300MW大型汽輪發(fā)電機流體場及溫度場分析計算.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機作為電力系統(tǒng)中的關鍵部分更是與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電能質量以及電力需求有著密切的關系。在提高汽輪發(fā)電機單機容量的同時又要保持其輸出電能的穩(wěn)定性，運行時的電磁負荷必然提高，要保證電機的運行可靠，需要控制電機整體的通風及溫度分布，因此準確計算汽輪發(fā)電機轉子和定子通風流體分布以及溫度場分布對大型發(fā)電機穩(wěn)定運行有著重要的指導意義。
　　本文對一臺300MW水-氫-氫大型汽輪發(fā)電機的轉子與定子流體場及溫度場進行研究，主要工作如下

2、:
　　首先，利用UG軟件建立300MW汽輪發(fā)電機轉子通風模型，引入流體力學原理并結合Fluent軟件計算出大型汽輪發(fā)電機在額定運行、且整個轉子兩側通風時的流體場分布;模擬單側通風的流體場分布以及不同旋轉速度時轉子徑向通風道內流體分布，并對風道中通入氫氣與空氣時，計算并比較了風道壓力，證明轉子兩側通氫氣時散熱效果更優(yōu)。
　　其次，利用UG軟件建立3D轉子溫度場模型，根據轉子流體場計算結果得到轉子溫度場計算的初始入口風速，將轉

3、子繞組熱量作為體熱源加載到Fluent中，根據傳熱學理論以及大型電機冷卻的經驗知識，利用有限元體積法計算得到大型汽輪發(fā)電機額定運行時轉子溫度場分布，從徑向角度看，靠近轉子大齒的轉子槽位溫度較低，從軸向角度看，半軸長轉子整體溫度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，之后分析轉子表面損耗對轉子各部件溫度變化的影響。
　　最后，建立3D定子通風冷卻模型，根據Maxwell軟件計算得到定子鐵芯熱源——鐵耗，再將定子繞組銅耗作為總熱源加載到Fluent中