多工況背景下汽輪發(fā)電機不平衡電磁力的研究.pdf

1、轉子偏心和勵磁繞組匝間短路是汽輪發(fā)電機最為常見的故障形式，兩種故障都會引起發(fā)電機內部磁場畸變，產生作用于轉子的不平衡電磁力。不平衡電磁力是影響發(fā)電機機組振動的關鍵因素，當發(fā)電機運行工況改變時，不平衡電磁力也會隨之發(fā)生變化。準確分析不平衡電磁力隨發(fā)電機運行工況的變化特性，能夠為通過調節(jié)發(fā)電機功率緩解機組振動提供理論支撐。本文的主要工作如下：
　　（1）分析了勵磁繞組匝間短路故障和轉子偏心故障對發(fā)電機氣隙磁密的影響。以QFSN200-

2、2型汽輪發(fā)電機為研究對象，利用Ansys建立其有限元模型，分別設置不同的故障情況，計算得到了兩種故障下發(fā)電機氣隙磁密的分布，分析了氣隙磁密隨偏心程度、偏心方向、匝間短路程度、匝間短路位置的變化特性。
　?。?）分析了偏心故障下不平衡電磁力隨發(fā)電機運行工況的變化特性。給出了利用發(fā)電機氣隙磁密計算轉子所受不平衡電磁力的離散化公式，計算了存在偏心故障時發(fā)電機在多個運行工況下的不平衡電磁力，分析了偏心程度、偏心方向及運行工況對不平衡電磁力

3、的影響，計算得到了理想并網發(fā)電機偏心故障下的不平衡電磁力隨有功、無功調節(jié)的變化規(guī)律。
　?。?）分析了發(fā)電機發(fā)生勵磁繞組匝間短路故障后的電磁穩(wěn)態(tài)特征，計算得到了匝間短路故障下不平衡電磁力隨發(fā)電機功率調節(jié)的變化規(guī)律。基于轉矩平衡，分析了勵磁繞組匝間短路故障后發(fā)電機運行參數(shù)的變化情況，計算了故障后的不平衡電磁力，分析了匝間短路程度和匝間短路位置對不平衡電磁力的影響。計算了理想并網發(fā)電機勵磁繞組匝間短路故障下的不平衡電磁力隨有功、無功調