1000MW水轮发电机不对称运行时阻尼条涡流损耗计算分析

针对大型水轮发电机不对称运行时阻尼条易熔断的现象,在建立电机二维电磁场-电路-运动耦合时步有限元模型的基础上,对一台1000MW水轮发电机不对称运行时阻尼条涡流损耗进行深入研究.全面考虑了定子开槽、磁极转动以及定子电流等因素对阻尼条涡流损耗的影响,准确计算出不同运行工况下一个磁极内各根阻尼条涡流损耗,分析其变化规律,并在此基础上讨论了阻尼系统连接方式、阻尼条半径、阻尼条材料对阻尼条涡流损耗的影响.研究结果表明,不对称运行时,沿旋转方向最后一根阻尼条涡流损耗最大,阻尼系统结构参数对阻尼条中涡流损耗分布有较大影响.     

同枢倍极单相无刷同步发电机的励磁电流

对同枢倍极单相无刷同步发电机在空载、负载运行情况下的转子励磁电流进行分析。导出适于设计计算之用的转子励磁电流计算式。还给出了两台样机的实测数据,实测数据与计算值相符。     

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.     

大型水轮发电机定子线棒温度场的计算及方法研究

本文从能量守恒方程,-integral from n=s(K/(?)T/(?)nds)=integral from n=v(q′′′dv)出发,讨论了大型水轮发电机在一个定子槽内的温度场计算问题。研究了将(1)式应用于求解区域中的各个网络单元、离散化得到的非线性方程组GX=φ(X)…(2):(ⅰ)G的性质,(ⅲ)解的存在唯一性及求解(2)式的一些数值方法、(ⅲ)非线性一SOR对(2)式的收敛性,得到了符合工程实际的满意结果,为新换位方案提供了较可靠的温度数据;这些方法可广泛应用于各类电机的温度场计算。     

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。     

基于实测数据对发电机等值电势与励磁电流变化关系的分析

采用戴维南等效电路分析等值电势、端电压、定子电流及电抗之间的变化关系,在电抗一定的条件下,可通过端电压、定子电流及电抗确定等值电势的大小,并与励磁电流建立关系,以进行发电机励磁电流调节对发电机端电压的影响的研究.采用2种模型研究等值电势与励磁电流之间的关系,一种采用空载电压与励磁电流之间的变化关系,另一种采用空载电压与励磁电流在未饱和段的线性关系,并用稳态数据进行校验.结果表明,采用空载电压与励磁电流在未饱和段的线性关系表示等值电势与励磁电流之间的关系更符合实验结果 .     

电网电压偏差对水轮发电机转子温度场的影响

研究了电力系统电压发生偏差时对水轮发电机转子温度场的影响．以一台水轮发电机为例,给出了水轮发电机电磁场数学模型,计算了电力系统电压发生偏差时气隙内磁感应强度值,在此基础上计算了转子的附加损耗．并建立转子温度场的数学模型,把转子的附加损耗考虑到转子温度场的数学模型中,采用三维等参元计算了电网电压偏差时的转子温度场．研究了电网电压升高或降低时转子温度场的变化情况．     

混流式水轮发电机系统的动态模型及响应

针对在高水头、大流量水流和强电磁场的共同作用下,水轮发电机组时常发生激烈振动的难题,尝试从全局耦合的角度,运用有限单元法,通过分析水轮发电机组的机电耦合关系和液固耦合关系,建立表达上述耦合关系的发电机单元、主轴单元和板壳单元,在此基础上,建立混流式水轮发电机系统的非线性动态方程,为进一步分析系统的振动机理提供了一种新的模型。     

可视化技术在水轮发电机热变形及热应力分析计算中的应用

论述了在微机Ｗｉｎｄｏｗｓ９５工作平台上采用计算机图形技术和方法，对水轮发电机热变形及热应力有限元分析计算的大量结果数据进行可视化处理，以图形等方式表现出来，供工程设计人员快速清晰地了解分析计算结果。所研制的软件由ＶｉｓｕａｌＣ＋＋、ＦｏｒｔｒａｎＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ计算机语言和三维图形库工具软件ＯｐｅｎＧＬ等实现，是长江三峡水轮发电机组关键技术基础性研究内容之一。     

