基于熱網(wǎng)絡(luò)法的水輪發(fā)電機(jī)定子換位線棒溫度場(chǎng)計(jì)算與分析.pdf

1、隨著發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增大，其有效材料的利用率和電機(jī)的效率均將提高，然而溫度是限制發(fā)電機(jī)單機(jī)容量增加的重要因素，因此準(zhǔn)確的計(jì)算分析電機(jī)內(nèi)溫度場(chǎng)的分布對(duì)溫度監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)電機(jī)壽命以及提高發(fā)電機(jī)容量至關(guān)重要。電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中定子線棒常采用換位技術(shù)來(lái)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(jì)算溫度場(chǎng)時(shí)網(wǎng)格剖分難度大，計(jì)算周期長(zhǎng)。本文提出一種能夠考慮定子線棒實(shí)際換位結(jié)構(gòu)的熱網(wǎng)絡(luò)法計(jì)算定子溫度場(chǎng)，以一臺(tái)250MW水輪發(fā)電

2、機(jī)為例，計(jì)算了定子換位線棒的溫度場(chǎng)分布情況。
　　根據(jù)250MW水輪發(fā)電機(jī)定子換位線棒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立了能夠考慮股線實(shí)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(diǎn)溫度方程組矩陣形式。
　　應(yīng)用有限體積法計(jì)算了定子通風(fēng)溝內(nèi)流體的分布規(guī)律，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(jì)算了求解域內(nèi)不同類型節(jié)點(diǎn)之間的徑向、周向及軸向熱導(dǎo);應(yīng)用三維有限元方法計(jì)算了考慮股線實(shí)際換位結(jié)構(gòu)的定子線棒

3、損耗。根據(jù)計(jì)算得到的熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，計(jì)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(chǎng)，給出了求解域內(nèi)定子各部分的溫度最大值和最小值，對(duì)比分析了兩種情況下節(jié)點(diǎn)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(chǎng)計(jì)算結(jié)果與數(shù)值法計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)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(duì)定子換位線棒溫度場(chǎng)的影響。計(jì)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