汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障下的多態(tài)應(yīng)力分析.pdf

1、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障是發(fā)電機(jī)的常見(jiàn)電氣故障之一,不平衡電磁力、不平衡熱應(yīng)力是汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障的伴生應(yīng)力,也是造成汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子基頻振動(dòng)超標(biāo)的重要原因之一。嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子匝間短路及基頻振動(dòng)威脅著電力系統(tǒng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此對(duì)轉(zhuǎn)子匝間短路故障下的多態(tài)應(yīng)力的研究具有重要意義。
　　針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子受力環(huán)境復(fù)雜以及基頻振動(dòng)狀態(tài)的多變性,利用有限元仿真軟件 ANSYS以一臺(tái) QFSN220-2型汽輪發(fā)電機(jī)為例,首先建立了汽

2、輪發(fā)電機(jī)的二維模型,基于電磁場(chǎng)基本理論,分析了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路、動(dòng)偏心以及復(fù)合故障下的氣隙磁場(chǎng),研究了短路位置、短路程度、偏心角度和偏心程度對(duì)轉(zhuǎn)子所受到的不平衡電磁力的影響。然后從流體力學(xué)的理論出發(fā),建立發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的三維實(shí)體模型,研究轉(zhuǎn)子匝間短路造成的轉(zhuǎn)子N、S極熱源不對(duì)稱問(wèn)題,給出基本假設(shè)和耦合邊界條件,采用流體場(chǎng)和溫度場(chǎng)耦合分析對(duì)轉(zhuǎn)子的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)一步計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在不同故障情況下的不平衡熱應(yīng)力。
　　通過(guò)本文研究,得