水輪發(fā)電機不對稱運行轉子溫度場分析.pdf

1、為研究水輪發(fā)電機的不對稱運行能力,準確反映水輪發(fā)電機各種不對稱運行工況下的運行狀態(tài),本文對水輪發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)不對稱運行工況以及因負載突然短路故障所造成的短時不對稱運行工況下的電磁場和溫度場進行了系統(tǒng)的分析,總結了各種運行工況下的電磁場和溫度場分布規(guī)律。
　　 首先,針對水輪發(fā)電機不對稱運行時的不同運行工況,分別建立了水輪發(fā)電機轉子的二維時諧穩(wěn)態(tài)電磁場計算模型和二維時變運動電磁場計算模型。并對其中的場路耦合問題、轉子旋轉問題及后處理

2、中阻尼繞組電流與損耗確定等問題進行了深入的研究。
　　 其次,建立了水輪發(fā)電機轉子磁極的穩(wěn)態(tài)溫度場和暫態(tài)溫度場數(shù)學模型,對其中熱源載荷的確定、散熱系數(shù)確定、迎風面與背風面散熱系數(shù)差異以及電磁場和溫度場的耦合求解方法等問題進行了探討。
　　 隨后,采用有限元法對水輪發(fā)電機負序穩(wěn)態(tài)運行時的電磁場和溫度場進行穩(wěn)態(tài)分析,得到了該工況下電磁場和溫度場分布,總結了其分布規(guī)律,并對磁極表面附加損耗、阻尼繞組氣隙建模、耦合場熱源加載及負

3、序電流比等因素對溫度場的影響進行了研究。
　　 最后,采用有限元法對水輪發(fā)電機在額定運行基礎上發(fā)生的負載突然單相接地短路、兩相短路和三相短路故障工況時的電磁場和溫度場進行了瞬態(tài)分析,得到了故障瞬態(tài)過程結束后的電磁場及溫度場分布規(guī)律和轉矩、定子電流及阻尼繞組電流及損耗在瞬態(tài)過程中的變化曲線,確定了各種負載突然短路故障對水輪發(fā)電機的危害程度及造成危害的主要因為。
　　 本文的研究對水輪發(fā)電機的合理設計和可靠運行,乃至整個電力