大型发电机定子三支路绕组方案集的参数计算

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近 年 来 ,空冷汽 轮 发 电 机 因 其 节 能 环 保 、安 全可靠,不 需 要 氢 、油和水辅助系统,制 造 、安装 和 运 行 维 护 都 比 较 简 单 ,可 以 适 用 于 各 种 工 况 条 件 下 的 运 行 (包 括 频 繁 、快 速 启 停 ,承担峰值负 荷 ),满足电网对机组调峰运行的要求等特点, 越来越受到国内外市场的欢迎:
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理论与设计
大型发电机定子三支路绕组方案集的参数计算
胡 磊 1 刘文茂2 李伟力2 1 上海电气电站设备有限公司发电机厂(200240 )
2 北 京 交 通 大 学 (100044 )
Parameter Calculation of Three Parallel-circuit Winding Schemes of Large-size Generators HU Lei LIU Wenmao LI Weili
1 三支路绕组电动势合成形式
传统两极汽轮发电机对称定子三相绕组的 并 联 支 路 数 为 1或 2 , 支 路 绕 组 是 对 称 的 当 发 电 机 采 用 三 支 路 绕 组 形 式 时 ,支路存 在 不 对 称
《申 机 抆 木 》2 0 2 0 年 第 1 期 . 卜
理论与设计
现象 [8—9]。为了便于对支路方案进行编排设计,分 别 以 “1”、“2”和 “3”对每相绕组三支路进行编 号.将发电机每相绕组的1、2和3支路绕组的合成 电动势分为同相位和非间相位两种不对称支路 形 式 ,如图1所示。
根据大型汽轮发电机的结构特点和定子三 支 路 绕 组 的 设 汁 要 求 ,本 文 首 先 介 绍 发 电 机 定 子 三支路绕组电动势的合成形式。其 次 ,提出大型 汽轮发电机三支路绕组理论排列组合方案集的 汁 算 方 法 最 后 ,提出三支路设计屮的支路绕组 分 布 系 数 和 电 动 势 不 平 衡 度 计 算 方 法 ,为建立可 行的三支路绕组设汁方案集奠定基础:
常规身 的 散 热 能 力 、发电机结 构 尺 寸 和 机 械 强 度 的 限 制 :通 过 增 加 定 子 绕 组 的 并 联 支 路 数 ,降低定子绕组的工作电流,是降低发电 机 损 耗 和 温 升 的 有 效 措 施 增 加 并 联 支 路 数 ,不 仅可以减少定子支路电流,增加绕组散热面积, 还可以减小绕组电磁力,有 利 于 绕 组 固 定 ,提高 发电机的可靠性目前.根据公开发表的论文和 行 业 内 调 研 来 看 ,针 对 不 对 称 多 支 路 绕 组 的 研 究 ,主要集屮在水轮发电机方面[1_61,而 H 前在大 型空冷汽轮发电机等方面进行应用研究的公司 主 要 有 东 方 电 机 有 限 公 司 、哈 尔 滨 电 机 厂 有 限 公 司[7-丨丨丨和ABB公司等。
( I )同相位支路是指丨、2 和3三支路电动势 相 位 相 同 其 形 式 又 分 为 两 种 :一种为其中一支 路 电 动 势 值 最 大 ,其 余 两 支 路 电 动 势 相 等 且 小 于 最 大 值 ,如图1 (a )所 示 ;另一种形式为三个支路 电动势值各不相同,如图1(b )所示。
(2)非 间 相 位 是 指 1、2 和3三支路电动势相 位 不 相 间 。其 形 式 也 分 为 两 种 :一 种 是 三 个 支 路 电动势大小相等,如图1 (c )所 示 ;另一种是三个 支路电动势大小各不相等,如图1 (d )所示。此种 情 况 应 尽 量 避 免 ,这 也 是 三 支 路 方 案 设 计 遵 循 的 要点。
关 键 词 :空 冷 汽 轮 发 电 机 三 支 路 绕 组 支 路 绕 组 分布系数电动势不平衡度
中图分类号:T M 3 0 2 文献标识码: A DOI 编码 :10.3969/j.issn.l006-2807.2020.01.001 Abstract: Calculation method of permutation and combination of the stator three parallel-circuits winding for large-size air-cooled turbine generator is presented. For hundreds of millions of schemes, the corresponding calcu­ lation methods of circuit winding distribution coefficient and electromotive force unbalance degree are proposed, to provide the theoretical basis for establishing a feasible three parallel-circuit winding design scheme for large-size turbine generators. Keywords: air-cooled turbine generator three paral­ lel-circuits winding circuit winding distribution coeffi­ cient electromotive force unbalance degree
Shanghai Electric Power Generation Equipment Co., Ltd.Generator Plant Beijing Jiaotong University
摘 要 :提出大型空冷汽轮发电机定子三支路绕组 理 论 排 列 组 合 方 案 集 的 i十算方法,并在数量巨大的可选 方 案 屮 ,提 出 相 应 的 支 路 绕 组 分 布 系 数 和 电 动 势 不 平 衡 度 汁 算 方法,为建立大型汽轮发电机三支路绕组设计方 案集提供理论基础
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