基于電磁場與溫度場計算的貫流式水輪發(fā)電機(jī)阻尼系統(tǒng)損耗發(fā)熱研究.pdf

1、阻尼繞組是水輪發(fā)電機(jī)的重要組成部分，對發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要作用。貫流式水輪發(fā)電機(jī)是一種開發(fā)利用低水頭、大流量水力資源的良好機(jī)型，在20m及以下水頭段的大中型水電站中已逐步取代了傳統(tǒng)的軸流式機(jī)組，近年來在我國得到了長足發(fā)展。但由于受其內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的限制，發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計和散熱設(shè)計比較困難。隨著投運的貫流式水輪發(fā)電機(jī)組數(shù)量增多、單機(jī)容量不斷增大，多臺貫流式水輪發(fā)電機(jī)相繼發(fā)生阻尼條過熱熔斷現(xiàn)象，且故障特征相似，從而使得對貫流

2、式水輪發(fā)電機(jī)阻尼系統(tǒng)的損耗發(fā)熱研究日顯重要與迫切。 本文采用數(shù)值計算與仿真的方法，從分析與計算電磁場和溫度場的基本理論出發(fā)，結(jié)合工程實際，建立了貫流式水輪發(fā)電機(jī)的非線性二維運動電磁場有限元計算模型，提出了磁極系統(tǒng)的改進(jìn)等效熱路模型，建立了磁極系統(tǒng)考慮各向異性導(dǎo)熱特性的三維溫度場有限元計算模型。在此基礎(chǔ)上，利用FLUX和ANSYS商業(yè)軟件，針對不同工況、不同結(jié)構(gòu)、不同材料，對貫流式水輪發(fā)電機(jī)阻尼繞組的電流、損耗、電磁力和溫度進(jìn)行了