一、汽轮发电机端部绕组鼻端引水线的电磁力与固有特性（论文文献综述）
汪冬梅[1]（2021）在《大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究》文中提出大型交流电机定子绕组作为电机电负荷的载体,其设计直接决定了电机容量、技术性能及制造成本,定子绕组换位技术是减少电机交流损耗的关键技术,电机类型不同换位技术也不同。大型感应电机定子绕组采用成型的多匝线圈结构,每匝线圈边股线根数少、轴向长度短,换位技术难度显着增加,传统设计方法多采用直线不换位端部扭转的方式,如何改进换位技术,突破原有换位方法,成为提高电机电磁负荷、降低绕组损耗和温升的瓶颈问题,因此,本文对大型感应电机定子换位绕组及其损耗、温升与电磁力等问题开展研究工作。提出了感应电机定子绕组单根股线换位技术的设计思想及换位原则,给出了奇数根股线排列结构及股线换位方法;基于单根股线换位技术,对定子绕组槽部换位方法和端部联接方式进行研究,分析了换位角度、延长换位长度和R、T式联接方式对定子换位绕组环流损耗的影响;提出了能够有效降低环流损耗的定子绕组准全域换位方法和全域换位方法;通过与实施罗贝尔换位技术的定子绕组进行对比,验证了所提换位技术的优势。定子绕组环流损耗计算分析方法是评估定子绕组换位设计优劣的重要手段,结合定子绕组所交链的漏磁场情况,提出感应电机定子换位绕组环流损耗的等效电路网络模型;计及了换位对定子绕组换位股线电阻的影响,提出了换位股线槽部漏电抗的全路径模拟计算方法、端部漏电抗的分段线性化计算方法和谐波漏电抗的集总参数计算方法,实现了对定子绕组股线换位路径的真实模拟;搭建了由电源系统、定子换位绕组和股线电流测试模块组成的股线电流实验测试系统,验证了定子换位绕组环流损耗计算方法的合理性和可行性。建立了感应电机定子换位绕组温升的等效热路网络模型,全面考虑了换位引起的股线热源变化及空间位置引起的定子铁心热源变化;提出了延迟换位模拟的求解区域离散结合变换股线节点热导连接路径的方式实现对定子绕组换位路径的模拟,给出了不同材料间热阻参数的计算方法,为定子换位绕组温升计算提供了一种快速可行的解析计算方法;对感应电机定子温升进行计算,得到了定子绕组换位股线、定子铁心、定子屏蔽套等部件的温升分布规律,确定了电机最热点温度及出现位置;通过真机定子绕组温升实验测试验证了定子换位绕组等效热路网络计算方法的有效性。定子绕组采用换位结构时股线电磁力分布情况亦是换位设计的重要影响因素之一,特别是故障工况下的定子换位绕组电磁力将直接影响绕组的稳定性。本文提出了定子换位绕组股线电磁力三维场路耦合数值分析方法,揭示了不同股线短路故障对股线电流和端部电磁力的影响,结果表明:股线短路故障对短路股线电流及电磁力密度有显着影响,非换位弯处同排股线之间短路时,短路股线电流跃变程度和端部电磁力密度较大,非换位弯处同列股线短路故障时较小,换位弯处股线之间短路时居中,且股线电流跃变程度均由定子槽口到槽底方向逐渐减弱,非短路股线电流和端部电磁力密度受股线短路故障的影响较小。
王蒲瑞[2]（2019）在《机网暂态过程中大型空冷汽轮发电机端部电磁场研究》文中认为2016年底,国家发展改革委、国家能源局发布电力发展“十三五”规划,提出优化能源供给结构,着力推动能源生产利用方式变革,提高能源利用效率,发展清洁、高效的电源结构。燃气-蒸汽联合循环发电是以天然气为燃料的发电方式,具有燃烧低、热值高等显着优点,可以最大限度节煤,同时具有良好的经济、环境效益,“十三五”期间全国气电新增投产5000万千瓦,2020年达到1.1亿千瓦以上。现已计划在京津冀、珠三角和长三角地区等分批建设供电效率高、比投资低、建设周期短、起停灵活、运行自动化程度高的大型燃气-蒸汽联合循环发电项目。高效率、低污染的大型空冷汽轮发电机作为电力生产中主要的电力设备,堪比燃气-蒸汽联合循环电站的心脏,其设计关键技术,运行特性及故障特征是学术界和工程界的重点研究方向。空冷汽轮发电机具有起停方便、系统简单、比较容易维护等优点,使其在常用于调峰运行的联合循环系统中与燃气轮机配用特别适宜。