汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律。研究了某些短路情况下定子端部绕组所受电动力,提出了直接根据稳态解来计算三相突然短路时定子端部绕组所受最大电动力的工程方法。最后针对一台12MW汽轮发电机进行了计算和实测,结果基本吻合。     

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律;研     

水轮发电机定子绕组的端部振动

从分析计算空间两根导体间的电动力出发,在作出两项假定的基础上,建立了同步发电机定子绕组端部受力的数学模型,来研究定子绕组的端部振动。数学模型表明了电动力与电流和导体尺寸及导体的布置间的关系。     

发电机端部线棒振动原因分析及处理

本文从发电机端部线棒振动的事故现象入手 ,对其原因进行了分析 ,并提出了解决方案。首先检查发现发电机定子端部线棒振动磨损 ,分析原因认为可能是由于存在频率共振 ,在运行中产生共振现象 ,引起发电机定子线棒端部产生磨损。通过做发电机定子绕组端部振形模态试验 ,制订出处理方案 ,处理结果令人满意 ,能够保障机组安全稳定地运行     

发电机端部线棒振动原因分析及处理

本文从发电机端部线棒振动的事故现象入手，对其原因进行了分析，并提出了解决方案。首先检查发现发电机定子端部线棒振动磨损，分析原因认为可能是由于存在频率共振，在运行中产生共振现象，引起发电机定子线棒端部产生磨损。通过做发电机定子绕组端部振形模态试验，制订出处理方案，处理结果令人满意，能够保障机组安全稳定地运行。     

电力发生器定子端部磁场与漏抗计算

针对一种新兴高压发电机电力发生器定子端部磁场与漏抗计算问题,利用有限元分析软件ANSYS,建立了简化的电力发生器定子端部三维模型,进行了端部磁场和漏抗在有铁心与无铁心两种情况下的计算,并对两组计算结果与设计值进行了对比分析．结果表明,传统算法所计算的漏抗值波动大,而采用有限元分析法所得计算结果更为确定．     

水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗计算

为了准确模拟水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗,建立场、路、运动直接耦合的时步有限元分析模型,对电机的电磁场方程和定子绕组、阻尼绕组的等效电路方程实现联立求解.通过改变定子外电路方程模拟不同定子端部短路故障类型,求解水轮发电机定子端部各类短路故障下阻尼条中的电流波形以及电流密度和损耗分布情况.根据对225 MW水轮发电机所作的时步有限元分析,得到定子单相接地短路、两相短路和三相短路故障下的阻尼条损耗分布与相关结论,定子不对称故障下阻尼绕组中的损耗较大,且损耗最大的阻尼条均为背风面的那一根.     

交流发电机突然短路时绕组应力的有限元分析

采用有限元法对交流发电机在突然短路时定子绕组端部及绑扎带应力进行计算.通过对电机绕组的三维场物理模型划分为8000多个三维实体单元、11000多个节点,并结合工程实例求出其各部位受力情况,找到最大应力点,从而为定量解决这一设计难题求得一种精确计算方法.     

大型汽轮发电机定子绕组端部的振动分析

为了研究大型汽轮发电机定子绕组端部振动可靠性,需要有效地分析和识别大型汽轮发电机定子绕组端部的椭圆模态,并根据此模态调整相应结构,提高结构稳定性.利用定子绕组的循环对称特性,推导出多重循环结构的摄动法.根据实际中影响循环对称特性的非循环部件或者约束,选取适当的步长,加入非循环对称部分,对原循环结构逐步摄动求解,最后将摄动法求解的结果与试验结果进行比较.结果表明,将非循环部分加入到循环结构后,使用摄动法分步求解,不仅能判断摄动过程中的椭圆模态变化,还能识别并确定感兴趣的椭圆模态.定子端部其他模态亦可用此法确定.     

大型汽轮发电机定子绕组温度水力模型

通过对发电机定子绕组发热及传热分析,用热网络法建立了基于稳态传热的发电机定子绕组温度水力模型,即正常运行条件下(无任何故障,运行状态良好),汽轮发电机定子绕组出水温度标准值的计算方法。为了改进发电机负荷变化时,出水温度滞后于电流变化的问题,提出了温度延时的改进方法。用多种运行工况的数据对温度水力模型进行了检验,通过与实测温度的对比,计算误差不大于2℃。     

汽轮发电机定子绕组端部电磁力特性分析

以国产600 MW大型汽轮发电机端部结构为分析对象,对定子绕组端部的受力特性进行了理论研究。首先对端部结构进行简化,建立了定子绕组端部的数学模型,并利用镜像法和比奥-萨格尔定律计算得到了端部电磁力密度,给出了单根线棒上电磁力表达式的通式。然后分别比较了相差一个极距的同层线棒、同一定子槽中的上下层线棒、相差一个节距且鼻端相连的两根线棒等不同线棒之间以及线棒不同段之间的径向、切向、轴向电磁力密度。最后分析了同一相带内的同层线棒在同一时刻的电磁力密度变化趋势,并总结了其出现极值点的位置规律,所得分析结果对线棒的绑扎固定有一定的理论指导意义。     

冲击负荷时发电机绕组振动研究

在研究汽轮发电机端部瞬态涡流场分布、端部绕组电动力分布的基础上,对汽轮发电机端部绕组的电磁振动进行了分析和计算.以一台320Mw汽轮发电机作为实例,对发电机在冲击负荷下端部绕组所受到的冲击电动力以及由此引起的强迫振动情况作了实例分析,得出了一些有益的结论.     

