汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障下的多態(tài)應力分析.pdf

1、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障是發(fā)電機的常見電氣故障之一,不平衡電磁力、不平衡熱應力是汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的伴生應力,也是造成汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子基頻振動超標的重要原因之一。嚴重的轉(zhuǎn)子匝間短路及基頻振動威脅著電力系統(tǒng)和國民經(jīng)濟的安全穩(wěn)定運行。因此對轉(zhuǎn)子匝間短路故障下的多態(tài)應力的研究具有重要意義。
　　針對汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子受力環(huán)境復雜以及基頻振動狀態(tài)的多變性,利用有限元仿真軟件 ANSYS以一臺 QFSN220-2型汽輪發(fā)電機為例,首先建立了汽

2、輪發(fā)電機的二維模型,基于電磁場基本理論,分析了發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路、動偏心以及復合故障下的氣隙磁場,研究了短路位置、短路程度、偏心角度和偏心程度對轉(zhuǎn)子所受到的不平衡電磁力的影響。然后從流體力學的理論出發(fā),建立發(fā)電機轉(zhuǎn)子的三維實體模型,研究轉(zhuǎn)子匝間短路造成的轉(zhuǎn)子N、S極熱源不對稱問題,給出基本假設和耦合邊界條件,采用流體場和溫度場耦合分析對轉(zhuǎn)子的溫度場進行計算,進一步計算發(fā)電機轉(zhuǎn)子在不同故障情況下的不平衡熱應力。
　　通過本文研究,得