然而,当发电机长期处于频繁起停的过程中,容易发生各种机端短路故障,甚至是严重的发电机误同期并网事故。各类事故的发生,会对发电机组和电网的运行稳定性产生较大影响,严重时发电机甚至会失去同步,并在系统中引起强烈的功率振荡。故障发生瞬间,汽轮发电机的定、转子绕组中会产生强大的冲击电流,加速定、转子绕组绝缘老化。另一方面,故障过程中在发电机端部绕组或者定、转子铁心上产生的较大的电磁力可能会引起机械振动,导致定子端部绕组及引出线的绝缘磨损或是转子轴系的疲劳断裂破坏,引发安全事故。因此,为了减小故障对空冷汽轮发电机造成巨大损害而带来的经济损失,本文围绕上述问题开展了深入研究,全文的主要内容如下:建立了计及空冷汽轮发电机磁场饱和、非线性等因素,并包含非理想输电线路的机网动态分析用时步有限元数学模型,同时考虑机电耦合的相互作用,给出了考虑发电机转轴的各轴段的传递扭矩、阻尼转矩及每个质量块转速的不同变化等因素的多质量块弹簧系统模型。针对空冷汽轮发电机发生不同角度的误同期并网故障,对比分析了不同角度误同期并网故障下,发电机定、转子铁心磁场的饱和程度和发电机各特征量的时变规律。研究了发电机转子槽分度数变化对误同期故障中转子励磁电流最大振荡倍数和转子铁心磁密分布的影响,并提出在转子局部槽设置Fe-Cu合金槽楔,以解决误同期并网故障时发电机转子齿局部磁密的过饱和及冗聚问题。由于大型空冷汽轮发电机端部结构十分复杂,端部边端铁心及各结构件上漏磁较大,端部定子绕组在各类故障中十分容易受到损伤,为解决难以计算各类故障下汽轮发电机端部复杂电磁场的问题,本文提出一种计及铁心饱和、非线性,并综合考虑发电机直线段与端部的双域瞬态电磁场的机网耦合数值计算方法,能够更加准确地计算各类复杂工况或各种机网故障下的端部瞬态电磁场。基于该方法计算了发电机空载和稳态短路情况下的端部电磁场,并与端部电磁场测量点的实测值进行比较,结果表明,该理论方法的计算结果与实际测量值相比误差较小,满足工程要求。研究了发电机发生不同角度误同期并网故障及不同短路故障下的端部时变电磁场,定量给出了各类故障过程中端部绕组所受到的电磁力幅值随时间变化的规律,深入分析了不同故障发生时发电机端部绕组不同位置的受力分布情况,揭示了定子边端铁心最大磁密随故障时间增加的漂移及衰减规律,为大容量空冷汽轮发电机的设计提供了技术支撑。为了降低全空冷汽轮发电机端部各结构件上的涡流损耗与进入定子边端铁心齿部的轴向漏磁通,本文提出将不同组分的导磁导电的铜铁合金代替传统汽轮发电机常采用的铜屏蔽、磁屏蔽或是同时加装铜屏蔽与磁屏蔽的复合结构的设计思路。基于数值方法研究了采用不同金属屏蔽材料时发电机端部区域轴向漏磁的分布规律和各结构件上的涡流分布。通过调节导磁导电铜铁合金中铜元素与铁元素的配比,改变合金材料的电磁特性,揭示了合金材料电磁特性与发电机端部区域漏磁和涡流损耗的关系机理,提出抑制发电机端部涡流损耗的策略。研究了不同组分的导磁导电铜铁合金材料在发电机工作在不同深度的进相工况下对端部轴向漏磁的抑制程度,保证全空冷汽轮发电机在不同工况下的安全稳定运行。根据全空冷汽轮发电机端部区域漏磁的分布规律和进入金属屏蔽后轴向漏磁的流通路径与衰减量,为了保证金属屏蔽对轴向漏磁的屏蔽效果并尽量减少金属屏蔽上的涡流损耗,通过理论分析金属屏蔽上涡流的流通路径及透入深度,构建了多厚度、异结构的金属屏蔽优化集。对发电机金属屏蔽厚度及形状结构进行优化设计,减少金属屏蔽上的涡流损耗,并增加金属屏蔽上的散热面积,来降低发电机运行时端部金属屏蔽上的温度。此外,针对发电机端部定子边端铁心齿部聚磁效应较为严重的问题,从进入各边端铁心齿内的轴向漏磁分布规律出发,提出新型锥形阶梯段定子边端铁心结构,改变定子阶梯型铁心的倾斜角度,使得进入定子边端铁心齿顶的轴向漏磁重新分布,将发电机端部结构设计从以往的实际工程经验指导上升到采用数值计算的方法进行预测设计。
