大型半速汽輪發(fā)電機不對稱短路及其負序分量的研究.pdf

1、同步電機外部不對稱短路包括單相短路、相間短路、兩相接地短路三種情況。同步電機發(fā)生不對稱短路故障后，電機內(nèi)部除正序電流外，還有負序、零序電流，除基波外，還有一系列的高次諧波。負序電流所產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)磁場，可在勵磁繞組、阻尼繞組和汽輪發(fā)電機的實心轉(zhuǎn)子內(nèi)感生兩倍頻的感應(yīng)電流，引起銅耗和鐵耗，造成轉(zhuǎn)子過熱，運行效率低下。因此，對同步發(fā)電機不對稱短路故障的研究具有重要的意義。
　　本文以1250MW核用半速汽輪發(fā)電機為例，首先建立發(fā)電機二維

2、瞬態(tài)時步有限元模型，并對額定運行工況進行仿真計算，計算之后再與設(shè)計值進行比對，以驗證所建模型的正確性。
　　其次在所建模型的基礎(chǔ)上，進行外部不對稱短路故障仿真。通過搭建外電路，分析研究發(fā)電機在空載狀況下發(fā)生單相短路、兩相接地短路以及相間短路故障時發(fā)電機內(nèi)部電磁場的變化情況，得出發(fā)電機勵磁電流、電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩等的變化規(guī)律；運用傅里葉變換，分析短路故障下由負序分量所引起的氣隙磁場諧波問題。此外還運用解析法，對三種不對稱短路故障進行

3、解析計算，并與有限元法計算結(jié)果進行對比分析。
　　然后利用電壓變量法，對不對稱短路電流瞬態(tài)負序分量進行定量計算。電壓變量法是一種能夠以實數(shù)來確定正負序分量的方法，確定各序分量之后，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流中的各序成分便能確定，并能獲得轉(zhuǎn)子出現(xiàn)最大感應(yīng)電流時各序電流成分之比的表達式，對研究負序?qū)﹄姍C的影響具有一定的現(xiàn)實意義。
　　最后分析負序分量對轉(zhuǎn)子本體、槽楔以及阻尼繞組的影響。利用有限元模型，仿真計算在單相短路、兩相接地短路以及相間短