空冷水轮发电机端部电磁场分析计算

端部电磁场计算是准确计算巨型水轮发电机端部温升的前提,也是研究发电机组安全运行的关键之一.以一台1 OOOMW全空冷式水轮发电机端部为例,建立了三维场-路-运动耦合时步有限元模型,得到了空载、额定负载以及进相0.95三种运行工况下端部电磁场分布.研究结论为巨型水轮发电机端部结构设计提供了理论依据.     

汽轮发电机端部涡流损耗计算

本文采用A,φ-A三维有限元的方法建立了端部电磁场的数学模型,以一台150MW空冷汽轮发电机为例,计算了空载运行时端部结构件中的涡流损耗.给出了在空载运行时端部结构件中的涡流密度分布和涡流损耗,计算结果为端部结构件的设计提供了一定的依据.     

空冷汽轮发电机端部电磁场与涡流损耗研究

针对大型空冷汽轮发电机端部磁场分布和各结构件的涡流损耗难以准确计算的问题,对大型空冷发电机端部结构进行三维实体建模,建立了电机端部三维非线性瞬态涡流场的数学模型,阐述了对激励源的选择和结构件建模的方法,较全面地考虑了材料特性、结构件形状等因素对电机性能的影响。以一台200MW空冷汽轮发电机为例,用有限元法对其在额定工况下的端部电磁场分布和结构件中的涡流损耗进行计算。将所得的结果与实测值进行比较,分析表明误差在工程应用的允许范围内,表明此种方法可以用于大型空冷汽轮发电机的端部电磁场与涡流损耗的计算当中。     

汽轮发电机失磁异步运行时转子端部漏磁参数与涡流损耗的分析计算

准确计算汽轮发电机失磁异步运行时转子端部漏抗和结构件中的涡流损耗是分析发电机异步运行性能的基础，文中采用A，φ-A三维有限元法建立了大型汽轮发电机异步运行工况下转子端部三维涡流场的数学模型，提出了用二维和三维磁场耦合的方法确定边界条件的新方法。利用磁场计算结果进一步研究了转子端部等效漏抗和涡流损耗的计算方法，最后以一台300MW汽轮发电机为例进行了实际计算，验证了所提方法的有效性。     

端部结构参数对1550MW核能发电机漏磁及涡流损耗的影响

端部结构参数对大型汽轮发电机的漏磁和涡流损耗有较大影响。以1 550 MW半速核能发电机为研究对象,采用三维时步有限元法,综合考虑材料非线性、转子旋转以及发电机端部实际三维结构等因素,对发电机端部漏磁及端部构件上的涡流损耗进行计算研究。分别改变屏蔽层厚度、定转子端部铁心相对长度、定子端部绕组直线段长度以及端部铁心阶梯高等结构参数,计算相应的端部漏磁和涡流损耗,通过对计算结果的分析,得出不同结构参数对端部漏磁和涡流损耗大小及分布的影响规律。所得结论为减小发电机端部漏磁及涡流损耗,优化端部漏磁及涡流损耗分布提供依据。     

300Mvar调相机端部电磁场三维有限元分析

在进相工况下,调相机端部漏磁较迟相运行增大,会造成定子端部结构件涡流损耗的显著增加,因此准确计算调相机磁场分布和端部结构件损耗是调相机优化设计的基础。本文简要分析了调相机端部电磁场三维有限元分析的仿真模型和计算方法。通过建立三维实体仿真模型,分析了调相机在300Mvar和-200Mvar两种工况下定转子铁心磁密分布、结构件涡流电密分布和损耗等参数,为端部结构件的研究和优化设计提供参考。     

汽轮发电机进相运行时端部损耗的数值计算

指出了汽轮发电机作进相运行时,其定子绕组端部漏磁场随着进相深度的增加而变大,因此引起定子绕组端部结构件的涡流损耗及温升也逐渐加大。以660 MW汽轮发电机为例,采用二维及三维相结合的方法来计算汽轮发电机定子绕组的端部损耗,对额定工况及进相工况下的端部损耗进行了计算及分析,验证了该方法的可行性。     

1 000 MW汽轮发电机端部磁-热耦合分析

基于有限元方法，对1 000 MW汽轮发电机端部行波电磁场和三维温度场进行了时谐耦合场分析。在发电机额定短路运行工况下，端部结构件的耦合场数值分析计算结果和相应温度实测数据间的误差满足工程分析精度要求，表明构造的时谐耦合场计算模型和分析方法的正确、有效性；并给出了空载、额定负载和进相0.95等运行工况下结构件的涡流损耗及其温度分布。该文采用的方法可用来指导电机的稳定安全运行，并为预测汽轮发电机的进相运行能力提供了可靠的理论分析基础。     

大型水轮发电机端部物理场计算的新模型

为了提高水轮发电机端部场的计算精度,依据水轮发电机端部构件的几何形状和材料特点,建立了适用于各种场分析与计算的三维端部模型,并利用该模型对发电机空载运行的端部磁场进行了计算,验证了该模型的准确合理,为大型水轮发电机端部结构分析研究提供了可靠的理论依据。     

抽水蓄能电站发电电动机端部磁场及结构件损耗分析计算

发电电动机是抽水蓄能机组的关键设备,机组频繁的变工况运行提高了对发电电动机端部绕组和结构件的电磁、机械性能要求,增加了其设计难度。准确计算其端部磁场及结构件损耗是绕组和结构件设计的前提,也是预判机组能否稳定运行的依据。针对抽水蓄能机组发电电动机整机数值分析困难的现状,提出2D-3D耦合、运动-电磁耦合的时步有限元法,并以一台280MW抽水蓄能发电电动机为例进行了端部磁场及结构件损耗的计算分析。首先采用2D运动-电磁耦合时步有限元法,结合运行工况的端点迭代法求取发电电动机工作点,并将计算结果与实测值进行对比。在此基础上,建立发电电动机端部2D-3D耦合、运动-电磁耦合时步有限元模型,将2D计算结果作为约束条件,计算分析了额定发电和额定电动工况下发电电动机端部磁场及结构件损耗的分布规律,并进一步讨论端部结构参数变化对端部结构件中涡流损耗的影响,为抽水蓄能发电电动机端部绕组及结构件的设计提供了理论依据。