大型抽水蓄能电机定子铁心端部损耗研究.pdf

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1、2013.№5大电机技术9大型抽水蓄能电机定子铁心端部损耗研究121胡刚，张建涛，栾庆伟（1.水力发电设备国家重点实验室，哈尔滨150040；2.哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨150040）[摘要]本文用矢量电位T和标量磁位φ建立了抽水蓄能电机端部三维时变场数学模型，考虑了定、转子绕组的真实形状、齿压板、压板、边端铁心以及各向异性的电导率等，并用数值方法对电机端部磁场进行了计算。提出了边端铁心和端部结构件损耗的分析方法，计算了不同功率因数下的端部损耗，得到了端部损耗与功率因数的关系。通过本文的研究，解决了端部损耗不能准确计算的问题，为抽水蓄能电机端部结构的优化设计提供理论参考。[关键词]抽

2、水蓄能；发电电动机；端部损耗；端部磁场[中图分类号]TM312[文献标志码]A[文章编号]1000-3983(2013)05-0009-04StudyontheLossoftheStatorCore’sEndRegionofLargePumpStorageMachine121HUGang,ZHANGJiantao,LUANQingwei(1.StateKeyLaboratoryofHydro-powerEquipment,Harbin150040,China;2.HarbinElectricMachineryCompanyLimited,Harbin150040,China)Abstract

3、:ThispaperestablishesaFEMmodelforcalculating3Dtransientfieldofpumpstoragemachine'sendregionusingTandφ.Itcontainstheactualshapeofstatorwindingsandrotorcoils,outsidespaceblock,pressplate,steppedcoreanditsanisotropicconductivity.Theendfieldofgeneratoriscalculatedbynumericalmethod.Themethodsforcalculat

4、inglossesofsteppedcoreandendstructuresarepresented.Thelossesofendregionatdifferentpowerfactorsarecomputedandtherelationshipbetweenthelossandthepowerfactorisgained.Throughresearch,theproblemthatthelossofendregioncouldn'tbecomputedcorrectlyissolved,whichcanprovidesometheoryreferencesforoptimumdesigno

5、fpumpstoragemachine.Keywords：pumpstorage;generator-motor;lossofendregion;endfield量以及提高电力系统本身的经济性。前言目前，在建的抽水蓄能电站容量都很大，溧阳和大力发展百万核电、百万水电等大容量机组，既响水涧的单机功率为250MW，仙居达到了375MW。可以满足经济发展的需要，又可以提高能源效率，构随着容量的增大，电磁负荷增加，由端部漏磁通在端建安全、清洁、经济的能源供应体系。但这些大型电部结构件上产生的涡流损耗也越来越大，定子端部的站一般需要担负基荷发电，而且大型水电受季节性径发热问题引起了业主强烈关注。因此，

6、有必要对抽水流的影响，没有很多调节能力，因此，必须配有10%蓄能电机的端部发热情况进行分析，以确保电机能够左右份额的抽水蓄能机组容量，这一比例已得到电力安全可靠运行。[1]生产行业的认同。抽水蓄能电站和常规水力发电站近三十年来，国内外学者对发电机端部磁场及端一样，在担当调峰、调频、事故备用、旋转备用方面部损耗进行了大量深入的研究，取得很多研究成果。都有明显的功效，更重要的是它可以吸收电力系统中研究方法从解析到数值，从准三维到真三维，但这些负荷低谷时段的多余电能，解除大型火力发电机组压都不同程度的做出了一些简化，比如认为端部结构件低出力运行的困难。所以，建设抽水蓄能电站是增强材料各向同性，忽略

7、了转子电流、端部结构件材料的[2-4]电力系统调节能力的有效措施，它有助于提高供电质非线性等，而这些对端部磁场的大小和分布影响很大，忽略它们将不能真实地反映电机端部的磁场情况。[5]本文在前人的研究基础上，借助现代计算机数值计基金项目：国家科技支撑计划(2011BAF03B02)10大型抽水蓄能电机定子铁心端部损耗研究2013.№5算技术，通过建立抽水蓄能电机的三维端部实体模型∂µ(T−φ)∂µHs∇×ρ∇