汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障回路電氣參數(shù)的計(jì)算方法
核心提示: 1隱極式汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與極步發(fā)電機(jī)相比舊極式汽輪發(fā)電機(jī)具有如下特點(diǎn)3 氣隙均勻,若不考慮定子和轉(zhuǎn)子的齒槽影響,其氣隙磁導(dǎo)為常數(shù),即。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組為分布式繞纟+于1極式水輪發(fā)電機(jī)的集中
核心提示: 1隱極式汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與極步發(fā)電機(jī)相比舊極式汽輪發(fā)電機(jī)具有如下特點(diǎn)3.氣隙均勻,若不考慮定子和轉(zhuǎn)子的齒槽影響,其氣隙磁導(dǎo)為常數(shù),即。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組為分布式繞纟+于1極式水輪發(fā)電機(jī)的集中式勵(lì)磁繞
1隱極式汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與極步發(fā)電機(jī)相比舊極式汽輪發(fā)電機(jī)具有如下特點(diǎn)3.氣隙均勻,若不考慮定子和轉(zhuǎn)子的齒槽影響,其氣隙磁導(dǎo)為常數(shù),即。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組為分布式繞纟+于1極式水輪發(fā)電機(jī)的集中式勵(lì)磁繞組,相應(yīng)地,其自感及與其他回路間互感的計(jì)算均有別于凸極同步電機(jī),轉(zhuǎn)子除小型的用疊片結(jié)構(gòu)外,通常都是整體能力,大型汽輪發(fā)電機(jī)通常在轉(zhuǎn)子上裝設(shè)端部阻尼槽部全長阻尼磁極全長阻尼或完整的全長阻尼系統(tǒng),此時(shí)必須考慮阻尼系統(tǒng)和實(shí)心轉(zhuǎn)子渴流的共同作用。
這些閃素決記了汽輪發(fā)電機(jī)路參數(shù)的計(jì)算有其白身的特點(diǎn)下面分別應(yīng)用磁路磁導(dǎo)法和磁場數(shù)值法討論其定轉(zhuǎn)子各叫路電感參數(shù)的計(jì)第叫路電阻和部分,抗的計(jì)算可參閱有關(guān)文獻(xiàn),木文不再闡迅2磁路磁導(dǎo)法計(jì)算回路電氣參數(shù)利用磁路磁導(dǎo)法計(jì)算回路電感即通常所說的路的方法,它基于如下思想兩線圈之間的互感為線圈通過單位電流時(shí)所產(chǎn)生的與線圈相交鏈感磁通所經(jīng)路徑的磁導(dǎo)成正比,即第4和第7號(hào)線圈的氣隙主互感為為單位面積的氣隙磁異。稱為導(dǎo)磁系數(shù)研為繞組函數(shù),為以機(jī)械角度的建立在轉(zhuǎn)子上的坐標(biāo),且以轉(zhuǎn)子直軸為坐標(biāo)原點(diǎn)若已知兩線或路的繞組函數(shù)和氣隙導(dǎo)磁系數(shù)。就可以迎過式2推導(dǎo)出兩線間的氣隙主電感,此部分主電感加上漏感即為兩線圈或回路間的總電感該方法可以考慮氣隙磁場的各次諧波影響,機(jī)定子回路間的氣隙主電感。
21定子單個(gè)線圈之間的電感因?yàn)槠啺l(fā)電機(jī)氣隙均勻,其導(dǎo)磁系數(shù)為常數(shù),所以由文獻(xiàn)3的式16和式17可知,第號(hào)和第。