同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断研究

在对同步发电机定子绕组匝间短路故障负序电流分量产生机理进行分析的基础上,提出了以负序电流作为故障特征量,对同步发电机定子内部短路故障进行监测和诊断的方法。基于电路与电磁场有限元理论,建立同步发电机场路耦合数学模型,对半载运行下的同步发电机发生定子绕组匝间短路故障进行仿真,计算出故障发生前后三相电流相角差与幅值以及负序电流分量,并通过一台功率为24 kW的同步发电机实验数据验证了模型的精度与理论分析的合理性。同时,仿真分析了同一支路短路故障与不同支路短路故障等情况下对负序电流大小的影响,该结果对同步发电机定子绕组匝间短路故障的监测与诊断具有理论意义。     

双馈感应发电机定子绕组匝间短路时电磁特征

双馈感应发电机逐渐成为风力发电机的主流机型,其容量越来越大。绕组匝间短路是双馈感应发电机常见的故障之一,为了研究电机定子匝间短路故障时的电磁特征,基于有限元和多回路理论建立了电机的数学模型;采用该模型计算了一台5.5 k W感应电机定子绕组匝间短路时的定转子电流以及电磁场,得到了电机正常与故障两种情况下的磁场分布以及定转子电流的波形。通过对比分析健康电机与故障电机的磁场以及定转子电流,得出了双馈感应发电机定子绕组匝间短路时的故障特征:定子绕组匝间短路使得气隙磁场中出现了分数次以及偶数次谐波,定子三相电流不再对称,三相电流的幅值均有增加,故障所在相的电流增幅最大,且故障相与其超前相的相位角随着故障程度加深而变大且大于120°。     

基于多回路-有限元耦合数学模型的发电机定子单相接地故障暂态分析

发电机数学模型是设计、优化其继电保护方案的理论基础。将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了发电机的多回路有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和以及涡流等因素,因而适用于发电机定子单相接地故障暂态分析。分别应用多回路模型、多回路有限元耦合模型进行定子绕组单相接地故障暂态数字仿真。仿真结果与实验结果对比表明,相对于多回路模型,多回路有限元耦合模型具有更高精度。     

基于三次谐波电流的并列运行发电机定子单相接地保护

针对中小型水电站并列运行的多台发电机,提出一种具有选择性的发电机定子单相接地保护方法,测量发电机中性点侧和机端侧各相的三次谐波电流,计算定子绕组对地泄漏电流三次谐波分量的相间差,检测故障发电机,实现选择性定子接地保护.理论分析和EMTP仿真结果表明,该保护方法具有良好的选择性,能有效检测中性点侧及机端侧故障,具有鲁棒性强、精度高等优点.     

小型液压挖掘机动臂的性能分析

以某小型液压挖掘机工作装置的动臂为研究对象,运用Pro/E三维软件建立挖掘机工作装置动臂的三维模型,通过Pro/E软件与ANSYS软件的无缝接口,将动臂三维Pro/E模型导入ANSYS软件中建立有限元分析模型。利用ANSYS软件对动臂有限元模型进行静态和模态分析,得到动臂的应力云图、应变图、模态频率和主振型等分析结果,为结构优化设计提供理论依据。     

集肤效应对水轮发电机定子三维温度场计算的影响

采用有限元法分别计算了水轮发电机定子绕组上,下层线棒中的涡流损耗系数各取其值和都取为平均值两种情况下。定子最热段的三维温度场,分析了集朊效应对该温度场计算的影响,并给出了３２０ＭＷ和１５０ＭＷ水轮发电机的实例计算结果。     

基于注入信号的发电机定子对地电容测量方法

定子绕组对地电容作为发电机的一项重要参数,其准确测量可为发电机定子接地保护方案的制定提供重要依据.在此背景下,对发电机定子绕组故障分支进行分割,并对电压互感器内部结构进行研究,提出一种采用电流信号注入形式的发电机定子绕组对地电容实时测量方法.首先,通过从电压互感器低压开口三角形侧注入电流信号,流经电压互感器高压侧及绕组对地电容构成回路;然后,分别测量电压互感器低压开口三角形侧电压和低压星型侧电压;最后,基于构成回路的简化电路以及注入的电流信号、测得的电压信号计算出定子绕组对地电容大小.该法避免了电压互感器短路阻抗对测量结果的影响,经PSCAD/EMTDC仿真结果和实验结果表明,该测量方法过程安全、接线简单、结果准确.     

大型汽轮发电机定子端部绕组织的动力学建模

将大型汽轮发电机定子端部的双层圆锥型编织网壳简化为连续锥壳－梁组合结构,根据实际结构的试验模态分析所得的模态参数识别模型中锥壳的部分几何、弹性参数,获得了与定端绕组实际结构具有相同动特性的当量力学模型,对实际机组的计算和实验结果证明了本文中的方法是可行的。