基于熱網(wǎng)絡(luò)法的水輪發(fā)電機定子換位線棒溫度場計算與分析.pdf

1、隨著發(fā)電機單機容量的增大，其有效材料的利用率和電機的效率均將提高，然而溫度是限制發(fā)電機單機容量增加的重要因素，因此準(zhǔn)確的計算分析電機內(nèi)溫度場的分布對溫度監(jiān)測，預(yù)測電機壽命以及提高發(fā)電機容量至關(guān)重要。電機設(shè)計過程中定子線棒常采用換位技術(shù)來降低股線間的環(huán)流損耗以達(dá)到降低溫度的目的。定子換位線棒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用數(shù)值法計算溫度場時網(wǎng)格剖分難度大，計算周期長。本文提出一種能夠考慮定子線棒實際換位結(jié)構(gòu)的熱網(wǎng)絡(luò)法計算定子溫度場，以一臺250MW水輪發(fā)電

2、機為例，計算了定子換位線棒的溫度場分布情況。
　　根據(jù)250MW水輪發(fā)電機定子換位線棒結(jié)構(gòu)特點建立了能夠考慮股線實際換位結(jié)構(gòu)的熱網(wǎng)絡(luò)模型，并給出了求解定子換位線棒熱網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點溫度方程組矩陣形式。
　　應(yīng)用有限體積法計算了定子通風(fēng)溝內(nèi)流體的分布規(guī)律，依據(jù)經(jīng)驗公式，得到各散熱表面的散熱系數(shù)，分別采用解析法和有限元法計算了求解域內(nèi)不同類型節(jié)點之間的徑向、周向及軸向熱導(dǎo);應(yīng)用三維有限元方法計算了考慮股線實際換位結(jié)構(gòu)的定子線棒

3、損耗。根據(jù)計算得到的熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，計算分析了不考慮定子線棒換位結(jié)構(gòu)和考慮360°全換位結(jié)構(gòu)的定子溫度場，給出了求解域內(nèi)定子各部分的溫度最大值和最小值，對比分析了兩種情況下節(jié)點溫度沿徑向和軸向的分布規(guī)律，將360°全換位方式的定子換位線棒溫度場計算結(jié)果與數(shù)值法計算結(jié)果和實測值進(jìn)行了對比驗證。
　　研究了定子槽內(nèi)上下層線棒電流相位及定子線棒換位方式對定子換位線棒溫度場的影響。計算了異相槽、空換位方式和不足360°換位方式的定子換位線棒溫