胡海涛[3]（2019）在《大型水轮发电机定子绝缘电场分布的数值仿真与结构优化》文中提出随着大型水轮发电机单机容量的不断增大和额定电压等级的不断提高,对大型发电机定子线棒绝缘结构和材料的要求也越来越高。由于定子线棒角部和端部的电场分布十分集中,容易发生电晕放电,损坏绝缘材料,导致水轮发电机的使用寿命大大降低。为了有效均化定子线棒的电场,大容量水轮发电机定子线棒常采用内部屏蔽结构、外部防晕结构和具有非线性电导特性的机敏材料,该结构和材料的合理设计取决于定子线棒在不同内屏蔽和防晕结构下电场及损耗的准确计算。本文以1000MW水轮发电机为研究对象,对其定子线棒的参数化建模及仿真、槽部结构优化、端部结构优化以及非线性电导材料的制备等问题进行了研究。本文运用PTC Creo软件构建了定子线棒的槽部及端部的参数化几何模型,然后通过Livelink for PTC Creo模块将comsol与PTC Creo相连,再使用comsol软件中的APP开发器,创建了定子线棒槽部和端部结构电场分布的自动仿真系统。当使用该仿真系统时,只需输入发电机线棒的结构尺寸、材料属性和电动势等相关参数即可实现自动建模与仿真计算。该系统为大电机定子线棒绝缘结构的设计提供了一种便捷的新方法。本文以0°/360°/0°全换位结构为例,在考虑各股线额定电动势与漏感电动势联合作用的基础上,对槽内定子线棒模型进行了数值分析,结果表明:4种内屏蔽类型的最大电场强度都随着圆角半径的增大而减小,其中全屏蔽结构均化电场的效果最好,而层压板结构均化电场的效果最差;当内屏蔽层的厚度为0.4mm时,其电阻率应选择在0.1至100?·m之间;当内屏蔽层的电阻率为1?·m时,接触点的距离在6?18倍的换位节距（接触的个数在4?10个）之间最为适宜。将3级防晕结构的计算结果与无防晕结构和线性防晕结构的计算结果进行比较,发现3级防晕结构的最大表面切向电场强度最小,与相同防晕段长度的另外两种结构相比,分别降低了90%和65%,这说明3级防晕结构对端部场强的改善效果更明显。再以防晕层的长度和电阻值作为自变量、最大切向电场强度作为函数值,创建了一组训练样本空间和一组测试样本空间。利用训练样本空间对神经网络模型进行训练。通过测试样本空间验证训练后的神经网络模型,得到了较好的拟合精度和预测精度曲线。将训练后的神经网络模型与遗传算法相结合,得到6组防晕结构的优化方案。通过损耗密度和3倍额定电压下电场强度进行校验,确定了最优防晕结构,即中阻层、中高阻层和高阻层的长度分别为200mm、100mm和90mm;电阻率分别为106?·m、108?·m和1010?·m。当采用最优防晕结构时,在额定电压下最大切向场强为2.3kV/cm、最大损耗密度为0.097W/cm3,在3倍额定电压下最大切向场强为3.56kV/cm。最后按照最佳优化方案的防晕结构建立了3槽定子线棒模型,以3槽模型代替整机模型验证了最佳优化方案在整机运行时的可靠性。为了探讨微纳米复合材料对改善线棒绝缘中场强分布的作用,本文以EP为基体,分别制备了不同质量分数的纳米SiC/EP,纳米ZnO/EP,微米ZnO/EP,纳米SiC/纳米ZnO/EP和纳米SiC/微米ZnO/EP等非线性电导特性的复合材料。实验研究了不同复合材料电导率随场强的变化,结果表明,复合材料的电导率都随着无机填料含量的增加而增加;当微米ZnO与纳米SiC的比例为2:3时（总含量为5wt%）,复合材料的非线性系数为0.07cm/kV,这与具有相同含量的SiC/EP,微米ZnO/EP和纳米ZnO/EP复合材料相比,非线性系数分别增大了1.06,2.48和4.83倍。将此微-纳米复合材料添加到内屏蔽层与主绝缘之间,构成了双层屏蔽结构,通过仿真计算和实验研究发现:在三倍额定电压下定子线棒角部最大电场强度与单层内屏蔽结构相比下降了17%,而且在额定电压下其介质损耗变化不大。
孙首群,魏会芳,徐海慧[4]（2016）在《汽轮发电机径向固定弹簧单元组等效模型》文中认为研究了汽轮发电机定子端部的固定结构,采用由下而上建模方法建立有限元模型,提出一种运用锥形墩柱对称中腔的方法计算径向固定结构的组合刚度与接触区域的有效接触面积,结合弹簧阻尼微单元对绝缘螺杆进行分析。对定子绕组端部整体系统进行模态分析,得出相应的固有频率与振型。采用锤击法与多功能模态测试系统对汽轮机端部进行模态测试,得出系统的固有频率。仿真结果与实验结果对比得出,文中所给的方法能更精确地模拟绝缘螺杆径向连接,为汽轮发电机振动特性研究提供理论指导。