號(hào)線圈之間的5感,為力九為對(duì)應(yīng)槽漏磁和端部漏磁的漏從為氣隙主電感;化,為線,7的數(shù);戶為極對(duì)數(shù);為極距;左為第灸次諧波的短距系數(shù);1為定子槽距角,以電角度山文獻(xiàn)3的式2可以,1行慮所育次諧波后,定子單個(gè)線圈與7間氣隙主電感的簡潔達(dá)式為1也可知汽輪發(fā)電機(jī)定子單個(gè)線圈之間的互感與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)22勵(lì)磁繞組的自感由電機(jī)學(xué)知識(shí)可知,在隱極式汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體面開有徑向槽,勵(lì)磁繞組放在兩邊的槽中,并將線;1;聯(lián)形成所謂同心式分布勵(lì)磁繞纟為了使勵(lì)磁磁勢的波形接近正弦,在磁極的中間部分不放繞組,稱為轉(zhuǎn)子大齒定義轉(zhuǎn)實(shí),開槽數(shù)為7,轉(zhuǎn)等分分投數(shù)為石,則分度比=22石為了4轉(zhuǎn)子位置角的符號(hào)外目區(qū)別,這里將轉(zhuǎn)子分度比記為巧設(shè)轉(zhuǎn)子各槽中的線圈匝數(shù)相等,則轉(zhuǎn)子磁勢波形為分度比的函數(shù),且為階梯波形,通常為了便于分析,近似地用梯形波來代替。相應(yīng)地,繞組函數(shù)也為梯形波,巨足的函數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)對(duì)極的繞組函數(shù)于1中,中縱坐標(biāo)放在大齒的軸線上,線圈數(shù),招=4戶;為勵(lì)磁繞組的并聯(lián)分支數(shù)由1以及式2可得汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的自感為隙主磁場的電感。且有2.3阻尼回路之間的電感轉(zhuǎn)子等效阻圮系統(tǒng)分為槽槐人齒極面,擬極面阻尼繞組,不同的閉合回路,并近似考慮轉(zhuǎn)子渴流效應(yīng)認(rèn)為相鄰肌圮條和部分阻尼端環(huán)組成阻尼回路,則阻尼回路1和2之間電感的達(dá)式為,為阻尼回路的匝數(shù);分別為阻尼回路1和2順轉(zhuǎn)向領(lǐng)先直軸中心線的電角度;灸分別為阻尼回路1和2第講次諧波短距比當(dāng)1=玉,=1時(shí),式8即為阻尼回路的自感當(dāng)計(jì)及所有次諧波時(shí),阻尼回路1自感的簡潔達(dá)式為阻尼回路1和2間互感的簡潔達(dá)為2.4勵(lì)磁繞組與阻尼回路之間的電感勵(lì)磁繞組與阻尼回路1之間互感的達(dá)式為所以當(dāng)計(jì)及所有次諧波并且阻尼回路位于轉(zhuǎn)子槽時(shí),勵(lì)磁繞組與阻尼回路1之間互感的簡潔達(dá)式為。
同理,可得計(jì)及所有次諧波且阻尼回路1位于極面部分時(shí),勵(lì)磁繞組與阻尼回路間互感的簡潔達(dá)式為定滬級(jí)組的第號(hào)線1軋與勵(lì)磁繞組之間的化感26定子單個(gè)線圈與阻尼回路之間的電感定子繞組的第號(hào)線圈與阻尼回路1之間的互感達(dá)式為輪發(fā)電機(jī)回路電感為無級(jí)數(shù)形式的代數(shù)達(dá)式,形3磁場數(shù)值法計(jì)算回路電氣參數(shù)首先應(yīng)用參數(shù)化存限元1格生成軟件對(duì)整機(jī)網(wǎng)格進(jìn)行剖分,計(jì)算汽輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)各處的磁導(dǎo)率分布。保持該磁導(dǎo)率分布不變,將某線圈或回路1通屯流。由有限元法計(jì)算此時(shí)場的分布。并利用磁鏈法汁算鏈過身和交鏈其他線圈或路1的磁鏈并得到自感和互感2為巧3郵2汽輪發(fā)電機(jī)單個(gè)阻尼回路迎電流時(shí)的磁場分布。每個(gè)大齒上用8個(gè)極面阻尼回路等統(tǒng)從2中可,磁通從帶屯流的等效線處往外迅速衰減,相應(yīng)地轉(zhuǎn)等效阻尼回路間的互感也隨等效回路的空間距離加大而迅違減小。,離兒個(gè)回路之后感便很小這在4汽輪發(fā)電機(jī)回路電氣參數(shù)計(jì)算結(jié)果應(yīng)用上述兩種方法計(jì)算了,302汽輪發(fā)電機(jī)空載時(shí)的回路電氣參數(shù),該發(fā)電機(jī)的主要參數(shù)為定子外徑乃=卞1=22,相匝數(shù)沙。