阶跃电压激励下变压器的电压响应及电流响应

分析了在阶跃电压激励下变压器的电压，电流响应，并指出了无损耗，全耦合变压器对阶跃电压和电流均具有变换作用，而且这两种变换作用所遵循的规律与变压器对正弦电压，正弦电流的变换作用所遵循的规律相类似。     

同步电动机励磁电流计算与用电系统功率因数提高

同步电动机励磁电流大小分析计算是同步电动机运行中非常重要的一个问题。首先对控制调节励磁电流的必要性和可能性进行详实说明,然后巧妙利用同步电动机和直流电动机的共性问题,得出同步电动机励磁电流的计算方法。励磁电流的初步求得,不仅可以改善供电系统性能,也为用户正确、有效使用同步电动机提供理论依据,对企业降低经营成本、节能降耗具有重要的现实意义。     

水库异重流潜入运动数值模拟及影响因素

针对水库异重流的运动特性,采用变密度流方程结合RNGk-ε紊流数学模型建立了剖面二维湍浮力流模型,并对入库水沙条件对异重流潜入的影响进行分析.结果表明,模型能较好地模拟异重流的下潜过程,反映泥沙浓度场与流场的强烈耦合.引入的进口密度弗汝德数较好地反映了入库进口水沙条件,异重流潜入的特征参数潜入点水深、异重流厚度、无量纲潜行时间参数均随着进口密度弗汝德数的增大而增加,计算结果能为水库水沙调度提供定性参考.     

抗滑桩桩后土拱形状及影响因素

为描述抗滑桩桩后土拱的形状,采用平面应变有限元模型,通过搜索数值计算结果中最大主压应力迹线,拟合土拱轴线的描述方程,分析桩间距、土体参数、桩土界面参数、桩后荷载等因素对拱高和拱跨的影响规律,提出考虑上述因素的土拱轴线形状方程.结果表明:桩间距和桩后土压力大小对土拱形状影响最大.土拱跨高比与桩间距呈二次正相关关系,在桩间距为4.46倍桩直径时,土拱受力最为有利.随着桩后土压力增加,土拱拱高呈陡降形对数函数变化规律,反映了土拱从形成-发展-破坏的演变规律.     

煤层注水促抽瓦斯及其影响因素的数值模拟

为有效预防煤矿瓦斯灾害,获取煤层注水促抽瓦斯的合理参数,以常村煤矿2103工作面为例,依据多相渗流理论,采用Fluent软件的VOF模型及多孔介质模型耦合求解,对煤层注水促抽瓦斯技术及其影响因素进行数值模拟,并将模拟结果应用于现场,对比分析数值模拟与现场实测数据,二者基本吻合.研究结果表明:煤层瓦斯含量以注水孔为中心径向逐步降低,以抽采孔为中心径向逐步升高;注水前抽采阶段,随着抽采时间的增加,抽采范围逐渐增大,抽采孔瓦斯流量先快速下降,后逐步缓慢降低;注水促抽阶段,随着注水时间的增加,注水范围逐渐增大,注水流量逐步降低,煤层瓦斯含量缓慢升高,抽采孔瓦斯流量逐渐增加;注水后抽采阶段,随着抽采时间的增加,压力水覆盖范围持续增大,煤层瓦斯含量逐渐降低,抽采孔瓦斯流量逐渐减小.注水时机、注水时间、注水压力、注水方式、布置方式及钻孔间距是影响煤层注水促抽瓦斯效果的6个主要因素.瓦斯正常抽采20 d后,按照一注一抽方式及5 m间距布置注抽钻孔,在8 MPa煤层注水压力下间歇注水10 d,煤层注水促抽瓦斯效果较好.