在汽轮发电机运转的过程中，会因为各种因素的影响，而致使其呈现断股的毛病疑问，而断股毛病的类型首要分为定子断股以及定子绕组断股等，在呈现断股毛病的过程中，其会对汽轮发电机的安全运转发生较为严峻的影响。这篇文章就首要依据一个150MW的全空凉气汽轮发电机在汽轮发电机断股毛病情况下的电磁场和温度场的参数进行了核算研讨，期望能够经过建立模型的方法，得出电磁场和温度场所具有的具体参数值。
1.定子断股情况下的二维稳态电磁场
1.1汽轮发电机参数核算求解域的物理模型和数学模型
就这一150ME空凉气汽轮电机而言，其内部的定子首要分为上下两层绕组，而且运用的构造方法为不等股以及不等截面构造，在这一构造中，上部的绕组定子的环绕方向首要是顺着直径的方向进行环绕，所运用的股线达到了50根。而下部绕组中，定子的环绕方向与上部一样，可是其所运用的股线仅有34根，在对该汽轮发电机参数进行核算和求解的过程中，需要在满意实际情况的前提下，对呈现的疑问进行有用的转化，如将三维的疑问转化为二维的疑问，尽也许的将疑问进行简化处理，然后能够便利剖析，关于电机电磁场进行剖析和核算的过程中，就完全能够此阿勇有限元法进行剖析和核算。
1.2不一样股线断股后电机内的电磁场
要想能够得出在股线呈现断股表象后，电机内部的电磁场会受到何种影响，就需要在电压、功率额外的情况下，进行区域性的核算和求解。在对不一样股线断股后电机内的电磁场进行核算和剖析时，这篇文章首要选取了两种计划，其一是电机内部上层的线棒呈现了10根股开裂的表象，其二即是电机内部的上层线棒上呈现了15根股开裂的表象。依据这两种计划来打开核算，经过对比以后能够得出，无论是断15根股还是断10根骨，其对电机内部电磁场的影响都一样，而且磁场的散布情况也共同。别的，依据气隙基地处的径向磁通密度散布图来进行探求，将气隙基地方位的半径作为是磁通的密度，利用谐波对其进行分化处理，在分化往后，能够得出在股线开裂3根的时分基波的幅值参数。接下来，在对断10根股以及15根股进行基波幅值的核算，能够得出无论是断多少股，基波幅值都处于类似的情况。
一般来说，进入槽口的径向磁通密度对上层线棒顶部股线的影响能够不计。可是，关于大容量同步发电机，径向磁通密度在上层线棒的顶部股线发生的损耗不行疏忽，它会明显地影响这些股线的部分温升。因而，这篇文章对进入定子齿槽的径向磁通密度进行核算与剖析。
依据有关文献所述，断3股时，进入断股区域的两个齿和相邻的三个槽的径向磁通密度的散布图，由此能够明晰地显示出进入齿部的磁力线多于进入槽部的磁力线。因为从气隙进入定子齿槽的磁力线，有向着磁导率相对较大的齿部方向偏的趋势。
1.3断股后直交轴同步电抗的核算
在求出给定磁场的基础上，得到各单元的磁阻率νe，坚持所有单元的νe值不变，定子顺次加上直轴和交轴磁动势，别离求出对应的直轴、交轴磁场和相应的电抗，再加上定子端部漏抗，即可得到该工况下的xd和xq。依据文献所述，电机工作时各相的饱满程度不一样，进而各相的电抗值会有所区别。核算得到定子绕组断3根股线时的直、交轴电抗值，交轴电抗的规范值为1.61。
表1给出了断3股、10股、15股和不断股情况下的直交轴同步电抗。
从表1中能够看出，断股时直轴同步电抗持平，交轴同步电抗持平，且和额外情况下的直交轴同步电抗近似持平。这种表象是因为定、转子的电流值也根本不变，而电抗是与磁路构造有联系的量，所以电抗值根本不变。
2.定子绕组断股情况下定子温度场的核算和剖析
2.1根本假定和定子温度场求解域的断定
这篇文章首要是依据一个150MW的空冷汽轮发电机打开探求，该电机所选用的通风冷却方法即是轴径向通风冷却，在对该通风体系进行设置的过程中，首要此阿勇的即是轴对称的方法打开的设置，经过对轴向的半个铁心段进行求解，能够有用的核算出汽轮发电机的定子温度场以及定子三维温度场周边的齿距安顿的规模。依据这一点能够做出如下的假定：①在同一个定子槽中，上下两个部分的绕组在温度场上是持平的，而且经过的电流也是一样的;②能够将槽楔的宽度作为槽的宽度，在同一槽内部的热性能和主绝缘处于持平的情况;③通风沟中齿和轭的外表、槽绝缘的外外表及轭背部与空气触摸面的散热系数别离取其分区域均匀值。
2.2断股情况定子温度场的数值核算与剖析
在考虑断股后根本铁耗和空载时铁心中附加损耗不变的情况下，参考150MW汽轮发电机电磁核算公式及有关文献，断定改动后的涡流损耗和环流损耗，对电机定子温度场进行核算与剖析。依据有关文献进行入风口风速核算，核算出的入风口风速为15.8m/s，将通风沟内流体的流速按线性改动处理，求出每段齿部和轭部的均匀风速，依据有关文献断定电机各部分的散热系数。把上述散热系数代入有关温度场方程中，经过求解即可断定电机定子温度的散布。就剖析的结果能够了解到，额外情况下，线棒内排间绝缘两边温度对称散布，断股情况下温度散布与额外时温度散布比较有必定的改动。断股数越多，断股情况下线棒内温度散布较额外时温度散布改动更为明显。上述表象首要是因为断股后股线的铜耗和涡流损耗均发生了改动，且排间绝缘的导热性不强，使断股区域的股线沿周向方向的温度呈现了明显改动。
对比各种情况下定子各部件的温度，能够得出，断股时股线的最高温度和最低温度均比未断股时的要高，跟着断股数的增多最低温度也有也许呈现在上层线棒，如断15股的情况，而齿部和轭部的温度改动不是很明显。
3.结语
综上所述，在汽轮发动机呈现断股毛病疑问的时分，其气隙磁场的散布情况以及额外情况不会呈现较大的改动，而在不断股的区域内部，饱满的程度相对来说要低一些，而电力反抗值的巨细却无改动，而在呈现断股毛病的情况下，温度的散布会呈现很大的改动，其会呈现不对称的散布表象，而且上层线棒的最高温度值也会呈现相应的改动，而且断股的数量越多，则温度值的改动越大，最高温度的方位也会不断的向槽底偏移。由此能够看出，对在断股毛病情况下的汽轮发电机电磁场和温度场进行剖析和核算是尤为必要的。
全部回复（1 ）
只看楼主 我来说两句 抢板凳