大型核电半速汽轮发电机定子机座的刚强度研究

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文大型核电半速汽轮发电机定子机座的刚强度研究院系：机械与动力工程学院工程领域：机械工程交大导师：陈俐副教授企业导师：李治高级工程师工程硕士：杨昔科学号：1120212040上海交通大学机械与动力工程学院2015年6月ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofEngineeringMasterSTUDYONSTIFFNESSANDSTRENGTHOFLARGENUCLEARHALF-SPEEDTURBINEGENERATORSTATORFRAMEM.D.Candidate：YangX

2、ikeSupervisor（I）：ChenLiSupervisor（II）：LiZhiSpeciality：MechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai,P.R.ChinaJun,2015上海交通大学工程硕士学位论文摘要大型核电半速汽轮发电机定子机座的刚强度研究摘要随着电力需求的持续增长，以及资源环境的压力日益突出，核电发展成为我国能源政策的新方向。由于具有单位千瓦建造费用低、占地面积小等优势，大容量汽轮发电机在世界各国得到了快速开发和应用。目前对发电机定子机

3、座刚强度的研究基本都针对百万千瓦级以下的机组，并且一些研究工作缺乏必要的试验验证，难以有效保证发电机的安全。核电发电机的安全性对其刚强度研究提出了更高的要求。本文分别采用了ANSYS有限元参数化方法和电测法对上海发电机厂1100MW级核电半速汽轮发电机定子机座的刚强度进行了计算和试验。首先分别计算了定子机座在静止、试验、安装、额定运行等四种工况下的变形和应力，然后对试验工况下的机座变形和应力进行了测量，最后对定子机座进行了刚强度影响因素的计算分析，以研究定子机座各部件参数对于机座刚强度的影响。通过对比计算结果与试验结果，机座变形及应力的计算值与试验值基本相吻合，说明了有限元计算模型

4、具有一定的精度，同时证明了机座刚强度的设计满足发电机组的运行要求。本文对大型核电半速汽轮发电机定子机座的刚强度研究，可为汽轮发电机定子机座的结构设计提供参考。关键词：核电汽轮发电机，定子机座，刚强度，有限元，参数化方法，试验I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTSTUDYONSTIFFNESSANDSTRENGTHOFLARGENUCLEARHALF-SPEEDTURBINEGENERATORSTATORFRAMEABSTRACTWiththecontinuouslyincreasingofpowerdemand,andthepressureofresourcesanden

5、vironmentbecomingincreasinglyprominent,thenuclearpowerdevelopmentbecomesthenewdirectionofChina'senergypolicy.Duetotheadvantagesoflowconstructioncostandsmallfootprintperkilowatt,thelargecapacityturbinegeneratorshavebeenrapiddevelopedandappliedintheworld.Currentresearchesonthegeneratorstatorfram

6、estiffnessandstrengtharebasicallyontheunitsbelowmillion-kilowatt,andsomestudieslackofthenecessarytests,whichisdifficulttoeffectivelyensurethesafetyofthegenerator.Becauseofsafetyofnuclearpowergenerators,thestiffnessandstrengthstudyproposesahigherdemand.Thestiffnessandstrengthof1100MWnuclearhalf

7、-speedturbinegeneratorstatorframeformShanghaipowergeneratorplantiscalculatedandtestedbyusingANSYSfiniteelementparametricmethodandelectrometricmethodinthispaper.First,thestiffnessandstrengthofstatorframeatstill,test,installationandrating