汽轮发电机稳定运行时定子端部绕组的应力分析

针对汽轮发电机定子端部绕组电磁振动的问题,以稳定运行状态时发电机定子端部绕组为对象,采用三维有限元法对端部绕组应力分布进行了理论研究。首先根据端部绕组的真实结构建立定子端部绕组的三维模型。然后,在圆柱坐标系下分析当A相绕组中的电流最大时,其上下层线棒所受电磁力密度分布,并且根据矢量微分控制方程以及相应的边界条件,分析了定子端部绕组电磁场的分布情况,最后,得到了端部绕组中出现最大应力的位置以及最大变形幅值,这为发电机定子端部绕组结构设计和维护提供相应依据。     

发电机端部绕组电动力计算及振动分析

大型汽轮发电机运行时由于强大电磁力的作用,定子端部绕组的振动难以避免,由此而引发的事故时有发生,从而影响着发电机的正常运行。文中给出了端部绕组的电动力计算方法,并根据大型电机的结构特点建立了定子绕组固有振动频率和强迫振动方程。对大型发电机端部绕组电动力的计算及振动分析表明,影响定子端部绕组振动的主要因素是该段绕组所受到的电动力密度、绕组绑定的位置与牢固程度,可以通过合理分布绑定位置或增加绑定数目来改善绕组的振动问题,并通过实验数据加以证明。     

大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的电磁振动

采用正交各向异性叠层复合材料加筋圆锥壳模型，对大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的振动问题进行了研究。首先，根据发电机的结构特点及虚功原理，建立了复合材料加筋圆锥壳体的基本运动方程，以及用位移表示的定子端部绕组振动控制方程。其次，将内外层绕组的电流密度进行基波富氏展开，得到了电流负载的表达式，并在此基础上，运用电磁学和电机学知识，采用分离变量法，推得了定子端部绕组区域磁感应强度及电磁力的分布表达式。最后，对电磁力激发下的动力响应方程进行了解析求解，并通过数值计算，分别得到了端部绕组的固有振动频率、电磁力分布及动力响应的计算结果。所得结论，可为工程实际问题的解决提供一定的帮助。     

330 MW发电机定子绕组端部振动模态试验

随着发电机单机容量的增加,定子绕组端部受到的两倍频电磁力随之增大。如果定子绕组端部的固有频率接近100 Hz、振型为椭圆时最为严重。巴蜀江油电厂2×330 MW发电机系引进法国阿尔斯通机组,于1989年投产,运行至今已有15余年,有必要对发电机进行定子绕组端部振动模态试验。因此,介绍了发电机端部振动模态的试验方法及330 MW发电机的应用情况。     

冲击负荷下发电机端部磁场及绕组振动分析

给出了端部绕组电动力的计算方法,根据大型电机的结构特点,建立了定子绕组固有振动频率和强迫振动方程.通过对大型发电机端部绕组电动力计算及振动分析表明,影响定子端部绕组振动的主要因素为该段绕组所受到的电动力密度和绕组绑定的位置与牢固程度,可通过合理分布绑定的位置或增加绑定的数目来改善绕组的振动问题,并通过试验数据证明了该方法的有效性.     

基于气隙探测线圈与端部振动的百万机组转子匝间短路分析

针对某大型汽轮发电机运行中定子振动偏高的问题,介绍了定子绕组端部振动在线监测系统及气隙探测线圈的工作原理,以某百万机组2号发电机端部振动为例,从定子绕组端部振动和转子绕组匝间短路监测的角度,通过监测图像和数据计算分析得出机组振动的电气原因,并从实践角度解析发电机定子绕组端部振动在线监测系统在百万机组上的应用。     

TBB-800—2EY3型汽轮发电机定子端部绕组故障与结构弊病分析

绥中发电有限公司的2台俄罗斯电力工厂制造的TBB-800-2EY3型汽轮发电机运行约19000h.出现由于定子线棒振动引起的股线磨损断裂以及定子端部绕组连接母线振动导致疲劳断裂的故障.分析认为定子端部绕组支撑刚度严重不足、整体性差等设计结构上的弊病是造成该型发电机故障的根本原因,定子端部铜屏蔽位置设置不当,造成损耗大、温升高是限制发电机进相运行能力的起因.对该型汽轮发电机定子端部绕组支撑结构及铜屏蔽结构的现代化改造提出了具体建议.     

发电机定子绕组端部振动特性测试系统的研究

对发电机定子绕组端部振动特性测试系统所采用的技术线路、系统硬件构成和数据处理方法作了阐述,并介绍了该振动测试系统的软件功能及特点,还对在现场开展发电机端部绕组试验模态分析的必要性和定子绕组端部固定结构的评定作了论述。     

发电机定子端部绕组技术质量事故及其防范

大型发电机组运行时，其绕组要承受100Hz（双倍工频）的交变电磁力，因此产生100Hz的绕组振动；交变的电磁力正比于电流的平方，故机组越大，其绕组承受的激振力就越大；而且，由于发电机定子端部绕组结构不像定子槽中线捧那样牢固固定，所以，容易受到电磁力的破坏，而频发的发电机端部绕组质量问题必须引起高度关注。近期某发电集团公司系统，连续发生了两起300MW机组主设备损坏的事件，一起是湖南某发电厂3号发电机定子绕组端部磨损事件，另一起是华银电力某发电公司3号汽轮发电机定子槽楔松动、汽封磨损、部件脱落事件。本文对这两起设备损坏事件进行分析，提出防范发电机组端部绕组技术质量事故的措施。     

四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构振动模态研究

以四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构为研究对象,利用有限元分析技术,对定子绕组端部固定结构的整体模态进行了计算分析,同时结合模态试验对计算结果进行验证。结果证明发电机定子绕组端部固定结构的设计是合理的。