水輪發(fā)電機(jī)阻尼繞組附加損耗及其電流影響研究.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)水輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)水平和制造能力不斷提升，水輪發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量也不斷增大。對(duì)于大型水輪發(fā)電機(jī)，電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷一般較高，發(fā)電機(jī)組的附加損耗、發(fā)熱以及機(jī)組振動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的危害也愈發(fā)嚴(yán)重，因此為保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，有必要對(duì)電機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行性能和指標(biāo)進(jìn)行更深入的分析和計(jì)算。本文即針對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)阻尼繞組附加損耗分析和計(jì)算這一實(shí)際工程問題，進(jìn)行了相關(guān)的研究工作。
　　本文首先從阻尼繞組產(chǎn)生附加損耗的電磁機(jī)理出發(fā)，基于旋轉(zhuǎn)氣隙磁導(dǎo)模型

2、并結(jié)合阻尼繞組實(shí)際電路，建立了一種阻尼繞組感應(yīng)電流和附加損耗的計(jì)算模型，該模型可以快速計(jì)算發(fā)電機(jī)在各種工況下（包括空載、額定負(fù)載、帶整流負(fù)載、不平衡負(fù)載等）的阻尼繞組電流及附加損耗分布。然后以一臺(tái)350MW水輪發(fā)電機(jī)為計(jì)算實(shí)例，應(yīng)用該計(jì)算模型對(duì)其在各種工況下阻尼繞組電流及附加損耗進(jìn)行了計(jì)算和分析，同時(shí)采用二維瞬態(tài)電磁場(chǎng)有限元仿真對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上分析了阻尼節(jié)距、阻尼條直徑等主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其附加損耗的影響規(guī)律。最后，分析

3、了阻尼繞組電流所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)特征，并結(jié)合實(shí)例計(jì)算結(jié)果，具體計(jì)算出該發(fā)電機(jī)在各種工況下的阻尼繞組電流所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)，以及該附加磁場(chǎng)對(duì)氣隙諧波磁場(chǎng)和電樞繞組諧波電勢(shì)的影響，此外還探討了改變阻尼節(jié)距對(duì)電機(jī)空載電勢(shì)諧波的影響。
　　本文所建立的計(jì)算模型能夠快速而較為準(zhǔn)確的計(jì)算發(fā)電機(jī)在各種工況下的阻尼繞組電流和附加損耗分布，為發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化和改進(jìn)提供參考，此外本文對(duì)阻尼繞組感應(yīng)電流所建立的附加磁場(chǎng)分布及其對(duì)氣隙諧波磁影響的研究成果，