浅析汽轮发电机结构设计及其作用

当前,随着电力事业的发展,汽轮发电机在电站的单机装机容量基本趋于系列规范化.然而,由于各国的电网情况不同,系列规范化的发电机有时候不能满足客户的要求.本文主要对40MW空冷汽轮发电机的主要技术参数、结构特点、强度分析和整机试验结果做了描述.介绍了此台空冷发电机的结构设计和强度分析工作.通过工厂整机型式试验,可以看出样机的试验结果与设计参数基本一致,成功地完成了40MW空冷汽轮发电机的研制.该发电机的设计经验和主要参数为其它容量发电机的设计研发积累了经验.     

汽轮发电机失磁异步运行的耦合场有限元分析

为了准确模拟汽轮发电机失磁故障发生后的运行状态,建立了场、路、运动直接耦合的时步有限元分析模型,把电机的电磁场方程和定转子的等效电路方程进行联立求解,得到失磁故障过程中定子端电压、定子电流、转速、有功功率等变量随时间变化的波形,以及转子中涡流场的分布;通过间接耦合实现了失磁过程中转子的温度场计算.对1 000 MW汽轮发电机励磁绕组失磁进行了时步有限元分析,并通过转子温升计算和有功、无功功率波动结果可知：汽轮发电机失磁后,转差率、有功功率及转子铁心温度均在限定值内,但定子电流值过大,应采取及时的保护措施.     

大型汽轮发电机定子变结构对温度场的影响

汽轮发电机通风冷却技术对汽轮发电机的容量和性能有决定性的影响．针对大容量汽轮发电机通风冷却要求高的问题,以某大型空冷汽轮发电机定子为例,依据CFD原理,提出了两种改变结构的方案,保持铁芯的总有效长度不变,改变铁芯叠片的厚度不改变风沟数量和改变风沟的数量．模拟不同结构定子内部的流场和温度场,分析原结构和变化后结构的流场和温度场,以及电机各部分温度的空间分布特性,比较定子在不同结构下的运行性能．合理布置电机的通风结构,提高传热介质的利用率,降低铁芯与绕组等的温升．研究结果表明变结构后模拟最大温升为118℃,比原结构模拟结果的温升有所降低,且流场温度场分布更均匀,为大型空冷汽轮发电机定子的结构设计提供理论依据．     

FWL/B-1000励磁系统在绥中1000 MW机组上的应用

绥电3#、4#机组发电机励磁系统为FWL/B-1000型,高起始响应的自并励励磁系统.该励磁系统为我国第一套具有完全自主知识产权的1 000 MW汽轮发电机组励磁系统.国华绥中2 ×1 000 MW机组成功并网运行,实践证明:1 000 MW级汽轮发电机自并励励磁系统国产化技术方案是正确的,实现了我国大型发电机励磁系统关键技术的重大突破,改变了国外励磁设备在我国巨型机组上的垄断格局.     

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。     

超高压断路器出线套管电场数值计算与绝缘分析

以800 kV罐式SF₆断路器为主要研究对象,根据超高压断路器产品的技术要求,针对断路器出线套管初步设计结构,在满足产品技术条件和工程要求前提下,进行基于电场数值求解绝缘性能分析.建立了断路器出线套管轴对称电场数学模型,并进行了出线套管场域电场数值模拟及可视化处理,确定了800 kV罐式SF₆断路器出线套管绝缘设计结构,为产品开发提供数值实验基础.     

大型定子内永磁风力发电机的设计

提出新型定子内永磁发电机的基本结构和工作原理,根据国内风力发电设备生产和应用的实际情况,进行1.5 MW定子内永磁风力发电机的设计工作.接着提出定子内永磁风力发电机的主要设计参数和设计原则,最后给出直接驱动定子内永磁风力发电机的设计实例.设计和分析结果表明大型定子内永磁风力发电机设计方案的可行性和正确性.     

