統(tǒng)的運行要求改變，本文在上述設(shè)置的故障基礎(chǔ)上研究了理想并網(wǎng)條件下不同工況中的不平衡電磁力。為了模擬發(fā)電機的各類運行工況，本文根據(jù)實測數(shù)據(jù)擬合了發(fā)電機的空載特性曲線，并據(jù)此設(shè)置加入仿真的勵磁電流和電樞電流，進而計算不同工況中各類故障下的不平衡電磁力，分析了不平衡電磁力隨有功功率和無功功率波動的變化規(guī)律，據(jù)此提出抑制不平衡