1000MW水輪發(fā)電機空載電勢波形的分析.pdf

1、1000MW水輪發(fā)電機是目前國內(nèi)外最大容量的巨型水輪發(fā)電機,如此巨大容量的電機國內(nèi)外均處于研究開發(fā)階段,同時也存在著各種各樣的問題需要研究,如設(shè)計、運行、理論計算等等。我國的水利資源豐厚,水力發(fā)電在目前以及未來具有著廣闊的發(fā)展前景。
　　 空載電勢波形畸變率是衡量發(fā)電質(zhì)量的標準,同時也是研究傳統(tǒng)發(fā)電機的一個重要問題。空載電勢計算方法經(jīng)歷了由解析法到數(shù)值法的轉(zhuǎn)變,場路耦合的方法可以考慮鐵芯飽和、阻尼繞組端部具體連接形式以及端部漏磁

2、等的影響。
　　 本文首先建立了適合于巨型水輪發(fā)電機的單元電機時步有限元數(shù)學模型,確定了計算定、轉(zhuǎn)子中間區(qū)域的求解方法,借助1000MW水輪發(fā)電機的實際結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建立了二維幾何模型,分析了影響空載電勢波形的因素。
　　 阻尼繞組的結(jié)構(gòu)對空載電勢中的齒諧波分量影響很大,齒諧波含量增大,導致空載電勢波形變壞、畸變率增大。本文將阻尼繞組的結(jié)構(gòu)劃分為三種情況,分別是阻尼繞組節(jié)距、阻尼繞組槽數(shù)和阻尼繞組中心線偏移,并分別根據(jù)每種情況

3、擬定出多種不同的方案,利用二維場路耦合時步有限元法對不同種方案的空載電勢波形、諧波及氣隙磁密進行了計算,同時將多種不同阻尼繞組結(jié)構(gòu)配合使用,分析出不同情況阻尼繞組對空載電勢的影響規(guī)律,最終達到改善空載電勢波形的目的。
　　 最后,本文根據(jù)發(fā)電廠的實例,將1000MW水輪發(fā)電機磁極設(shè)計為三段圓弧結(jié)構(gòu),設(shè)計了阻尼繞組結(jié)構(gòu)與三段圓弧磁極共同優(yōu)化電勢波形,給出了多種具體方案,并分別建立三段圓弧結(jié)構(gòu)電機的有限元模型,進行了多種情況的有限元