發(fā)電機(jī)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(guó)仍占有舉足輕重的地位。研究典型故障中發(fā)電機(jī)的不平衡電磁力的規(guī)律特性，對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)、事故預(yù)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(jī)常見(jiàn)的兩類(lèi)故障。兩類(lèi)故障都會(huì)引起發(fā)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)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(jī)為研究對(duì)象，利用Ansoft建立二維有限元模型，在驗(yàn)證模型正確有效的基礎(chǔ)上搭建了兩類(lèi)故障仿真模型，并將不

2、平衡電磁力的計(jì)算表達(dá)式編入軟件場(chǎng)后處理器中進(jìn)行分析。
　　在Ansoft搭建的模型中，通過(guò)改變勵(lì)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(jī)不同運(yùn)行工況下的不平衡電磁力，本文仿真了各運(yùn)行工況下的靜態(tài)磁場(chǎng)分布以及上述故障情況下的氣隙磁密分布。通過(guò)不平衡電磁力大小和相位的計(jì)算公式，求解不同故障類(lèi)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(lì)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(duì)復(fù)合故障與兩類(lèi)單一故障下產(chǎn)生的不平衡電磁力的關(guān)系進(jìn)行了分析。
　　鑒于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況會(huì)隨負(fù)荷和系統(tǒng)的運(yùn)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(jī)的各類(lèi)運(yùn)行工況，本文根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合了發(fā)電機(jī)的空載特性曲線，并據(jù)此設(shè)置加入仿真的勵(lì)磁電流和電樞電流，進(jìn)而計(jì)算不同工況中各類(lèi)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(wú)功功率波動(dòng)的變化規(guī)律，據(jù)此提出抑制不平衡