灯泡贯流式水轮发电机定子温度场数值分析与测试方法研究

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4、peratureFieldofFlow-bulbHydro-generatorByDongboMaADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityNovember,2014中图分类号TK311学校代码10356UDC536密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION灯泡贯流式水轮发电机定子温度

5、场数值分析与测试方法研究NumericalAnalysisandMethodforTestingofStatorTemperatureFieldofFlow-bulbHydro-generator作者马东波导师陈乐教授李桃高工申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业控制理论与控制工程研究方向温度检测技术二〇一四年十一月致谢回顾几年的研究生生活，我的心情是非常复杂的，即将离开伴随我多年的美好校园。感谢导师陈乐教授和杭州水利部质标所的李桃高工。陈乐教授不但拥有渊博的学识，而且治学态度严谨。无论是在生活上还是学业上都给予了我巨大

6、的帮助和指导，从培养计划的制定、论文的选题、课题的研究到论文的完成等各个环节自始至终都离不开恩师的指点和帮助。李桃高工对科研事业负责，具有创新精神，在课题的进展中给予了非常大的帮助，对其中的研究提出了许多建设性的建议，在百忙之中还对我的论文提出了修改意见。感谢实验室的富雅琼老师、谢敏老师，他们为本论文的顺利进行提供了学习指导。感谢我的师兄师妹和同学们，曾钦清、窦乐、李鹏、徐建斌、王则瑶，感谢他们在研究生学习和生活中对我的关心和帮助。最后我要感谢我的父母，有他们的支持，才让我养成了独立学习、勇于解决问题的习惯；同时在生活上给予我

7、无微不至的关怀。马东波2014年11月灯泡贯流式水轮发电机定子温度场数值分析与测试方法研究摘要：水轮发电机的发热问题不仅影响发电机的寿命，且易导致发电机损毁。为此需在发电机中预埋测温元件，以实时监控其温升状况，尤其是水轮机发热的最高温度点的状况。本文应用有限元法分析，研究灯泡贯流式水轮发电机定子的温度场分布特性，得到了一种定子数值计算的温度场分布，以确定其最热点位置，并通过现场测试验证了其可行性。针对现有的埋入式热电偶监控系统抗电磁干扰性能较差，测量分布点数较少等问题，提出了一种利用分布式光纤温度传感器的测量新方法。本文首先研

8、究了灯泡贯流式水轮发电机发热、导热、散热原理及计算方法，分析了定子热损耗主要是绕组铜耗、铁芯轭部损耗、铁芯齿部损耗和通风损耗，导热系数由材料决定，按定子结构各部位的风速，分析计算了水轮机各部位的散热系数。在此基础上，建立了一种灯泡贯流式水轮发电机定子三维温度场计算模型，应用A