超临界汽轮发电机定子股线堵塞对温度分布的影响

管春伟，李伟力，郑萍

(1.哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院，黑龙江 哈尔滨150001;2.北京交通大学 电气工程学院，北京100044)

0 引言

与亚临界机组相比，超临界机组具有煤耗低，效率高，温室气体排放少等优点，且机组容量愈大效益越明显。机组容量的增大，与之配套的汽轮发电机的功率也随之增加，所以开展大容量超临界汽轮发电机的研究具有重要的意义。

大容量汽轮发电机定子绕组多采用水内冷，且采用空心股线和实心股线混合排列，绕组结构的复杂性增加了发电机内电磁和温度计算的难度。与传统绕组相比，空心股线的存在，将引起发电机定子股线涡流损耗分布的改变，进而直接影响定子温度的变化。在发电机运行过程中，空心股线的堵塞会造成电机的局部过热，加快主绝缘的老化，严重时还会将绝缘击穿，造成发电机短路而停机。因此，1000MW超临界汽轮发电机的电磁场和温度场的研究对于预测电机的全局温度分布及故障状态下的局部温度分布具有重要的意义。

目前，对于水内冷发电机定子空心股线堵塞情况下温度场的相关研究较少。文献[1－6]对发电机正常运行状态下的温度场进行了研究;文献[7]采用热网络方法对发电机断水持续运行30s后的温度进行了计算;文献[8－9]采用热网络方法研究了定子线棒一根空心股线的冷却水路发生堵塞后定子温度分布。

本文采用共轭传热法对发电机正常和股线堵塞故障下的定子流体场与温度场进行了求解，在求解过程中考虑了大容量汽轮发电机空实心股线涡流损耗分布对温度计算结果的影响。……