多工況背景下汽輪發(fā)電機(jī)不平衡電磁力的研究.pdf

1、轉(zhuǎn)子偏心和勵(lì)磁繞組匝間短路是汽輪發(fā)電機(jī)最為常見(jiàn)的故障形式，兩種故障都會(huì)引起發(fā)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)畸變，產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子的不平衡電磁力。不平衡電磁力是影響發(fā)電機(jī)機(jī)組振動(dòng)的關(guān)鍵因素，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況改變時(shí)，不平衡電磁力也會(huì)隨之發(fā)生變化。準(zhǔn)確分析不平衡電磁力隨發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況的變化特性，能夠?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功率緩解機(jī)組振動(dòng)提供理論支撐。本文的主要工作如下：
　?。?）分析了勵(lì)磁繞組匝間短路故障和轉(zhuǎn)子偏心故障對(duì)發(fā)電機(jī)氣隙磁密的影響。以QFSN200-

2、2型汽輪發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，利用Ansys建立其有限元模型，分別設(shè)置不同的故障情況，計(jì)算得到了兩種故障下發(fā)電機(jī)氣隙磁密的分布，分析了氣隙磁密隨偏心程度、偏心方向、匝間短路程度、匝間短路位置的變化特性。
　?。?）分析了偏心故障下不平衡電磁力隨發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況的變化特性。給出了利用發(fā)電機(jī)氣隙磁密計(jì)算轉(zhuǎn)子所受不平衡電磁力的離散化公式，計(jì)算了存在偏心故障時(shí)發(fā)電機(jī)在多個(gè)運(yùn)行工況下的不平衡電磁力，分析了偏心程度、偏心方向及運(yùn)行工況對(duì)不平衡電磁力

3、的影響，計(jì)算得到了理想并網(wǎng)發(fā)電機(jī)偏心故障下的不平衡電磁力隨有功、無(wú)功調(diào)節(jié)的變化規(guī)律。
　?。?）分析了發(fā)電機(jī)發(fā)生勵(lì)磁繞組匝間短路故障后的電磁穩(wěn)態(tài)特征，計(jì)算得到了匝間短路故障下不平衡電磁力隨發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)的變化規(guī)律?；谵D(zhuǎn)矩平衡，分析了勵(lì)磁繞組匝間短路故障后發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的變化情況，計(jì)算了故障后的不平衡電磁力，分析了匝間短路程度和匝間短路位置對(duì)不平衡電磁力的影響。計(jì)算了理想并網(wǎng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組匝間短路故障下的不平衡電磁力隨有功、無(wú)功調(diào)