发电机定子绕组端部模态振型分析

对发电机定子绕组端部振动受力振动进行了分析,简要分析了温度、端部绕组是否通入内冷水及发电机定子绕组绝缘老化对端部模态的影响,介绍了发电机定子绕组端部模态分析系统,最后对黔西电厂2号发电机定子绕组端部模态振型进行了分析,并得出了结论。     

大型空冷汽轮发电机定子端部漏抗的数值计算

建立了汽轮发电机端部三维电磁场的数学和物理模型,采用二维和三维磁场耦合的方法确定边界条件,对汽轮发电机端部电磁场进行计算。采用能量法对定子端部漏抗的计算公式进行推导,并以QF-150-2型发电机为例,对定子端部漏抗参数进行了计算,分析了端部结构件中的涡流对定子漏抗参数的影响。     

沙角A电厂3号发电机定子端部松动分析及处理

本文对沙角A电厂3号发电机定子端部绕组松动磨损的老大难问题进行阐述和分析,得出定子端部振动大多是由于定子铁心松动所引起的结论,并对定子铁心松动的大修处理和改造进行了详细的描述。另外根据大修改造后的运行效果,对传统的定子端部模态试验提出了看法。     

汽轮发电机定子线圈端部设计的精确计算

对定子线圈端部渐开线(包括过渡圆)的设计计算方法进行了详细推导,给出了端部曲线待求参量所满足的数学方程,并运用Matlab对某大型4极发电机的定子线圈端部进行了精确的求解,根据求解结果完成了该型发电机定子线圈端部的三维模型。     

150MW级汽轮发电机定子绕组端部模态仿真与验证

采用参数化有限元分析方法,对150 MW级汽轮发电机定子绕组端部模态进行计算,通过模态试验验证了定子绕组端部各部件的有限元等效模型,提出了定子绕组端部关键部件之间的连接设置方式,得到了定子绕组端部整体有限元参数化模型,并通过模态试验验证了有限元模态仿真结果的准确性。     

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。     

大型核能发电机定子端部动力特性研究

定子端部振动特性是核能发电机设计需关注的重要方面之一。本文依托国内某大型核能汽轮发电机定子端部动力特性研究项目,形成了一整套核能发电机定子端部动力特性仿真计算方法。首先对该核能汽轮发电机定子端部部件的力学参数进行试验测定,其次对复杂的部件关系及边界条件进行简化处理,然后在此基础上建立有限元模型并进行仿真计算,同时对该机进行了真机现场模态测试验证。结果表明:采用该方法计算的定子端部模态仿真结果与现场测试结果的相对误差均小于6%。该方法可以应用于类似的核电机组中。     

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。     

汽轮发电机定子线圈端部计算及线模的三维参数化设计

对定子线圈端部渐开线(包括过渡圆)的计算方法进行了详细推导,给出了端部曲线待求参量所满足的数学方程。运用Matlab对发电机的定子线圈端部进行了精确的求解,并用Pro/E完成了四极1 300 MW汽轮发电机定子线圈及线模的三维参数化设计。     

大功率牵引电机定子端部的一体化结构

介绍一种耐振的大功率牵引电机定子端部的结构形式、工艺难点及控制措施,并通过振动试验对该结构的可靠性进行验证。新结构实现了端部极间连线与定子线圈结构的一体化,提高了定子端部的耐振性。     

多相圈式绕组电机的定子端部漏感计算

建立了圈式绕组感应电机定子端部的空间模型。以Biot-Savart定律为基础,通过剖分线圈的端部面积,推导了定子绕组为圈式时的多相电机的端部互漏感计算公式。利用Matlab编写了相应的计算程序,计算出了某型样机的定子线圈端部互电感。结合回路电流分析法,计算了样机在不同短距系数下的定子相漏感,并对计算结果进行了分析与验证。     

十五相感应电机对称缺相运行时的定子漏抗计算

定子参数计算是应用等值电路进行多相感应电机对称缺相运行性能分析的基础。通过引入关联矩阵反映所缺相数,分别对定子槽漏抗、谐波漏抗、端部漏抗进行计算,得到了十五相感应电机缺一个五相、两个五相绕组对称工况下的定子漏抗。计算结果表明,对于整距集中绕组的十五相感应电机,缺少五相或十相后,每相槽漏抗不变,谐波漏抗增大,而端部漏抗减小,故对称缺相运行工况下的定子漏抗参数与正常工况下并无明确倍数关系。在正常工况及缺十相对称运行工况下对十五相感应电机原理样机进行了堵转试验,试验测得的短路电抗与计算值相互吻合,间接验证了计算结果的正确性。     

