发电机定子绕组温度的计算方法及评价.pdf

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1、迫札与粒1蒂．J应用2014，41(1)研究与设计糕霪蕊发电机定子绕组温度的计算方法及评价术刘秀杰，杨平，陈岩(上海电力学院自动化工程学院，上海200090)摘要：由于大型发电机状态监测的需要，对几种发电机定子绕组温度计算方法及温度模型进行了归纳和评价，分析了各种温度计算方法的特点及应用状况，得出了基于发电机运行参数的温度模型精度较高，且适合发电机定子温度在线监测的结论。关键词：发电机：定子绕组；温度模型；状态监测中图分类号：TM303．1文献标志码：A文章编号：1673-6540(2014)01-

2、0019-04EvaluationofCalculationMethodsofGeneratorStatorWindingTemperatureL／UXiujie，YANGPing，CHENYah(SchoolofAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Basedonth,-needofconditionmonitoringoflargegenerator，severa

3、lcalculationmethodsandthermalmodelsofthetemperatureoigeneratorstatorwindingweresummarizedandevaluated．Thecharactersticsofallkindsofcalculationmethodsandapplicationconditionswereanalyzed．Anditwasconcludedthatthethermalmodelwhichbasedonthegeneratoroperat

4、ionparameterswasmoreprecisionandappropriateforthetemperatureonlinemonitoringofthegeneratorstatorwinding．Keywords：generator；s~torwinding；thermalmodel；conditionmonitoring种已经提出的大型发电机定子绕组的温度计算方0引言法及温度模型。随着社会用电需求不断增加，对电力系统的1发电机定子绕组温度的计算方法可靠性要求也越来越高，因而需要实现对发

5、电设及应用备的状态监测和评价，保证发电设备的运行可靠性。大型发电机的在线监测与状态评价是必不可1．1等效热路法少的。从以往大型发电机全年故障统计数据中可由于发电机内部传热过程比较复杂，在实际知，在发电机本体故障类型中，定子温度类故障占工程问题中，通常把各部件发热引起的温度场问据了相当大的比重1J。发电机定子水冷却系统题简化成含集中参数的热路问题加以计算。等效故障又是最常见的故障。这一故障的显著征兆就热路法实际上是根据电路理论和传热学知识，将是定子绕组温度迅速升高，若不能在故障早期及电机绕组端部和槽部

6、的铜损耗作为热源，通过各时检测出来，就会造成重大的经济损失。由此可种相应的热阻向冷却介质传递热量，从而形成等见，通过对发电机定子绕组温度进行在线监测，并效热路图。在计算时认为等效热路图中各种损耗对其做出准确的状态评价，可以及时有效地发现所在的部件是均质的，即假定绕组为等温体，用少发电机定子可能潜在存在的问题，对防止事故的量与热流无关的集中热源和等值热阻替换真实分发生或扩大具有重要意义。本文归纳并分析了几布的热源和热阻，因此只能计算绕组的平均温度，基金项目：上海市科委2010刨新行动计划项目(1025

7、0502000)一19—研究与设计襄麟迫札与粒制应闸2014，41(1)不能完全反映温度的真实分布情况及过热点的位方便，对计算机的硬件设备要求不高，容易被1=程置和温度大小。但其算式简单，计算结果基本符技术人员掌握，但整体的计算精度要受到网络参合实际。因此既可以指导发电机绕组的设计制数设置的影响J，需要具备丰富的经验才能够满造，也可用于发电机绕组的热状态监测。。足要求。他既可用于发电机绕组的设计计算，又1．2温度场法可用于发电机绕组的热状态监测。温度场法采用现代数值计算方法加上一些边1．3参数辨识法

8、界条件来求解根据热交换定律建立的热传导微分参数辨识技术已经应用于发电机的温度在线方程，从而得到发电机求解区域的温度分布。到监测。该方法首先使用参数辨识技术将正常稳态目前为止，常用于求解温度场的方法有：有限元运行时的发电机定子绕组的电阻计算出来，然后法、有限差分法、等效热网络法，有限体积法等，其再根据金属电阻与其温度之间具有的线性关系：中有限元法和等效热网络法应用较多。R=Rn[1+(T—ro)]，计算出发电机定子绕组(1)有限元法。温度，从而实现绕组温度的在线监测。有