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水轮发电机阻尼条数对电抗和附加损耗及温度场的影响

王冬梅  
【摘要】: 大型水轮发电机中,阻尼条是影响电机起动及稳定运行的重要因素之一。在当发电机转速有忽高忽低变化时,阻尼绕组会产生反向阻尼转矩以阻止转子转速的摆动;不对称运行时,阻尼绕组中可使负序旋转磁场产生的电磁转矩减小,从而电机的振动和噪音相应地减小。因此,阻尼条根数的选择成为了研究电机动态运行时的重要内容。此外不同阻尼条根数对交、直轴同步电抗、稳态参数、电压调整率及电网并联运行时有功和无功功率的调节也会产生直接影响。而发电机稳态时的阻尼条数的变化使附加损耗也产生了一定的变化。另外研究阻尼条根数的变化对发电机的温度分布的影响,也具有一定的意义。 本文以五强溪电站水轮发电机为例,根据电磁理论,给出相应的求解域和数学模型,利用数值方法,计算了水轮发电机在稳态运行时,极靴表面阻尼条分别为6根和8根两种结构下的电磁场;在计算得到电磁场的基础上,计算了稳态运行时极靴表面两种结构时的直、交轴同步电抗和直轴瞬态电抗,并与试验值进行了比较;此外,计算了两种结构下空载和负载时的附加损耗,并计算了考虑阻尼条涡流损耗时的损耗分布;在得到损耗的情况下,进而计算了转子三维温度场,得出了一些有益的结论。


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