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四极汽轮发电机定子流场与温度场耦合研究

四极汽轮发电机定子流场与温度场耦合研究

作者：郭瑞倩哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

中国社会能源仍以煤炭资源为主,其他形式的清洁能源仍处于发展阶段。以煤炭为原料的电站装机容量有限,社会对电量的需求要求更大装机容量的机组出现。核电作为一种清洁能源能量巨大,取之不尽用之不竭,A P1000水氢氢冷却四极汽轮发电机... 详细信息

中国社会能源仍以煤炭资源为主,其他形式的清洁能源仍处于发展阶段。以煤炭为原料的电站装机容量有限,社会对电量的需求要求更大装机容量的机组出现。核电作为一种清洁能源能量巨大,取之不尽用之不竭,A P1000水氢氢冷却四极汽轮发电机作为一种新型的技术在世界范围内广泛应用。由于核电机组装机容量都较大,机组内部件的损耗也较大,因此核电机组的冷却成为了重要研究内容。本文以某工厂正在研制开发的AP1000水氢氢冷却四极汽轮发电机定子铁心、定子线圈及磁屏蔽等为研究对象,对核电汽轮发电机内部风路及水路流场及固体部件的温度场进行了分析研究。国内外利用CFD原理对核电电机进行数值计算的较少,本文中首次建立了定子铁心、定子线圈、磁屏蔽及气隙1/48轴向的整体模型,分析计算了给定运行条件下的定子风路与水路的流量分配比例、流速等分布规律,通过与工厂给定实验值进行比较,误差小,均在允许范围内;在流场计算结果的基础上对电机产生损耗的固体部件附热源强度,对磁屏蔽压板外表面设置对流边界条件,对流换热系数根据经验公式计算所得。计算得到固体部件最高温度出现在磁屏蔽外圆侧,温度值约为399.9K;线圈最高温度出现在冷却水出口位置,温度值约为342 K,最高温度值均未超过最高温限;同时还分析了定子线圈在不同堵塞程度及不同堵塞位置时线圈内流场的变化。所得的计算结果可为氢冷核电机组冷却系统的设计提供理论参考。

关键词：水氢氢冷却四极汽轮发电机磁屏蔽线圈堵塞

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大型四极汽轮发电机定子温度分布

哈尔滨理工大学学报 2016年第3期21卷 82-86页

作者：王芳张新宇田宇崔璐璐哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

以新研制的AP1000水氢氢冷却四极汽轮发电机定子作为研究对象,分析其冷却结构、冷却方式以及冷却介质的冷却性能.为了与转子的槽建立一一对应的结构关系,建立整机机组1/32圆周结构的定子、转子和气隙的三维模型,利用计算流体力学原理计... 详细信息

以新研制的AP1000水氢氢冷却四极汽轮发电机定子作为研究对象,分析其冷却结构、冷却方式以及冷却介质的冷却性能.为了与转子的槽建立一一对应的结构关系,建立整机机组1/32圆周结构的定子、转子和气隙的三维模型,利用计算流体力学原理计算,得到定子铁心、磁屏蔽、压板、铜线圈的温度分布规律以及各部件产生最高温度的位置,得出最大温升在工程允许的合理的范围之内,为汽轮发电机安全稳定的运行提供保证.

关键词：水氢氢冷却四极汽轮发电机定子温度分布

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大型水氢氢冷却汽轮发电机定子温度分布

哈尔滨理工大学学报 2015年第1期20卷 26-30页

作者：王芳高斯博汤文侠张新宇田宇郭瑞倩哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080 吉林恒涛锅炉节能产业有限公司黑龙江哈尔滨150046

以某大型水氢氢冷却四极汽轮发电机定子为研究对象,根据CFD原理,建立1/48圆周结构的定子铁心、定子线圈、磁屏蔽及气隙的三维模型,选择合理的基本假设和边界条件,对定子内冷却介质和固体区域的温度场进行数值求解。计算结果显示固体部... 详细信息

