空冷汽轮发电机多工况下定子热性能分析

吕向平，丁树业

(1.哈尔滨电机厂交直流电机有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040;2.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080)

0 引言

大型空冷汽轮发电机作为电力系统中的一个重要的环节，其可靠性直接决定了电力系统的稳定程度。因此，对发电机不同运行状态下的相关因素进行研究具有重要的使用价值。近年来，诸多的专家学者采用有限元法或有限体积元法，对大型水轮发电机以及汽轮发电机定、转子的温升问题进行了卓有成效的研究，同时也对影响发电机温升的相关因素进行了讨论［1－9］，其中，文献［1］利用有限元法，对汽轮发电机发电机在空载、额定负载以及不同负载条件下的稳态电磁场进行了数值分析，并且在考虑了导磁材料非线性的前提下，对发电机不同工况下的定子温度场进行了研究［2］。文献［3－4］分别采用有限元法和有限体积元法对水轮发电机内的电磁场以及定转子温度场进行了分析，分别讨论了电网电压偏差对水轮发电机定、转子温度场的影响程度。为了更加精确地分析不同运行工况对发电机定子温度场的影响情况，本文以某一大型空冷汽轮发电机为例，建立了定子多维流体场与温度场耦合直接求解温度场的物理模型，通过边界条件的施加，采用有限体积元法对发电机多工况下的定子传热特性进行了详细地研究，并将数值计算结果和实验结果进行比对，进而确定了不同工况对发电机定子温度场的影响关系。……