鲍晓华,方勇,程晓巍,吕强[5]（2013）在《大型充水式潜水电机定子端部绕组电磁振动研究》文中进行了进一步梳理大型充水式潜水电机的定子绕组在运行过程中受到电磁力作用发生振动,这会导致定子绕组绝缘层磨损、疲劳,绝缘性能下降,甚至引发事故。本文针对2 800kW充水式潜水电机,对定子端部绕组的电磁振动问题进行了研究,创建了端部绕组等效物理模型,对定、转子端部绕组电流层进行了傅里叶分析,用等效气隙回转电流代替气隙磁位差对端部磁场的影响;采用三维有限元方法建立了大型充水式潜水电机端部磁场的数学模型,推出了端部绕组各方向电磁力密度的静态分量及动态分量的解析式,给出了端部绕组电磁力的分布;通过数值计算,分别得到了端部绕组的固有频率及强迫振动的幅值。所得结论,可为工程实际问题的解决提供一定的帮助,并对端部绕组结构的优化设计和提高电机运行可靠性等方面提供参考。
姚肖方[6]（2013）在《汽轮发电机定子绕组端部受力特性分析》文中研究指明大型汽轮发电机定子端部绕组是一组庞大的载流导体，结构固定比较薄弱，在强大的电磁力作用下，极易发生事故。本文对汽轮发电机定子端部绕组受力特性进行了理论分析和实验研究。首先介绍了发电机定子端部绕组的常用结构，简要论述了端部绕组的受力和振动特点。其次以某国产600MW大型汽轮发电机定子端部绕组结构为分析对象，在对定子端部绕组结构简化的基础上建立了端部绕组电磁力计算的数学模型，基于镜像电流法、比奥-萨格尔定律和安培力公式，运用直接积分法和叠加原理推导得到了端部绕组单根线棒上不同位置处的电磁力密度解析式。并运用Matlab软件计算了不同位置处的电磁力密度，分析得到了端部绕组电磁力频谱特征、同一线棒不同时刻的电磁力密度关系、相差一个极距的两根同层线棒之间的电磁力密度关系和不同线棒间的电磁力密度关系，并给出了整个端部绕组不同线棒电磁力密度出现极值点的位置，为线棒绑扎固定位置的确定提供了理论支持。然后分析了鼻端部分的径向和切向电磁力密度，首次计算得到了鼻端直线段的扭矩及其特点。最后把理论分析结果与现场试验结果进行了对比分析，给出了端部绕组电磁力密度分别与负荷、振动幅值之间的关系，验证了理论分析的正确性。通过对端部绕组电磁力特性的分析为汽轮发电机定子端部绕组的固定和薄弱环节事故的预防具有积极的参考价值。
万书亭,姚肖方,朱建斌[7]（2012）在《汽轮发电机定子绕组端部电磁力特性分析》文中提出以国产600 MW大型汽轮发电机端部结构为分析对象,对定子绕组端部的受力特性进行了理论研究。首先对端部结构进行简化,建立了定子绕组端部的数学模型,并利用镜像法和比奥-萨格尔定律计算得到了端部电磁力密度,给出了单根线棒上电磁力表达式的通式。然后分别比较了相差一个极距的同层线棒、同一定子槽中的上下层线棒、相差一个节距且鼻端相连的两根线棒等不同线棒之间以及线棒不同段之间的径向、切向、轴向电磁力密度。最后分析了同一相带内的同层线棒在同一时刻的电磁力密度变化趋势,并总结了其出现极值点的位置规律,所得分析结果对线棒的绑扎固定有一定的理论指导意义。
刘胜建[8]（2011）在《600mW汽轮发电机环形引线松动的故障分析和预防》文中认为本文介绍发电机定子绕组电磁力的分布情况,指出定子绕组振动的根源。通过对一个案例的处理过程研究,推断出引起发电机环形引线松动的根本原因,并提出预防措施。