以某大型水氢氢冷却四极汽轮发电机定子为研究对象,根据CFD原理,建立1/48圆周结构的定子铁心、定子线圈、磁屏蔽及气隙的三维模型,选择合理的基本假设和边界条件,对定子内冷却介质和固体区域的温度场进行数值求解。计算结果显示固体部件最高温度出现在励端磁屏蔽外圆侧,温度值为399.9 K,定子铁心最高温度为376.3 K,没有超过最高温度限制,定子线圈最高温度出现在冷却水出口位置,温度值约为342 K,计算值与实验值的误差为5%。所得结果为氢冷汽轮机组的优化设计提供理论指导。

关键词：水氢氢冷却四极汽轮发电机定子温度分布

大型核电汽轮发电机不对称状态下的不平衡电磁力研究

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大型核电汽轮发电机不对称状态下的不平衡电磁力研究

作者：董晨晨华北电力大学

学位级别：硕士

励磁电流是发电机运行主要电气参数,同时也是评估转子电气负荷和发热的主要信息。大容量汽轮发电机普遍采用无刷励磁技术,励磁电流不能通过测量而获得。发电机的运行分析以及故障诊断都需要励磁电流值,因此励磁电流计算的精度和速度尤... 详细信息

励磁电流是发电机运行主要电气参数,同时也是评估转子电气负荷和发热的主要信息。大容量汽轮发电机普遍采用无刷励磁技术,励磁电流不能通过测量而获得。发电机的运行分析以及故障诊断都需要励磁电流值,因此励磁电流计算的精度和速度尤为重要。转子偏心是发电机较为常见的故障之一,影响着发电机安全稳定运行。转子偏心状态导致发电机内部磁场发生不同程度的畸变,并产生不平衡电磁力。本文针对励磁电流计算和转子偏心状态下的不平衡电磁力进行研究,所做工作如下:(1)提出了基于虚拟工况的励磁电流有限元计算方法。以一台TA-1100-78型核电四极汽轮发电机为研究对象,建立其二维有限元仿真模型。基于发电机定子侧运行数据保持不变的虚拟工况,利用ANSYS软件计算不同励磁电流值下的发电机磁场数据,进一步得到电磁转矩,生成电磁转矩和励磁电流的拟合关系式,带入发电机实际电磁转矩,得到该工况下发电机励磁电流值。(2)分析了转子偏心状态对气隙磁通密度的影响。设置转子偏心故障,计算了TA-1100-78型核电四极汽轮发电机在正常运行和偏心故障下的气隙磁密分布,研究转子处于不同偏心程度和偏心方向下的气隙磁通密度变化特征。(3)分析了不平衡电磁力在偏心故障下的变化特征。利用有限元得到转子不同偏心状态下的磁场数据,根据不平衡电磁力的离散化公式,进一步得到不平衡电磁力的幅值以及方向,讨论了不平衡电磁力随偏心程度、偏心方向、运行工况的变化;同时研究了理想并网的情况下,发电机转子存在偏心故障时,不平衡电磁力受功率调节的变化规律。

关键词：四极汽轮发电机有限元励磁电流无刷励磁不平衡电磁力

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波形畸变及电话谐波因救

电机与控制应用 1980年第2期 65-72+81页

作者：傅自清东方电机厂

空载电压波形是同步发电机的重要电气性能参数之一。波形的好坏直接影响电能的质量。波形畸变使用电设备损耗增大,出力和效率降低,同时,波形中包含的各种谐波不仅使电力网络测量、保护系统产生误差,而且其中的高次谐波分量使电力线对邻... 详细信息

空载电压波形是同步发电机的重要电气性能参数之一。波形的好坏直接影响电能的质量。波形畸变使用电设备损耗增大,出力和效率降低,同时,波形中包含的各种谐波不仅使电力网络测量、保护系统产生误差,而且其中的高次谐波分量使电力线对邻近的电话通讯回路产生干扰。因此随着工业现代化的发展,发电机单机容量不断增大,电力系统向超高压大容量发展,对波形的要求就越来越严格。国际电工委员会(IEC)和各国电机的基本标准中对同步电机的空载电压波形都有明确的要求。

关键词：齿谐波高次谐波谐波因数凸极同步发电机波形畸变阻尼绕组每极每相槽数 THF 电话电信杂音计四极汽轮发电机

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中华人民共和国工业和信息化部公告

机械工业标准化与质量 2010年第4期 52-56页