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水轮发电机定子绕组环流损耗对温升分布的影响

发布时间:2018-04-27 03:31

  本文选题:空冷水轮发电机 + 环流损耗 ; 参考:《哈尔滨理工大学》2014年硕士论文


【摘要】:水轮发电机定子线棒换位技术是电机设计过程中的重要问题之一。设计出最优的定子绕组换位方式对减小线棒的环流损耗非常有效,可以防止绕组局部过热并提高水轮发电机的效率。随着水轮发电机装机容量向超大型发展,不可避免的问题是热负荷也相应提高,这直接对电机的运行寿命和可靠性产生了严重的影响。所以对水轮发电机发热和冷却问题的研究就成为重中之重的关键问题。本文主要采用数值计算方法对180MW水轮发电机定子流体场和温度场进行计算,为电机的优化设计奠定了基础。 首先,基于180MW水轮发电机通风系统结构和冷却方式,,结合流体力学以及传热学理论建立定子径向通风沟三维求解模型,计算出通风沟内流体速度的变化情况,得出冷却空气在流通区域的速度和流量的分布规律。 其次,采用数值法分别对定子线棒360°全换位、360°空换位和360°不足换位的环流损耗进行了计算。建立了水轮发电机三维流体-传热耦合计算求解模型,分别针对电机定子绕组进行360°全换位、360°空换位和360°不足换位时电机定子各部分温度进行了分析计算,得到这三种定子换位方式对电机定子各部分结构温度变化的影响。 最后,研究入口风速对流体传热耦合场的影响,改变流体-传热耦合求解模型的入口风速,分析不同入口速度对电机内冷却空气的流体场以及对定子各部件温度分布的影响。
[Abstract]:Stator bar transposition technology of hydrogenerator is one of the most important problems in motor design. The optimal stator winding transposition method is designed to reduce the circulating loss of the wire rod, which can prevent the local overheating of the winding and improve the efficiency of the hydrogenerator. With the development of hydrogenerator's installed capacity, the inevitable problem is that the heat load also increases accordingly, which has a serious impact on the motor's service life and reliability. Therefore, the research on the heating and cooling of hydrogenerator becomes the most important problem. In this paper, the numerical calculation method is used to calculate the stator fluid field and temperature field of 180MW hydrogenerator, which lays a foundation for the optimal design of the motor. Firstly, based on the ventilation system structure and cooling mode of 180MW hydrogenerator, combined with hydrodynamics and heat transfer theory, the three-dimensional solution model of stator radial ventilation ditch is established, and the variation of fluid velocity in the ventilation ditch is calculated. The distribution law of cooling air velocity and flow in circulation area is obtained. Secondly, the circulation losses of 360 掳total transposition and 360 掳insufficient transposition of stator bar are calculated by numerical method. A three-dimensional fluid-heat transfer coupling calculation model for hydro-generator is established. The temperature of the stator parts of the motor is analyzed and calculated when the stator winding of the motor is totally transposition 360 掳empty and 360 掳insufficient respectively. The influence of these three kinds of stator transposition on the structure temperature change of motor stator is obtained. Finally, the influence of inlet wind speed on the fluid heat transfer coupling field is studied, and the influence of different inlet velocity on the fluid field of cooling air in motor and the temperature distribution of stator components is analyzed by changing the inlet wind speed of fluid-heat transfer coupling solution model.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM312

【参考文献】

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本文编号:1808997

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