于海涛[9]（2010）在《同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算》文中研究指明大型汽轮发电机是电网的主要发电装备,其健康状况直接影响到电力系统的安全运行。线棒断股是大型汽轮发电机定子常见故障,断股直接影响电机运行时的电磁参数和损耗分布,表现为温度分布的变化。因此,对线棒断股后的电磁和温度的演化规律研究具有重要的理论和实际意义。大型汽轮发电机复杂端部结构中磁密的相对较高,各个结构件中的涡流损耗很大且分布较难确定,易造成局部过热,影响到电机运行的可靠性。因此,对大型电机端部损耗分析和温度场的计算具有重要的工程实际意义。首先,以一台150MW汽轮发电机为例,深入分析了电机内涡流损耗的理论,建立了计及集肤效应的绕组线棒涡流损耗的数值分析模型;通过槽内二维电磁场的计算,对比分析了断股前后线棒内各股线电密分布的变化,给出断股故障程度对股线内涡流损耗的分布和数值大小的影响规律。考虑线棒换位,研究了不同轴截面上断股位置改变时线棒内涡流损耗的变化情况。其次,建立了一个齿距范围轴向半个铁心段定子三维温度场的求解域模型,利用电磁场得出断股后电机内基本损耗;确定了相关的散热条件,考虑断股对线棒内涡流损耗分布的影响,对断股故障时电机槽内三维温度分布进行了计算分析。此外,研究了断股程度和断股位置对电机槽内温度分布的影响,得出了线棒内温度极值出现位置和数值大小的变化规律。最后,根据一台200MW汽轮发电机结构尺寸,考虑端部各结构件的电磁特性,建立了电机端部三维全域电磁场分析模型;通过铁心段二维电磁迭代,得到三维涡流场计算分析的定子电流和直线段面边界条件;运用有限元计算分析了该汽轮发电机负载和空载工况下的端部电磁场。由此得到了定子端部区域各结构件的涡流损耗,确定了定子线棒三维等效模型的导热系数;在此基础上建立了定子端部三维温度场计算模型,并对其进行了研究。上述研究工作得出一系列有益结论,为通过检测温度变化进行定子线棒断股初期故障诊断提供理论依据,并为大型电机端部问题研究提供参考。
张茂振[10]（2006）在《330MW空冷汽轮发电机定子制造质量控制及模糊综合评判》文中研究表明目前，我国电力系统进入了大电网、大机组、高度自动化控制的新时代，300MW及以上容量的发电机组已成为我国电力系统的主力发电机组。20世纪80年代后，国内各发电机制造公司通过自主开发、与国际公司进行技术合作等方式也在空冷汽轮发电机制造技术方面取得了快速发展，但目前的电机设计、制造水平与固际水平相比，特别是在空冷汽轮发电机方面还有很大差距。为了追赶世界先进水平，适应我国的产业政策，必须研制和开发大容量空冷汽轮发电机。产品质量是大型发电机可靠性、安全性的重要保证。因此在发电机的制造过程中如何控制、提高发电机的制造质量具有重大现实意义。济南发电设备厂引进ALSTOM公司技术制造的330MW空冷汽轮发电机，打破传统冷却方式，采用逆向空气循环冷却技术，该发电机作为该厂、同时也是我国首台容量最大的空冷发电机，国际国内没有多少制造经验可以借鉴，在制造过程中将会遇到各种困难和挑战。由于项目为分阶段技术引进，转子为进口成品，定子由本厂制造，因此本文以定子制造过程中的质量控制作为首要目标，应用了模糊理论，建立了模糊评价的数学模型并进行模糊综合评判。本文主要做了以下工作： ①对空冷汽轮发电机的发展历程、最新情况及当前国际国内汽轮发电机定子设计、制造技术的最新发展情况进行了简要介绍。 ②对模糊数学理论在各个领域的广泛应用，特别是在工程领域的应用进行了简要介绍，详细介绍了模糊综合评判法的数学模型及建立方法。 ③本文首次将模糊理论应用在330MW空冷汽轮发电机整个定子的质量控制过程中，这对于该台电机的成功制造具有较强的理论意义和实际参考价值。为今后本厂及国内同行提供了一种新的思路和方法。 ④用模糊理论对定子制造整个过程包括定子铁芯压装、定子嵌线两大关键工步分别建立因素集和权重集。影响定子压装质量的主要因素有定子下部压圈的安装质量；每一压装长度后的平面度偏差；铁芯齿部紧密度质量；铁损试验时的温差因素。影响定子嵌线质量的主要因素有定子端部防晕质量；定子槽部固定质量；定子端部固定质量；定子线棒的端部轴向偏差与径向偏差；相连接线与线棒连接端的轴向偏差与径向偏差。分别运用模糊理论对定子压装和定子嵌线的质量进行了一级模糊综合评判，结果均为
二、汽轮发电机端部绕组鼻端引水线的电磁力与固有特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽轮发电机端部绕组鼻端引水线的电磁力与固有特性（论文提纲范文）
