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大型汽轮发电机定子端部绕组的电磁固体振动问题研究

大型汽轮发电机定子端部绕组及其结构的安全性与可靠性直接影响着整 个机组和电网的工作状况而电磁力激发下绕组结构的振动是导致端部事故的 主要原因因此 对定子端部绕组的振动问题进行研究以便为工程实际提供 更加合理的设计方案具有非常重要的意义本文正是以此为出发点针对二 十万千瓦大型汽轮发电机的工程背景开展了研究工作所得结论可为实际问题 的解决提供理论依据研究内容概括为以下五部分 1 将端部绕组电流密度进行富氏展开后运用分离变量法对麦克斯韦电磁 场方程进行了求解得到了定子端部绕组区域的磁感应强度和绕组所受电磁力 的表达  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广东电力》2011年05期
广东电力

大型汽轮发电机定子端部绕组典型故障分析

近几年来,随着发电机容量的增大,汽轮发电机定子端部绕组承受的交流变电磁力及短路时的瞬态电动力越来越大,而且由于其结构特殊,难以有效、可靠地固定,即使出厂时固定好,随着运行的振动影响,端部的整体性能也会越来越不理想。据1993—1995年的不完全统计,容量为300MW及以上国产汽轮发电机(包括不同冷却方式的汽轮发电机与水轮发电机)发生事故及故障总共138台次,其中发电机本体故障为53台次,励磁机系统为45台次,其他辅助设备等为40台次[1]。本体故障中,定子故障占75·5%,其中定子绕组端部故障占定子故障的18·9%。因此,有必要对端部的各种类型故障做一个详细的分析,以此来指导发电机的安全运行。1端部故障类型分类1·1绝缘故障发电机绝缘损坏时,极有可能引起端部短路事故,一旦发生短路,铜导体液化和绝缘材料碳化所产生导电物质将会使整个端部出现多处相间或棒间短路或接地短路故障[1-2]。绝缘损坏是事故发展的必然结果但不一定是事故的起因,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国电机工程学报》2003年07期
中国电机工程学报

大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的电磁振动

1 引言 大型汽轮发电机运行时,由于强大电磁力的作用,定子端部绕组的振动是难免的,由此而引发的事故时有发生,从而影响着发电机的正常运行。因此,预先对定子端部绕组及其加固结构的振动特性进行研究,提出优化设计方案,避免因振动(如接近两倍工频的共振现象等)而导致事故的发生是必要的[1-2]。文[3-5]曾对汽轮发电机端部绕组的振动问题进行了实验研究和固有振动特性分析,得到了一些有用的结论。但因端部结构的复杂性和影响因素的多样性,现有文献只是在相应简化条件下对端部绕组结构的固有振动问题进行过理论研究,而没有涉及到发电机运行时电磁力的激发作用。 本文针对端部绕组为双层篮式压板结构的发电机特点,对定子端部绕组整体结构的动力问题进行了研究。推得了用位移表示的定子端部绕组整体振动控制方程,以及端部区域磁感应强度及绕组所受电磁力的分布表达式。通过数值计算,分别得到了端部绕组的固有振动频率、电磁力及动力响应的计算结果。 2 整体模型与振动控制方...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机电信息》2013年30期
机电信息

基于ANSYS的汽轮发电机定子端部绕组模态分析

0引言目前,汽轮发电机因振动而产生的故障有很多类型,比如质量不平衡、转轴不对称、联轴器松动、结构刚度不足、结构共振、冷却通道阻塞、叶轮松动等,其中几种常见的故障发生率占了总数的95%以上,而这里面又以汽轮发电机结构共振引起的事故最为显著。众所周知,汽轮发电机在稳态运行过程中会受到电磁力的作用,根据电机学的相关知识我们知道.这个电磁力是周期变化的,而且频率是100 Hz.由振动学知识可知,当结构的同有频率和交变外力的频率相同时,结构将达到共振,振幅会很大,这样对结构的损坏会特别大。所以实际工作中必须保证汽轮发电机定子端部结构的固有频率避开共振频率100 Hz,例如,根据设计规程,要求二极发电机定子端部绕组椭圆模态对应的固有频率应避开94?115 Hz范围。鉴于此,就需要对汽轮发电机定子端部结构的固有频率进行计算。以前比较常用的方法是试验法(锤击法),但是随着有限元分析的发展,可以对结构进行数值模拟,这样的数值模拟结果对汽轮发电机定...  (本文共2页) 阅读全文>>

《内蒙古电力技术》2003年06期
内蒙古电力技术

330MW汽轮发电机定子端部绕组固有频率测量

1概述内蒙古蒙达发电有限责任公司(以下简称蒙达公司)1号机组是法国ALSTOM公司生产的330MW亚临界中间再热冲动凝汽式汽轮发电机组。在国内曾发生过此类型机组定子端部绕组松动、磨损造成短路、接地、股线断裂等重大事故,给发电企业造成了巨大的直接和间接经济损失。以往上述检查全靠人工进行,收效甚微。为了防止此类恶性事故在我区发生,拟定在该机组大修中,采用仪器对发电机定子端部绕组进行测量检查。2定子端部绕组受电磁力作用分析从发电机的基本工作原理可知:发电机在运行时,定子绕组和转子绕组中的电流分别产生磁势建立磁场形成磁通,两者磁场相互作用实现机电能量转换。发电机中的电磁场是由定、转子磁场合成与转子转向相同、转速相等的时变场,因此定子线棒受这个时变电磁场电磁力的作用。根据电磁场理论,带电导体在磁场中的受力情况如下:电磁力f1=Bil,式中:B为磁感应强度,T;i为导体中的电流,A;l为端部绕组导体长度,m。蒙古蒙华海勃湾发电有限责任公司,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《沈阳工业大学学报》1991年02期
沈阳工业大学学报

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

O前 言 随着冷却技术、材料和工艺的不断改进,汽轮发电机单机容量迅速增加,使定子绕组所受电动力急剧增大。正常运行时,线圈长期处于两倍工频的脉振状态,若不加以合适的固定就会在运行中造成主绝缘磨损、导线断裂漏水等事故。在事故状态下,作用于定子绕组的短时冲击力可以超过额定运行状态的l 00倍以上。如果固定措施跟不上,容易引起绝缘出现裂纹、端部线圈变形及端部固定件损坏等,直接影响电机的可靠运行。因此,预先计算和分析定子端部绕组所受电动力,合理进行固定,提高电机的可靠性,是电机设计制造部门的重要课题。 ’ 由于定子绕组电流可以准确求得,因此,计算定子端部绕组所受电动力的主要工作是计算端部绕组所处位置的磁场。稳态运行时,定子端部磁场是一个三维涡流场,在短路冲击下是一个瞬态场。而求解这样一个涡流场和瞬态场,对计算机内存和速度都要求较高。为了在满足工程精度要求的前提下尽量简化计算,便于工程实际应用,本文采取措施,设法避免直接求解三维涡流场和瞬态...  (本文共13页) 阅读全文>>