QFSN型800MW级两极汽轮发电机稳态负序能力分析

摘要

当电网负荷、故障或发电机内部出现短路,导致发电机出现三相电流不平衡时,在定、转子之间(即气隙中)将产生一个与转子旋转方向相反的负序旋转磁场,其磁场频率为电流频率(即工频)的2倍。由于旋转着的转子不可避免切割此旋转磁场,从而会在转子的表层产生较大的涡流,引起较严重的局部发热,从而影响机组的安全运行,因此如何分析转子的涡流场和损耗,是转子设计时的一个重要问题。
　　一直以来,国内外时常发生大型电机(无论是水轮、汽轮、燃气轮发电机还是异步电动机)的各部件因局部发热严重引起的结构及部件变形,甚至产生裂纹或断裂,轻者导致发电机振动,重者将危及发电机运行及运行人员安全的故障。而其中由于发电机带不平衡负载时,使转子振动及变形,甚至产生裂纹的故障较多。为保证发电机长期安全可靠运行,减少发热带来的变形及振动问题,文本通过三维有限元方法对上海发电机厂正在研发的QFSN型800MW级两极汽轮发电机的稳态负序能力进行研究及分析,数学模型考虑了发电机月牙槽及阻尼槽楔的影响,计算分析了在阻尼槽楔采用不同材料时,稳态负序电流为8％额定电流及10%额定电流下的转子表面损耗及温升分布。结果表明,QFSN型800MW级两极汽轮发电机采用的转子阻尼结构(含阻尼槽楔,且转子槽楔及阻尼槽楔采用导电率高的铜材料)能够保证发电机具有良好的稳态负序能力。

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第一章 绪 论

1.1 前言

1.2 负序电流为何产生

1.3 负序电流对发电机的危害

1.4 提高发电机承受负序电流能力的措施

1.5 稳态负序能力试验方法

1.6 负序能力研究的意义

第二章 QFSN型800MW级两极汽轮发电机介绍

2.1 发电机主要参数

2.2 相关结构与尺寸

2.3 总体结构

第三章 分析计算方法

3.1 发电机不对称运行各相序电流的基本计算方法

3.2 典型电磁量和电磁参数的计算

第四章 QFSN型800MW等级汽轮发电机负序运行能力的分析

4.1 概述

4.2 发电机内电磁场分析方法

4.3 发电机内的温度场分析的基本方法

4.4 800MW级大型汽轮发电机负序涡流场计算模型

4.5 大型汽轮发电机负序温度场分析的数值模型

4.6 QFSN型800MW级两极汽轮发电机涡流—温度的耦合场分析与计算

4.7 QFSN型800MW级两极汽轮发电机稳态负序运行能力的分析和计算

第五章 总 结

[参考文献]

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文