1000 MW级4极发电机转子偏槽结构对磁场影响的研究.pdfVIP

上海大中型电机 2009．No．1 1 000 MW级4极发电机转子偏槽结构 对磁场影响的研究 成哲龙1”，汪耕1”，袁建华2，梁旭彪2 (1．上海交通大学；2．上海电气电站设备有限公司，上海200240) 摘要：对4—128×275型百万千瓦级核电4极发电机磁场及励磁电流进行了研究，根据计算结果说 明了该型号发电机转子采用单边偏槽结构的设计思想和优点。 关键词：核电；汽轮发电机；百万千瓦级；励磁电流 1前言 2计算方法及原理 根据国务院批准发布的《国家核电发展专题规 4—128×275型发电机转子不对称偏槽结构 划(2005--2020年)》，到2020年，我国核电在役装如图1所示。本文分别对实际结构、无偏槽结 构、对称偏槽结构时的气隙磁场和励磁电流进行 机容量争取达到4000万kW，结转在建装机容量 1 800万kW。 计算，计算工况分别为额定空载及额定负载工 000 目前世界上已投运的l MW级核电发电 况。 机中大部分采用4极发电机，即半速发电机。半 速与全速隐极式大型汽轮发电机的设计原理相 同，但是在转子磁路上具有差别。有些发电机在 大齿上采用两边不对称的偏移槽(如西门子一西 屋公司4—128×275型)发电机。根据相关文献， 对于有不对称转子槽分度的发电机，这种转子槽 结构对有载时的磁通分布比无载时更为有利。通 过与西门子公司的合作，上海电气电站设备有限 公司已引进该型号发电机技术，并正在进行国产 化工作。发电机采用不对称偏槽之后对发电机内 部的磁场有何影响、对励磁电流及其它电气参数 图1 转子不对称偏槽结构模型图 有何影响等问题，是发电机自主开发过程中设计 人员必须研究的问题。 对磁场进行有限元分析时的基本假设如下： 近年来，随着计算机技术的迅速发展，国内外发 (1)磁场沿电机轴向设为不变，因此可作为二 电机制造商和发电机研究人员在发电机励磁电流计 维场来处理； 算、电抗参数、端部电磁场等问题的研究中越来越多 (2)在稳态对称负载下，同步电机的定、转子 地采用数值计算方法。 基波磁势均为同步速度的旋转磁势波，它们之间保 本文采用数值计算方法对4—128×275型发电持相对静止，定子基波磁场也不会在转子主极内感 机磁场进行了计算，重点研究了不对称偏槽结构对 生涡流，因此可以把任意瞬间的磁场作为恒定磁场 磁场和励磁电流的影响。 问题来研究。 ．．．一4．．．—— 万方数据 2009．No．1 l 000 Mw级4极发电机转子偏槽结构对磁场影响的研究 3计算结果及分析 銎裟差鼍笳嚣嘉型裟耄芝甚搿羔 通过有限元分析，计算了额定空载工况下，发电 图2～图4)。 譬 咚 蓬 ‘i 啬 号 兰 宣 k 争