大型空冷汽轮发电机多工况复合场数值分析

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1、国内图书分类号：TM315工学硕士学位论文大型空冷汽轮发电机多工况复合场数值分析硕士研究生：曹聪导师：丁树业申请学位级别：工学硕士学科、专业：电机与电器所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM315DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringNumericalAnalysisofCoupledFieldinLargeAir-CooledTurbo-—GeneratorUnderCandidat

2、e：Supervisor：DifferentLoadCasesCaoCongDingShuyeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：DateofOralExamination：University：ElectricMachinesandElectricApparatusMarch，2013HarbinUniversityofScienceandTechnology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《

3、大型空冷汽轮发电机多工况复合场数值分析》，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。作者签名：法律结果将完全由本人承担。日期：2彬年斗月2日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《大型空冷汽轮发电机多工况复合场数值分析》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

4、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。不保密口。(请在以上相应方框内打4)作者签名：替够日鼽影年午月z日刷瞪辄、j日期：≯箩矽月互日唰多栌嘞哈尔滨理工大学工学硕士学位论文大型空冷汽轮发电机多工况复合场数值分析摘要近年来，新型材料不断涌现，发电机装机容量不断增大，性能也

5、不断提高，越来越多的新建电能项目开始青睐选择空冷汽轮发电机。然而，随着发电机的装机容量不断增大，电机内部结构变得复杂且电机的损耗显著增加，电机的发热问题日益严重，所以准确计算汽轮发电机的损耗和发热情况具有一定的工程意义。针对以上问题，本文以一台150MW空冷汽轮发电机为例，本文建立了空冷汽轮发电机的二维求解模型，采用有限元法对大型发电机定子结构内的铁心损耗进行仿真计算，得到了电机定子铁耗数值，分析了铁耗的分布规律。本文详细的给出了电机绕组电阻增加系数的推导过程，确定了每层绕组的电阻增加系数及相应绕组的涡流损耗

6、，对汽轮发电机定子槽内导体的涡流分布特性进行了理论分析。本文从大型发电机内的电磁场以及温度场基本原理出发，在基本假设基础上，同时结合发电机的结构特点，并建立了包括压圈、磁屏蔽、压板、压指、定转子铁心端部(包括铁心通风沟)、定转子绕组端部等部件在内的150MW空冷汽轮发电机端部的三维物理模型，并讨论了相关的边值问题。最后，本文通过解析计算得到电机各部的散热系数，并运用稳态温度场有限元计算方法，以电磁场计算所得损耗作为热源，计算了电机定、转子各部温度场分布，并对其温升分布及传热规律进行了分析。关键词汽轮发电机；电

7、磁场；涡流损耗；温度场NumericalAnalysisofCoupledFieldinLargeAir-cooledTurbo—-generatorUnderDifferentLoadCasesAbstractInrecentyears，withtheinventionofnewmaterials，theinstalledcapacityofgeneratorsisincreasingconstantly,moreandmoreengineeringprefertoselectingair-cooledtu

8、rbinegenerator．However,theincrementofunitcapacityaddedthecomplexityofturbo-generatorandtheforceofelectromagneticload，theheatingproblemofturbo—generatorincreasinglyserious．Therefore，accuratecalculationo