定子冷却水中断对发电机造成的损坏及修复

对沙角Ｃ电厂内冷水中断事故及其对发电机造成的损坏作了介绍,经分析,造成了定子绕组继水后出现振动过大的主要原因是端部固定方式较薄弱,无法承受在一定的温升时所产生的热膨胀,事故后,厂家决定对发电机绕组端部进行临时性的加固,情况已经明显改善。     

非正弦供电十五相感应电机定子漏抗计算

为获得非正弦供电十五相感应电机基波和3次谐波等值电路中的定子漏抗参数,提出了基波和3次谐波定子槽漏抗、谐波漏抗和端部漏抗的分析方法并进行了计算。从槽比漏磁导公式出发求出了基波与3次谐波下的定子槽漏抗。考虑了十五相感应电机定子绕组基波电流与3次谐波电流产生磁势之不同特点,由各自谐波比漏磁导求出相应的谐波漏抗。通过引入气隙电流和镜像电流,用数值法计算线圈间端部电感作为求取基波和3次谐波端部漏抗的基础。分析计算表明,定子整距集中绕组的3次谐波槽漏抗为基波槽漏抗的3倍,但对谐波漏抗和端部漏抗无此比例关系成立。在基波电压下对十五相感应电机样机进行了堵转实验,短路电抗实测值与定转子漏抗计算值相互吻合,间接验证了该文所用计算方法的正确性。     

End-Winding Inductances of MVA Machines Through FEM Computations and IEC-Specified Measurements

Correct finite-element method (FEM) computations of end-winding leakage inductances of MVA-range machines are discussed. This is shown through validations against total stator reactance measurements of 11 air-suspended stators and a reasonable agreement of FEM computations with the International Electrotechnical Commission 60034-4 standard. To achieve this goal, the need to have several 2-D and 3-D FEM models, including those representing the cooling ducts, is emphasized. Steps to utilize the validated stator FEM models for direct computation of end-winding leakage inductances are also listed. It is also shown that measurements of zero-sequence reactances cannot help the FEM validations and do not provide a reliable estimation of the leakage inductances.      

高压交流电机定子绕组端部固定结构研究

高压交流电机定子绕组端部固定存在薄弱环节,会引起绕组端部电击穿。通过研究,提出了新型高压电机定子绕组端部固定结构。     

大型汽轮发电机定子绕组端部振动特性测试技术的应用与分析

对广东省电力试验研究所曾进行的大型汽轮发电机定子绕组端部固有频率测试及模态分析工作进行了总结,并将测试结果与实际的事故或缺陷现象进行比较分析,说明了该项测试技术的先进性和准确性,最后指出了应进一步开展的工作。     

采用热-流体耦合单元计算三峡半水冷水轮发电机定子三维稳态温度场

本文考虑了铜绕组生热率(铜损耗体密度)随温度的变化,以及空心股线与冷却水边界上采用热-流体耦合单元并计及其对流换热系数的非线性,计算了定子端部绕组和定子铁心段等两个区域的三维温度场。计算值与实际运行数据比较接近,说明此方法有效。计算结果表明:定子齿部铁心温度高于轭部铁心温度;定子上下层绕组层间温度受冷却水温度的影响较大,大致等于上下层绕组温度最大值的平均值;绕组的冷却水带走了定子铜损耗的95.66%和定子铁心损耗的25%左右,半水冷发电机的冷却水对于发电机定子的冷却作用至关重要。     

Partial discharge and dissipation factor behavior of model insulating systems for high voltage rotating machines under different stresses

This article describes the change in partial discharge (PD) pattern of high voltage rotating machines and the change in the tan /spl delta/ as a function of the applied test voltage during the aging processes as caused by the application of different stresses on stator bars. It also compares the PD patterns associated with internal, slot, and end-winding discharges, which were produced in well-controlled laboratory conditions. In addition, the influence of different temperature conditions on the partial discharge activities are shown. The investigations in this work were performed on model stator bars under laboratory conditions, and the results might be different from those obtained for complete machines, as rotating machines are complex PD test objects, and for example, the detected PD signals in a complete machine significantly depend on the transmission path from the PD source to the measurement device.     

CALCULATION OF THE LOCKED ROTOR CURRENTS AND TORQUE IN INDUCTION MACHINES

ABSTRACT

The analysis of certain end-winding vibration problems requires an accurate knowledge of the transient currents in an induction motor during the early part of the start-up period where the time rates of change of current are the highest. This paper details the derivation of expressions for the winding currents assuming that the machine remains at rest during the period of interest. Under these conditions, the currents are shown to contain three time dependent components, one of which is oscillatory, the remaining two being damped exponentials. The rates of decay of the exponential components are particularly important to some aspects of the vibration problem and they are shown to be dependent on the winding resistances and inductances and also upon the degree of coupling between stator and rotor.