大型发电机定子接地原因分析及事故处理

本文通过对一台600MW大型发电机定子接地事故及故障原因作出分析,并通过比较了国内外大型发电机内部结构,提出了对发电机同类事故的处理办法和预防措施.     

600MW汽轮发电机进相运行时定子端部发热和限制措施

介绍600MW汽轮发电机进相运行时定子端部漏磁场的特点和端部发热机理,针对性地阐述在发电机制造过程中和运行过程中的所采取的相应限制措施。     

大型发电机定子接地原因分析及事故处理

本文通过对一台600MW大型发电机定子接地事故及故障原因作出分析,并通过比较了国内外大型发电机内部结构,提出了对发电机同类事故的处理办法和预防措施.     

1 000 MW发电机变压器组保护容错设计和配置

1000MW发电机组电压等级高、容量大,其继电保护受到非常多的关注．提出大机组保护的配置方案以及可能面临的问题,分析保护的容错原理和技术,介绍失磁保护、定子接地保护及转子接地保护的选型要求,认为保护装置硬件系统的冗余度是确保1000MW机组安全经济运行的重要措施．     

接地内屏蔽对SF_6套管电场分布影响的研究

采用有限元法软件分别计算了126kV SF6套管在有无接地内屏蔽时瓷套内部和外部的场强分布和电位分布。分析了接地内屏蔽的位置和尺寸与电场分布的影响,并对接地内屏蔽的结构进行了优化设计,为126kV SF6套管接地内屏蔽的设计提供了理论依据。     

百万等级汽机基础振动测试比较研究

目前国内有较多百万等级机组投产,由于受生产厂家、国别、型号等的影响,它们基础型式存在较大差异.通过3个有代表性的百万等级汽机基础的现场实测研究,得到它们的固有频率与振幅值,结果表明各基础尽管外型相差悬殊,但都能保证各自机组的平稳运行,满足相关规范要求.     

660MW超超临界汽轮发电机基础优化设计分析

介绍了某发电厂660 MW汽轮发电机采用上海汽轮机厂引进西门子技术汽轮机和上海发电机厂引进西屋技术发电机基础的设计.首次将该类型西门子机型基础横向框架跨度尺寸进行了压缩优化.应用有限元软件ANSYS、MFSAP对基础进行了动力分析,并与本基础1∶10物理模型试验结果进行了比较.结果表明,本基础各项性能指标均满足现行规范要求,可供类似工程参考、借鉴.     

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。     

通信电缆屏蔽层EMC接地设计分析

本文通过对屏蔽电缆屏蔽层不同接地方式的分析，为电缆屏蔽层接地寻求较理想的电场屏蔽和磁场屏蔽，提供了有力的参考。     

潍坊电厂670MW汽轮发电机基础振动实测分析

对山东潍坊发电厂二期工程670 MW超临界汽轮发电机组基础进行现场振动实测,与基础1∶10钢筋混凝土模型的预测结果和用"汽轮发电机组基础空间结构计算程序"(TGFP 4.0)的计算结果进行了对比,结果表明汽轮发电机组基础的动力特性良好,基础的设计是成功的.     

强地震区1000MW汽轮发电机基础研究

天津北疆发电厂1000MW汽轮发电机是由上海汽轮机厂和上海发电机厂利用引进的西门子技术加工而制作的,厂址抗震设防基本烈度为8度(0.2g),场地土类别为Ⅳ类,是国内地震烈度最高的百万等级机组.本文运用STAAD PRO 2005、ANSYS等大型软件对北疆基座的抗震性能、联结点地震力等进行了分析,并与1∶10的物理模型试验结果进行比较,表明其结构的各项性能指标均能满足现行规范的要求.这对以后强地震区百万基座的研究选型提供了参考.     

汽机基础选型设计及规范比较

介绍某1000MW电厂汽机基础的选型设计,并讨论了国内外汽机基础设计的主要思路.