（1）大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 定子绕组换位方法 |
| 1.2.2 定子换位绕组环流损耗等效电路网络法 |
| 1.2.3 定子换位绕组温升等效热路网络法 |
| 1.2.4 定子换位绕组股线短路故障电磁力特性 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 定子绕组换位方法研究 |
| 2.1 定子绕组单根股线换位技术 |
| 2.1.1 单根股线换位技术设计思想及换位原则 |
| 2.1.2 定子换位绕组 |
| 2.2 定子绕组槽部换位方法 |
| 2.2.1 不足360°换位方案 |
| 2.2.2 延长换位方案 |
| 2.3 定子绕组端部联接方式 |
| 2.3.1 R式联接方案 |
| 2.3.2 T式联接方案 |
| 2.4 定子绕组新型换位方法 |
| 2.4.1 准全域换位方法 |
| 2.4.2 全域换位方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 定子换位绕组环流损耗等效电路网络法 |
| 3.1 定子换位绕组等效电路网络模型 |
| 3.2 定子换位绕组漏电抗参数计算方法 |
| 3.2.1 计及换位影响的股线电阻 |
| 3.2.2 全路径模拟的槽部漏电抗 |
| 3.2.3 分段线性化的端部漏电抗 |
| 3.2.4 集总参数的谐波漏电抗 |
| 3.3 定子换位绕组环流损耗计算方法 |
| 3.4 基于等效电路网络法的定子换位绕组环流损耗计算 |
| 3.4.1 漏电抗参数计算结果 |
| 3.4.2 环流损耗计算结果 |
| 3.5 定子换位绕组环流损耗影响因素 |
| 3.5.1 槽部换位方法 |
| 3.5.2 端部联接方式 |
| 3.5.3 新型换位方法 |
| 3.6 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 定子换位绕组温升等效热路网络法 |
| 4.1 定子换位绕组等效热路网络模型 |
| 4.1.1 延迟换位模拟的求解区域离散 |
| 4.1.2 离散网络节点的温升数学模型 |
| 4.2 离散网络节点的热导参数计算方法 |
| 4.2.1 固体节点之间的热导 |
| 4.2.2 固体节点与流体节点之间的热导 |
| 4.2.3 流体节点之间的热导 |
| 4.3 离散网络节点的热源计算方法 |
| 4.3.1 空间离散模拟的铁心损耗 |
| 4.3.2 屏蔽套损耗 |
| 4.4 基于等效热路网络法的定子温升计算 |
| 4.4.1 双水路冷却系统电机物理模型 |
| 4.4.2 定子温升计算结果 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 定子换位绕组股线短路故障电磁力特性研究 |
| 5.1 定子换位绕组电磁力计算方法 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.2 股线短路故障模拟及电路网络建立 |
| 5.2.1 换位弯处股线之间短路故障 |
| 5.2.2 非换位弯处同排股线短路故障 |
| 5.2.3 非换位弯处同列股线短路故障 |
| 5.3 股线短路故障计算结果 |
| 5.3.1 换位弯处股线之间短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.3.2 非换位弯处同排股线短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.3.3 非换位弯处同列股线短路故障对股线电流及电磁力的影响 |
| 5.4 计算方法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（2）机网暂态过程中大型空冷汽轮发电机端部电磁场研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 汽轮发电机端部电磁场国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽轮发电机端部损耗计算方法 |