,=,其他參數(shù)阽屯機(jī)設(shè)計(jì)資札3為定子第1個(gè)線圈與第號(hào)線圈之間的電感由于汽輪發(fā)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子貞徑較火型水輪發(fā)電機(jī),小得多,所以,空間距離對(duì)定子電感數(shù)值的影響沒有大型水輪發(fā)電機(jī)明勵(lì)磁繞組定子線,之間的互感隨轉(zhuǎn)子位置角的變化4,從中可,該變化波形以龍為周期并基本上呈余弦變化,這也間接說明通常的解析達(dá)式是相當(dāng)準(zhǔn)確的5際鐵心磁阻的影響,所以磁場數(shù)值法計(jì)算的回路參數(shù)也更符合物秣意義,磁路磁導(dǎo)法;磁場數(shù)值法第無個(gè)阻尼回路之間的互感,磁路磁導(dǎo)法;磁場數(shù)值法互感隨轉(zhuǎn)子位置角7的變化關(guān)系兩種方法的比較及結(jié)論兩種參數(shù)計(jì)算方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。磁路磁導(dǎo)法磁路磁朵法;磁場數(shù)值法回路間互感的各次諧波幅值因?yàn)榭梢钥紤]在定繞纟1內(nèi)部故障時(shí)影響較大的氣隙磁場諧波和電流諾波的作用,而且計(jì)算小。是求取發(fā)電機(jī)繞組回路參數(shù)快捷有效的方法但磁路磁導(dǎo)法按基波上磁路將鐵心磁阻歸算到氣隙,對(duì)氣隙諧波磁場作用影響較大的定子繞組內(nèi)部故障回路電感計(jì)算會(huì)造成定的誤范磁場數(shù)值法幾燈能考慮鐵心磁阻非線性齒槽效應(yīng)和氣隙諧波等因素的優(yōu)越性,有助于提高發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障后回路參數(shù)的兌精度。從木文對(duì)302大型汽輪發(fā)電機(jī)回路參數(shù)的計(jì)算結(jié)果中可以看出,磁場數(shù)值法計(jì)兌的結(jié)采較磁路磁導(dǎo)法更符合物理總義,相應(yīng)地對(duì)定子繞饑內(nèi)部故障電流仿真的結(jié)果也更加合理。該部分內(nèi)容將文發(fā)但應(yīng)磁場數(shù)值法時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求高,程序編制較復(fù)雜,所需的電機(jī)參數(shù)也較磁路磁導(dǎo)法多。在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行工況鐵心的飽和程度對(duì)參數(shù)的計(jì)算精度要求以及設(shè)計(jì)部門提供電機(jī)參數(shù)的情況,選擇相應(yīng)的回路電氣參數(shù)計(jì)算方法。
深感謝。
磁路磁導(dǎo)法磁場數(shù)值法15袁亞湘,孫文瑜38,8叫,1.最優(yōu)化理袁曉輝,男,博士研究生,目前主要從事水電系統(tǒng)的短期優(yōu)化調(diào)度研究。
袁艷,男,博士,目前主要從事,在水電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。
權(quán)先璋,男,教授,主要從事水電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究。
4屠黎明,胡敏強(qiáng)1金,扣。用有限元法計(jì)算分?jǐn)?shù)槽繞組水輪發(fā)電機(jī)的回路參數(shù)。
5屠黎明1叩。同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障分析方法及其應(yīng)用的研宄博士學(xué)位論文⑶吩山仙屠黎明,男,博士,主要從事電氣主設(shè)備故障仿真與保護(hù)裝置的研究和開發(fā)工作。
胡敏強(qiáng),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事大型電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行電機(jī)物理場與電氣故障診斷的教學(xué)和科研工作。
1筒景德,王祥5行,李發(fā)海;3.培。16,33!3.161塔,13.交流電機(jī)及其系統(tǒng)的分析,仙10鱈3.06抓13870,北足清華大學(xué)出版社Beijingf
責(zé)任編輯:電小二
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