大型汽轮发电机电磁参数计算与瞬态过程分析论文

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1、ClassifiedIndex：TM31DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringElectromagneticParameterCalculationandTransientPerformanceAnalysisforLargeTurbogeneratorCandidate：Supervisor：HuJinyaoLiangYanpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalMachineandApparatusDate

2、ofOralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《大型汽轮发电机电磁参数计算与瞬态过程分析》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。储躲晰≯哈

3、尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《大型汽轮发电机电磁参数计算与瞬态过程分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密团(请在以上相应方框内打√)作者签名：榔新签名：皂托秀同期：Ⅵ7埤

4、眵月≥H日期：训’年够月岁日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文大型汽轮发电机电磁参数计算与瞬态过程分析摘要随着汽轮发电机单机容量的增大以及计算机技术的飞速发展，电磁场数值计算技术在汽轮发电机设计中得到了广泛而深入的应用，并作为经典磁路计算方法的有益补充在一些特殊问题的分析中发挥了不可替代的作用。本文在汽轮发电机磁路分析和电磁场数值计算的基础上，就发电机电磁参数的计算方法进行了深入的研究，并对其失磁异步运行能力做了详细分析。首先，针对国内普遍使用的《电指》计算公式在大型汽轮发电机电磁设计中存在的较大偏差，以及无法考虑转子侧偏槽和小槽等特殊磁路结构这一缺陷，本文

5、借鉴美国前西屋公司电磁计算手册中转子磁路的设计思想，对汽轮发电机空载磁路的计算公式进行了修正，并进一步运用有限元数值计算方法验证了修正后磁路计算公式的准确性。修正后的磁路计算公式不仅可以充分考虑转子侧的偏槽和小槽结构，而且能广泛用于四极汽轮发电机的设计。其次，本文分别采用解析公式法和有限元法对汽轮发电机的额定励磁电流、电抗参数及定子铁心损耗进行了计算。在计算额定励磁电流时，建立了二维场．路．运动耦合有限元与等效阻抗法相结合的数学模型，同时详细介绍了等效阻抗法的计算原理和计算过程；并根据二维瞬态场的计算结果，在对电机铁心关键点磁密变化规律分析的基础上，分别

6、采用计及旋转磁场和磁密非正弦影响的场一路结合法和谐波分析法对汽轮发电机的定子铁耗进行了计算，得到了相应的定子铁心损耗密度三维分布图。最后，分别采用二阶Park模型和场路时步有限元模型，对汽轮发电机在不同负荷下直接短路失磁后发电机的异步运行进行了暂态仿真，得到了汽轮发电机在不同功率下发生直接短路失磁后相关电磁参数的变化波形，并且研究了在不同功率直接短路失磁下发电机内部磁场的分布情况，其结论可为大容量汽轮发电机的设计及其在发生失磁故障后的减负荷程度提供理论依据。关键词汽轮发电机；电磁计算；铁心损耗；直接短路失磁哈尔滨理工大学工学硕士学位论文Electroma

7、gneticParameterCalculationandTransientPerformanceAnalysisforLargeTurbogeneratorAbstractWinltheunitcapacityincreaseofturbogeneratorandrapiddevelopmentofcomputertechnology,theelectromagneticfieldnumericalcomputationmethod(EFNCM)hasbeenapplieddeeplyandwidelyinthedesignofturbogencrat

8、or．Asabeneficialsupplementoftraditionmag