300Mvar空冷隐极调相机转子疲劳强度分析

李志强，周 成，兰 波，李 博，李桂芳，朱志佳，王应伦

300Mvar空冷隐极调相机转子疲劳强度分析

李志强1，周 成1，兰 波2，李 博2，李桂芳2，朱志佳2，王应伦2

（1. 中国电力科学研究院有限公司，北京 100192；2. 哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040）

300Mvar空冷隐极调相机转子跨距长、重量大，在自身重力作用下转子挠度和弯曲应力已经达到疲劳设计极限，因此设计出安全可靠的转子结构具有很大难度。本文建立了300Mvar空冷隐极调相机转子疲劳损耗的三维有限元分析模型，分别对机组额定稳态运行工况及起停机过程的瞬态工况进行仿真计算，分析两种工况下转子的动态应力，并进一步对起停机工况的动态应力进行雨流法分析。最后，根据德国机械工程师委员会的FKM疲劳计算导则，对调相机转子进行寿命评估，保证了300Mvar空冷隐极调相机转子的安全可靠性。

300Mvar空冷隐极同步调相机；转子疲劳损耗；动态应力

0 前言

随着我国远距离直流输电工程的大规模应用，换流站对动态无功的需求也越来越大，在电力系统故障状态，瞬时大容量动态无功补偿对于支撑电网节点电压，确保电力系统的稳定性具有重要意义。而静止无功补偿装置受其自身工作特性限制，无法在电力系统故障瞬间提供足够大的动态无功。为保证电力系统安全稳定运行，加强系统电压支撑，国家电网公司开发了一批300Mvar新型调相机，投入到现有高压直流系统换流站，该类型调相机具备在电力系统故障状态快速提供大容量动态无功功率的能力[1,2]。……