大型空冷汽輪發(fā)電機端部三維渦流場有限元分析.pdf

1、近年來，隨著空冷汽輪發(fā)電機設計制造技術和工藝水平的提高，其技術經濟指標也相應提高，這種高可靠性和高效率的空冷發(fā)電機已逐漸成為許多發(fā)電機組的一個選擇，因此提高空冷汽輪發(fā)電機的單機容量就越來越重要。而汽輪發(fā)電機容量的提高主要通過增加電磁負荷來實現(xiàn)，增加線負荷的同時就增加了線棒的損耗，導致端部漏磁增加，結構件中的渦流損耗增加，電機的溫升將升高，甚至超過容許溫升。為此必須合理設計電機結構以提高其散熱強度和減小損耗，而計算汽輪發(fā)電機端區(qū)三維渦流電

2、磁場是解決這些問題的關鍵。 汽輪發(fā)電機端區(qū)磁場的問題，在多年前就已經提出，但由于端區(qū)材質眾多、結構形狀和端區(qū)渦流分布非常復雜，至今還未得到圓滿的解決。本文重點針對空冷汽輪發(fā)電機端部磁場計算中存在的問題，采用A, - A三維有限元法建立了大型汽輪發(fā)電機端部三維渦流場的數(shù)學模型，模型充分考慮了定、轉子鐵心的端部效應和定子齒壓指、壓板、磁屏蔽、壓圈等結構件的實際幾何形狀和材料性質的影響：創(chuàng)建了發(fā)電機定子端部繞組的漸近線和轉子端部繞組的

3、實體物理模型，對定、轉子電流進行了模擬；采用二維和三維磁場耦合的方法確定邊界條件；并以QF-150-2型空冷汽輪發(fā)電機為例，分析計算了計及渦流損耗時空冷汽輪發(fā)電機空載、額定負載時的端部電磁場；采用磁場能量法對定子端部漏抗計算公式進行了推導，計算了定子端部漏抗參數(shù)；最后，編制了汽輪發(fā)電機勵磁電流和參數(shù)有限元計算的參數(shù)化程序。 將計算結果和實驗數(shù)據(jù)進行了對比，驗證了方法的準確性，進而為合理設計空冷汽輪發(fā)電機的結構提供基礎，為提高空冷