水轮发电机阻尼绕组附加损耗及其电流影响研究

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1、分类号学号M201271265学校代码10487密级硕士学位论文水轮发电机阻尼绕组附加损耗及其电流影响研究学位申请人：陆云学科专业：电气工程指导教师：周理兵教授答辩日期：2015年5月22日华中科技大学硕士学位论文AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonDamperWindingLossesandInfluenceofDamperWindingCurrentsinHydro-generat

2、orsCandidate:YunLuMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.ZhouLibingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要近年来我国水轮发电机的设计水平和制造能力不断提升，水轮发

4、电机的单机容量也不断增大。对于大型水轮发电机，电磁负荷和热负荷一般较高，发电机组的附加损耗、发热以及机组振动对系统的危害也愈发严重，因此为保证机组安全稳定运行，有必要对电机的各项运行性能和指标进行更深入的分析和计算。本文即针对大型水轮发电机阻尼绕组附加损耗分析和计算这一实际工程问题，进行了相关的研究工作。本文首先从阻尼绕组产生附加损耗的电磁机理出发，基于旋转气隙磁导模型并结合阻尼绕组实际电路，建立了一种阻尼绕组感应电流和附加损耗的计算模型，该模型可以快速计算发电机在各种工况下（包括空载、额定负载、带整流负载、不平衡负载等）的阻尼绕组电流及附加损耗

5、分布。然后以一台350MW水轮发电机为计算实例，应用该计算模型对其在各种工况下阻尼绕组电流及附加损耗进行了计算和分析，同时采用二维瞬态电磁场有限元仿真对计算结果进行了对比验证，在此基础上分析了阻尼节距、阻尼条直径等主要设计参数对其附加损耗的影响规律。最后，分析了阻尼绕组电流所产生的附加磁场特征，并结合实例计算结果，具体计算出该发电机在各种工况下的阻尼绕组电流所产生的附加磁场，以及该附加磁场对气隙谐波磁场和电枢绕组谐波电势的影响，此外还探讨了改变阻尼节距对电机空载电势谐波的影响。本文所建立的计算模型能够快速而较为准确的计算发电机在各种工况下的阻尼绕

6、组电流和附加损耗分布，为发电机设计参数优化和改进提供参考，此外本文对阻尼绕组感应电流所建立的附加磁场分布及其对气隙谐波磁影响的研究成果，可以为后续电磁激振力、附加电磁转矩的分析提供研究基础。关键词：水轮发电机旋转气隙磁导模型阻尼绕组附加损耗I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears,withtheimprovementofdesignlevelandmanufacturingprocess,theunitcapacityofhydro-generatorisalsoincreasing.Theelectromagneti

7、cloadandthermalloadisgenerallyhigherforlargehydro-generators,andtheproblemsduetoadditionallosses,heatingandvibrationofgeneratingsetalsobecomemoreserious.Soit’sessentialtoanalysesandcalculatetheoperatingperformanceofgeneratorsdeeply,toensurethesafetyandstability.Theengineering

8、problemofdamperwindinglossescalculationinhydro-generatorshasbeenstud