汽轮发电机定子铁心端部温度模型中参数的确定

在发电机的热状态监测中,为了确定汽轮发电机定子铁心端部温度的标准值,必须首先确定温度模型中的各个参数。为此,提出了汽轮发电机定子铁心端部温度模型中电抗参数、铁心对氢气的散热系数以及常系数的确定方法。利用发电机的空载特性、短路特性曲线以及发电机运行时采集到的有功功率、无功功率、电枢端电压确定不同运行工况下的电枢反应电抗以及同步电抗,该方法考虑了电机的饱和;根据流体力学以及传热学原理确定铁心对氢气的散热系数;采用最小二乘法确定模型中的常系数。然后根据温度模型即可确定状态监测中定子铁心端部温度的标准值。通过一台QFSN-220-2汽轮发电机的实际运行温度与计算温度相比较证明了所提出的参数确定方法是正确的。     

汽轮发电机定子铁心端部温度模型中参数的确定

在发电机的热状态监测中，为了确定汽轮发电机定子铁心端部温度的标准值，必须首先确定温度模型中的各个参数。为此，提出了汽轮发电机定子铁心端部温度模型中电抗参数、铁心对氢气的散热系数以及常系数的确定方法。利用发电机的空载特性、短路特性曲线以及发电机运行时采集到的有功功率、无功功率、电枢端电压确定不同运行工况下的电枢反应电抗以及同步电抗，该方法考虑了电机的饱和；根据流体力学以及传热学原理确定铁心对氢气的散热系数；采用最小二乘法确定模型中的常系数。然后根据温度模型即可确定状态监测中定子铁心端部温度的标准值。通过一台QFSN-220-2汽轮发电机的实际运行温度与计算温度相比较证明了所提出的参数确定方法是正确的。     

汽轮发电机定子铁心端部温度的在线监测

为便于运行人员实时监测发电机定子铁心端部的温度,针对同步发电机铁心温度随运行工况变化的特点,提出了汽轮发电机定子铁心端部温度在线监测的新方法。首先,研究了汽轮发电机定子铁心端部温度随发电机运行时的有功功率、无功功率、电枢端电压、端部冷却介质等参数变化的数学模型;然后,根据定子铁心端部的温度模型,推导了一种新型的定子铁心端部温升限制曲线,以实时指导发电机的进相运行。通过发电机的运行及实验结果验证了文中所提方法的正确性。     

大型汽轮发电机定子损耗分析

以一台大型汽轮发电机为例,用二维有限元模型及运用场的方法,对其电磁场进行了分析.得出了在空载运行情况下,发电机定子铁心及股线磁场强度分布情况、定子铁心及股线损耗的数值和分布情况,为准确地分析汽轮发电机定子温度分布提供帮助.     

发电机故障诊断中不同运行条件下定子绕组温度标准值的确定

状态监测和早期故障诊断对大型发电机的安全、经济运行具有非常重要的作用。定子温度类故障是发电机故障中的一大类。为了给发电机转子温度类故障的早期诊断提供判据,该文对水－氢－氢冷却的汽轮发电机定子绕组温度在不同运行工况下标准值的计算方法进行了研究。先从理论上建立了各线圈出口水温度和线棒槽内检温计温度与发电机结构和运行参数之间的统一模型,然后以正常运行时不同稳定工况下的大量实际数据为基础,分别用人工神经网络（ANN）和最小二乘法对模型进行了辨识。通过与实测数据的对比,用人工神经网络计算的最大误差小于1℃,而最小二乘法的误差也不超过2℃。该模型现已成功地运用到某厂的汽轮发电机在线故障诊断专家系统中。     

150MW空冷汽轮发电机温度异常分析

首先对出现温度异常的机组进行了通风试验,测试了其运行时的实际风量;其次利用网络法计算了发电机总风量及其风量分配,并在此基础上,利用有限元法对其定子温度场进行了计算;最后分析了150MW空冷汽轮发电机在运行中出现定子铁心温度和定子线圈温度异常的原因.     

大型汽轮发电机定子铁心的损坏及处理

近年来我省汽轮发电机铁心损坏较多,直接威胁了电力系统的安全运行。这些损坏主要是边段铁心齿松弛、振动折断,引起定子主绝缘损坏接地以及铁心片间短路等。一、铁心齿的松弛随着单机容量不断增大,对两极汽轮发电机限制定子端部及边段铁心的发热是非常重要的问题。尤其是水冷汽轮发电机,由于线负荷的增大,如不采取措施,正常运行时也可能引     

汽轮发电机状态监测中定子温度标准值的确定

为了便于运行人员实时监测发电机定子各部位的温度，需要确定发电机在各种运行状态下的温度标准值。为此，研究了基于发电机定子三维温度场的温度标准值的确定方法。根据传热学和流体力学的基本原理，提出了汽轮发电机定子三维温度场的数学模型，模型中考虑了温度场与流体场的耦合。采用热平衡原理对定子温度场的偏微分方程进行离散化处理，与冷却介质温度的计算相耦合，形成联立方程组。求解联立方程组即可求出定子的三维温度分布，从而确定发电机定子任一部位温度的标准值。计算了一台QFSN-220-2型汽轮发电机在不同运行工况下定子的三维温度场，与实测值比较，结果表明该模型以及计算方法是正确的。     

1000MW汽轮发电机定子铁心的模态分析

汽轮发电机定子铁心的固有频率必须避开发电机的工频和倍频。本文参考东方汽轮机厂1000MW汽轮发电机的定子铁心结构,在ANSYS平台建立了定子铁心的有限元模型,并计算了定子铁心的固有频率与振型,接着对定子铁心的定位槽逐步施加约束,计算出相应的固有频率与振型。为大型汽轮发电机的设计、制造提供重要的依据。     

