水轮发电机定子股线环流研究

发布时间：2017-04-19 18:03

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【摘要】：水轮发电机定子线棒环流导致股线温升过高,绝缘层老化严重,限制了电机的出力,对其研究一直备受人们关注。本文重点拓展了多截面场路耦合法在环流计算里面的适用范围,利用其分别求解了全换位、不足换位、空换位和延长换位等4种换位情况下的线棒环流。同时详细推导了解析法和多截面场路耦合法在4种换位下股线漏电抗和漏感电势的算法,全面分析了漏感电势法、股线回路法和节点电压法等3种定子股线环流的求解方法,研究大容量水轮发电机组在漏磁场下的定子线棒环流损耗问题。结合工程实例,本文重点利用解析法和多截面场路耦合法对比分析定子线棒在全换位、不足换位、空换位和延长换位等4种换位下的环流损耗和线棒的最优换位方式。本文发现两种方法求得的定子线棒磁场相似度高,电气参数数值和损耗接近。综上所述,多截面场路耦合法具有计算量较小,过程简明,准确性较好,针对于新型换位方式无需重新手工推导股线电气参数的计算公式,适用范围比较广等优点。
【关键词】：水轮发电机 环流 解析法 多截面场路耦合法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM312
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 国内外定子线棒换位研究现状10-12
• 1.2.1 国外定子线棒换位研究10-11
• 1.2.2 国内定子线棒换位研究11-12
• 1.3 定子线棒环流的国内外研究现状12-13
• 1.4 本文主要的研究内容13-14
• 第二章 研究股线的电气参数14-50
• 2.1 解析法的理论基础14-17
• 2.1.1 股线的电阻15-16
• 2.1.2 股线的漏电抗16-17
• 2.1.3 股线的漏感电势17
• 2.2 解析法分析股线在4种换位下的电气参数17-32
• 2.2.1 全换位下的漏感电势和漏电抗17-24
• 2.2.2 不足换位下的漏感电势和漏电抗24-27
• 2.2.3 空换位下的漏感电势和漏电抗27-29
• 2.2.4 延长换位下的漏感电势和漏电抗29-32
• 2.3 多截面场路耦合法的理论基础32-36
• 2.4 研究股线端部的准三维行波磁场分析36-49
• 2.4.1 水轮发电机定子端部的准三维行波磁场的数学模型36-39
• 2.4.2 水轮发电机定子端部的准三维行波磁场的边界条件和约束方程39-42
• 2.4.3 水轮发电机定、转子绕组以及气隙端部电流密度的分布42-48
• 2.4.4 定子端部的漏感电势和漏电抗48-49
• 2.5 小结49-50
• 第三章 研究股线的环流及其计算方法50-62
• 3.1 环流产生原理50-52
• 3.1.1 股线的集肤效应50-52
• 3.2 漏感电势法求解环流52-54
• 3.3 股线回路法求解环流54-57
• 3.4 节点电压法求解环流57-60
• 3.5 股线的铜损计算60-61
• 3.6 小结61-62
• 第四章 解析法和多截面场路耦合法对比分析环流62-73
• 4.1 四种换位环流的对比分析62-71
• 4.1.1 0°/360°/0°全换位环流对比63-65
• 4.1.2 空换位环流对比65-67
• 4.1.3 不足换位环流对比67-69
• 4.1.4 延长换位环流对比69-71
• 4.2 两种方法计算对比最优换位71-72
• 4.3 小结72-73
• 总结与展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文78

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