发电电动机非正常运行阻尼绕组电磁力研究

发布时间：2021-01-07 18:49

　　发电电动机作为现代电网管理的有效工具,状态转换复杂且频繁是该电机的主要特点,其运行行为直接关系到电网系统的安全稳定运行。阻尼绕组是影响发电电动机稳定运行的关键结构件,研究其非正常运行状态发电工况下的电磁力对电机稳定运行具有重要的理论意义和实用价值。本文在查阅大量相关文献的基础上,指出课题的研究背景及意义,分析相关研究背景及国内外发展趋势,针对发电工况下非正常运行状态,对发电电动机的电磁力进行分析计算,对抽水蓄能机组关键结构元件的设计具有重要的理论及实际价值。以发电电动机为研究对象,建立非正常运行状态发电工况下的场路耦合时步有限元模型,并结合样机结构参数及运行特点,建立其物理模型。通过对三种短路故障（单相接地短路、相间短路、两相接地短路）物理过程的分析,分别推导出单相接地短路、相间短路及两相接地短路的磁动势及电磁力的数学表达式,揭示非正常运行状态发电工况下电磁力的变化规律。基于发电电动机非正常运行状态发电工况下的物理模型,对空载及负载运行工况下非正常运行时的阻尼绕组电磁力进行计算,分析发生外部短路故障各参量的变化规律,给出发电电动机发电工况下电磁力变化曲线,并对其稳态及瞬态电磁力进行对比... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 本文主要研究内容
第2章 磁场分析及场路-耦合时步有限元模型建立
    2.1 场路耦合时步有限元模型建立
        2.1.1 基本假设
        2.1.2 发电电动机数学模型建立
        2.1.3 场路耦合模型建立
    2.2 短路故障下磁动势计算
        2.2.1 单相接地短路状态下磁动势分析
        2.2.2 相间短路状态下磁动势分析
        2.2.3 两相接地短路状态下磁动势分析
        2.2.4 励磁绕组短路状态下磁动势分析
    2.3 短路故障下电磁力计算
    2.4 本章小结
第3章 空载外部短路故障阻尼绕组电磁力计算
    3.1 透入深度分析及阻尼绕组物理模型建立
        3.1.1 发电电动机发电工况透入深度分析
        3.1.2 发电电动机阻尼绕组物理模型建立
    3.2 空载工况下外部短路故障各参量计算
        3.2.1 空载工况下发生单相接地短路时各参量变化
        3.2.2 空载工况下发生相间短路时各参量变化
        3.2.3 空载工况下发生两相接地短路时各参量变化
    3.3 空载工况下外部短路故障阻尼绕组电磁力计算
        3.3.1 发电电动机发电工况磁场分布
        3.3.2 发电电动机发电工况各物理量变化曲线
        3.3.3 发电电动机发电工况电磁力变化曲线
        3.3.4 发电电动机发电工况稳态及瞬态电磁力对比
    3.4 本章小结
第4章 负载外部短路故障阻尼绕组电磁力计算
    4.1 额定负载工况下外部短路故障各参量计算
        4.1.1 负载工况下发生单相接地短路时各参量变化
        4.1.2 负载工况下发生相间短路时各参量变化
        4.1.3 负载工况下发生两相接地短路时各参量变化
    4.2 负载工况下外部短路故障阻尼绕组电磁力计算
        4.2.1 发电电动机发电工况磁场分布
        4.2.2 发电电动机发电工况各物理量变化曲线
        4.2.3 发电电动机发电工况电磁力变化曲线
        4.2.4 发电电动机发电工况稳态及瞬态电磁力对比
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大型水轮发电机阻尼绕组电磁力仿真分析[J]. 马云鹏,王立芳.  上海大中型电机. 2017(01)
[2]笼型感应电动机断条故障前后转子电磁力计算及结构静力学分析[J]. 谢颖,冯春爽,杨忠学,刘海松,王泽.  电工技术学报. 2015(15)
[3]抽水蓄能发电电动机三维瞬态涡流场有限元分析[J]. 张宇娇,秦威南,董晓虎,郑永.  太原理工大学学报. 2015(04)
[4]笼型异步电机转子断条故障引发的电磁力波变化规律[J]. 谢颖,王严.  电工技术学报. 2015(10)
[5]可变速抽水蓄能发电电动机的设计[J]. 刘健俊,郑小康,钱昌燕,骆林,杜芳勉.  东方电机. 2014(04)
[6]计及转子励磁控制的双馈感应发电机短路电流研究[J]. 欧阳金鑫,熊小伏.  中国电机工程学报. 2014(34)
[7]高精度永磁直线伺服电动机法向电磁力波分析与计算[J]. 沈丽,吴晓丹,夏加宽,李学立.  微特电机. 2014(06)
[8]气隙静态偏心与定子短路复合故障对发电机定子振动特性的影响[J]. 唐贵基,何玉灵,万书亭,武玉才.  振动工程学报. 2014(01)
[9]笼型感应电机发生断条故障时转子局部电磁力计算[J]. 谢颖,王云阳.  中国电机工程学报. 2013(27)
[10]永磁同步电动机径向电磁力的分析[J]. 刘景辉,黄开胜,陈治宇,李芳玲.  微特电机. 2013(05)

博士论文
[1]抽水蓄能机组发电电动机电磁参数与端部电磁场问题研究[D]. 于鸿浩.哈尔滨理工大学 2016
[2]发电机绕组与偏心故障交叉特征分析及其检测方法研究[D]. 万书亭.华北电力大学（河北） 2005



本文编号：2963058