汽轮发电机定子铁心磁化试验温升过高原因分析

介绍了汽轮发电机定子铁心磁化试验的基本原理,针对营口电厂1号发电机定子铁心磁化试验时出现的铁心过热情况,对试验过程中铁心产生过热点的原因进行分析,介绍了试验、检查和处理过程,处理后发电机定子铁心可以满足运行要求,也为汽轮发电机定子铁心磁化试验的实际应用提供相关经验及依据。     

200MW发电机定子铁心故障的原因分析

秦皇岛发电有限责任公司2号发电机发生一起较严重的定子铁心故障,定子励侧铁心发生松动、掉齿和片间短路,并引起部分线棒磨损。故障在2002年2月机组大修期间及时得到了发现和处理,避免了发电机运行中烧毁事故的发生。介绍了2号机定子铁心故障及处理情况,对故障原因进行了分析,可为如何预防发电机发生类似定子铁心故障提供参考。     

双馈风力发电机建模与仿真分析

以双馈风力发电机为研究对象,应用madab／simulink工具建立了包括风力机、传动部分、双馈感应发电机、定子磁链定向的矢量控制策略及并网部分整体模型,仿真结果表明所用控制策略得当,可以实现双馈风力发电机的功率解耦控制,双馈风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。     

基于定子虚拟阻抗的双馈风电机组虚拟同步控制策略

随着可再生能源的渗透率越来越高,分布式电源面临多重挑战,虚拟同步发电机技术模拟同步发电机运行机制,成为有效解决方法之一。以双馈风电机组为研究对象,研究分析其虚拟同步控制策略,使双馈风电机组具有更大的惯性和频率支撑能力。内环采用改进型双馈风电机组定子电压、转子电流双闭环控制结构,并且建立定子电压控制模型及发电机输出阻抗模型。针对并网时功率存在的耦合问题,采用基于自适应的定子虚拟阻抗控制策略,实现了双馈风电机组并网功率的解耦。最后,通过实验验证了所提方法的有效性。     

涡流分布对大型同步发电机

为了保证电机安全运行和电网运行的可靠性,需要分析计算大型同步发电机正常运行时的定子温度场。本文根据电磁场理论、传热学理论和数值计算方法,推导出了定子双层绕组属于同相槽时的涡流损耗系数表达式,计算了各股线内附加损耗值,并分析了同相槽时的涡流分布对定子温度场的影响,计算了一台水轮发电机的定子温度场,得出了一些有益的结论。     

三峡水轮发电机定子线圈断水运行能力分析

三峡水轮发电机定子线圈采用直接水冷,当出现断水故障时,线圈温度就会上升,危及发电机安全;因此必须降低发电机负荷或尽快解列停机,这就需要对发电机断水后线圈温度变化过程进行分析计算,合理确定发电机在断水状态下的运行能力. 本文讨论了计算定子线圈在突然断水后温度变化过程的原理,介绍了简单单元法、双单元热路和多单元热网络等三种分析方法,并且对三峡发电机的断水运行能力作了初步计算,可供有关人员参考.图10     

基于EMTP-RV电网电压对称跌落对双馈风电机组影响分析

为了研究电网三相电压对称跌落对双馈风电机组运行特性影响,从磁链守恒定律出发,定性分析了电网电压对称跌落时双馈风电机组定、转子输出的有功功率和无功功率、电磁转矩、机械转矩、转速以及直流电容电压等电磁分量的变化情况。并采用了定子电压定向矢量控制技术,在EMTP鄄RV中搭建了双馈风力发电机组的并网模型,仿真分析了电网电压发生40%～1s对称跌落条件下双馈风电机组的各个电磁量的变化情况,结果验证了理论推导的准确性。     

独立运行双馈发电机矢量控制技术研究

根据双馈发电机的数学模型，对系统耦合量的处理方式进行研究，在强迫定向的定子磁场定向控制策略的基础上，针对独立运行双馈发电机系统的控制目标建立相应的励磁控制模型，并分析和比较了并网型和独立运行双馈发电机系统在构成以及控制策略上的异同。实验结果与理论分析均表明，双馈发电机独立运行时，定子输出电压以及定子磁链标准唯一取决于等效的定子磁化电流，与负载大小无关，而定子出口输出功率唯一取决于负载大小；而负载一定时，定子输出电压、定子磁链以及定子出口输出功率等都取决于等效的定子磁化电流。     

Partial discharge, dissipation factor, and corona aspects for high voltage electric generator stator bars and windings

High voltage stator windings in modern electric generators are subject to high electrical, mechanical, and thermal stress. Operation of these machines in both air and high pressure hydrogen results in different considerations. Operation in the air environment does not offer the dielectric advantages of operating in high-pressure hydrogen. The two major design factors that are significant for the design of high voltage stator bars to be operated in air, are corona activity and PD activity. These of course are closely related. With the movement to increasing the power density of generators, which means operation at higher voltages and higher insulation stress levels, it has become more critical to be sure the design constraints are met in the stator bar design to minimize both partial discharge activity and corona activity involving the stator bars. The stator bar insulation system must be designed for minimum partial discharge activity and ideally is corona free at the stator winding operating stress levels, and at the operating conditions (temperature and pressure) the generator is subject to. This paper will present the findings associated with the development work in designing, testing and implementing a PD reduced and corona free design.