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.     

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。     

水轮发电机定子绕组的端部振动

从分析计算空间两根导体间的电动力出发,在作出两项假定的基础上,建立了同步发电机定子绕组端部受力的数学模型,来研究定子绕组的端部振动。数学模型表明了电动力与电流和导体尺寸及导体的布置间的关系。     

水轮发电机气隙内磁场和转子温度场计算

为准确分析绝缘对电机温升的影响，在考虑转子励磁绕组匝间绝缘和定子绕组股线绝缘的情况下，通过有限元方法计算水轮发电机负载下气隙磁密的分布，并在此基础上求解转子三维温度场，从而得到任意截面的温度分布曲线．计算结果与实测值对比表明，负载时绝缘对温度分布的影响较大．     

大型发电机定子绝缘老化后非线性温度场计算

为了更准确地计算大型发电机内的温度分布，给出了直角坐标系下三维热传导方程及其等价泛函，并给出了计算区域内相应的边界条件，同时推导了采用牛顿拉夫逊方法求解非线性温度场的迭代格式。以一台凸极同步发电机为例，建立了径向通风沟内流速、散热系数与壁面温度的非线性数学模型，采用六面体八节点单元计算了该台电机定子通风沟流场非线性变化情况下的三维温度场，用数值模拟的方法分析了上述流场非线性情况下绝缘老化脱壳后的定子温度场，得出了相应的定子各部分温度变化规律及径向通风沟内表面散热系数和风速的分布规律，将计算结果与实测值及线性情况进行了比较，计算精度满足工程需要，为电机运行过程中的温度监测和热故障诊断提供了理论依据。     

飞来峡贯流式水轮发电机磁极故障的分析

飞来峡电站贯流式水轮发电机是奥地利ELIN公司产品，发电机投入运行以后，出现了阻尼系统断条的严重故障。该故障规律性强，事故特征典型、少见，对其深入分析不仅有助于具体故障的处理，同时对国产贯流式发电机制造技术的发展也具有重要的借鉴作用。     

红石水轮发电机组振动故障的计算分析

编制了用于计算水轮发电机组轴系统的横向振动的自振特性有限元程序，采用考虑陀螺效应的有限元法，对红石水电站轴系统的横向自振特性进行计算和分析．给出了进动转速相于对各种因素的变化曲线．分析了进动转速对各种因素的敏感度，指出了产生振动故障的原因和设计上的不足。     

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。     

发电机定子绕组C相极性反向故障的诊断和处理

通过对上标二级水电站发电机定子绕组C相极性反向故障的处理,分析了当时故障的出现、诊断、试验和处理的过程及特点。     

某水电站发电机定子温度高与铁芯变形的原因及对策

对发电机定子铁芯波浪变形严重、铁芯齿部有断齿现象、线圈和槽楔下沉、定子铁芯外径波浪变形严重等问题进行分析,并提出处理方案及建议。     

水轮机定子铁芯冲片外移事故有限元分析

采用有限元分析法,建立完整的定子模型,并采用热-结构耦合边界条件,对定子的温度场和应力场进行详细计算.计算结果表明,当定子铁芯两端施加的预紧力减弱、消失或冷却通风条件降低时,上、下两端冲片鸽尾槽的应力明显增大,从255MPa增大到439MPa;另外冲片鸽尾槽处的无过渡圆角设计,直接导致此处应力集中出现碎裂,在电磁拉力作用下发生冲片外移事故.建议同类型机组在检修时,应特别关注冲片的压紧程度,运行时应保持通风系统的清洁.     

大断层区隧洞TBM施工超前注浆加固计算

利用三维有限元方法,计算研究大型断层区超前注浆加固后在TBM开挖过程中隧洞变形稳定情况.通过一系列算例计算,分别考察了隧洞埋深、注浆加固环力学特性和厚度、断层材料的力学特性等对隧洞变形稳定的影响情况,从而加深了对大断层区注浆加固规律性的认识,得出的结论可用于指导大断层区隧洞TBM施工超前注浆加固工作以及今后的研究工作.     

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。     

异步电动机转子故障对定子故障检测的影响与对策

定子绕组匝间短路是异步电动机常见故障之一,因此研究其检测方法具有重要意义。首先,完成了异步电动机定子绕组匝间短路与转子断条故障仿真并对仿真结果做了分析,指出异步电动机转子故障对定子绕组匝间短路故障检测存在不利影响,甚至导致故障误判。进而明确揭示出该影响之原因,即转子故障将导致定子电流中出现边频分量。之后,提出了计及转子故障时的异步电动机定子绕组匝间短路故障检测策略,其关键在于预先采用频谱校正与自适应滤波技术滤除定子电流中由转子故障所导致的边频分量。     

基于多回路-有限元耦合数学模型的发电机定子单相接地故障暂态分析

发电机数学模型是设计、优化其继电保护方案的理论基础。将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了发电机的多回路有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和以及涡流等因素,因而适用于发电机定子单相接地故障暂态分析。分别应用多回路模型、多回路有限元耦合模型进行定子绕组单相接地故障暂态数字仿真。仿真结果与实验结果对比表明,相对于多回路模型,多回路有限元耦合模型具有更高精度。     

板带不均匀压下面内弯曲成形机理的有限元分析

运用刚塑性有限元数值模拟方法，定量分析了不均匀变形对圆环成形的协调作用，数值模拟的可靠性得到了实验验证，研究表明，沿板带接触变形区宽度上的各点对形成圆环所作的贡献，由压下量最小的点向压下最最大的点单调递增；圆环的形成，是金属板带宽向上各点的变形相互协调的结果。     

无粘结预应力混凝土梁非线性有限元分析方法研究

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂.以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等.实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析.     

橡胶O型圈阻尼器在高速旋转台上的应用研究

为验证橡胶Ｏ型圈阻尼器（EORD）的减振有效性，在高速旋转试验台上研究EORD支承高速柔性悬臂转子系统的不平衡响应.试验转子从0逐渐加速到24 000 r/min，然后切断电源自然降速.记录转子升降速过程中的转速和振动信号.建立基于Timoshenko连续梁理论的转子有限单元分析模型，求解模态转速、模态振型和不平衡响应，用Kelvin Voigt黏弹性线性模型表示橡胶Ｏ型圈的动态特性，试验和理论计算结果比较表明，不平衡响应试验值和理论值一致，转子越过一阶临界转速并升速到2倍临界转速以上稳定运行.EORD能有效抑制高速转子的不平衡响应，提高转子系统的稳定性.作为一种低成本洁净的阻尼元件，EORD具有优良的阻尼减振性能.