| 1.2.2 汽轮发电机端部电磁力计算方法 |
| 1.3 汽轮发电机故障国内外研究现状 |
| 1.3.1 汽轮发电机误同期并网故障的研究 |
| 1.3.2 汽轮发电机端口短路故障电磁场的研究 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 系统动态过程中的全空冷汽轮发电机误同期并网的故障特征理论研究 |
| 2.1 全空冷汽轮发电机机网耦合非线性瞬态电磁场数学模型 |
| 2.1.1 全空冷汽轮发电机的结构及载荷的物理描述 |
| 2.1.2 系统动态分析下的场路耦合瞬态电磁场数学模型 |
| 2.2 基于机网耦合的全空冷汽轮发电机误同期并网故障动态过程 |
| 2.2.1 全空冷汽轮发电机不同角度误同期并网故障时变电磁场分析 |
| 2.2.2 全空冷汽轮发电机不同角度误同期并网故障时动态特征量计算 |
| 2.3 定子参数及转子槽分度数变化时全空冷汽轮发电机误同期并网故障研究 |
| 2.3.1 定子参数变化对全空冷发电机误同期并网故障电磁场的影响 |
| 2.3.2 转子槽分度数变化对全空冷汽轮发电机误同期并网故障电磁场的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统动态过程中全空冷汽轮发电机端口故障下端部电磁场研究 |
| 3.1 全空冷汽轮发电机双域场-路-网耦合非线性瞬态电磁场模型的建立 |
| 3.1.1 双域场-路-网耦合非线性瞬态电磁场的数学模型 |
| 3.1.2 不同工况下全空冷汽轮发电机端部电磁场计算及型式试验验证 |
| 3.2 典型机端短路故障对全空冷汽轮发电机端部电磁力的影响 |
| 3.2.1 单相接地短路故障下端部绕组动态电磁力的数值模拟 |
| 3.2.2 三相突然接地短路故障下端部绕组动态电磁力的数值模拟 |
| 3.3 误同期并网故障对全空冷汽轮发电机端部电磁场的影响 |
| 3.3.1 误同期并网故障时全空冷汽轮发电机端部漏磁的研究 |
| 3.3.2 误同期并网故障时全空冷汽轮发电机端部绕组动态电磁力的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 屏蔽材料电磁特性对不同工况下全空冷汽轮发电机端部电磁场的影响 |
| 4.1 金属合金电磁特性分析 |
| 4.2 金属屏蔽电磁特性对全空冷汽轮发电机端部电磁场的影响 |
| 4.2.1 合金屏蔽材料电磁特性对全空冷汽轮发电机端部漏磁的影响 |
| 4.2.2 合金屏蔽电磁特性对端部各结构件涡流损耗的影响 |
| 4.3 不同进相深度时合金屏蔽电磁特性对端部电磁场的影响 |
| 4.3.1 不同进相深度全空冷汽轮发电机端部电磁场的研究 |
| 4.3.2 进相深度不同时金属屏蔽材料对发电机端部电磁场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全空冷汽轮发电机端部多结构设计研究 |
| 5.1 磁屏蔽厚度对全空冷汽轮发电机端部电磁场影响的研究 |
| 5.1.1 磁屏蔽厚度对全空冷汽轮发电机端部漏磁分布的影响 |
| 5.1.2 磁屏蔽厚度对全空冷汽轮发电机端部涡流损耗的影响 |
| 5.2 全空冷汽轮发电机端部结构及边端铁心倾斜角设计 |
| 5.2.1 屏蔽结构对全空冷汽轮发电机端部电磁场的影响 |
| 5.2.2 全空冷汽轮发电机定子边端铁心结构对端部电磁场的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）大型水轮发电机定子绝缘电场分布的数值仿真与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外大型发电机定子线棒研究现状 |
| 1.2.1 参数化模型的建立 |
| 1.2.2 大型发电机定子线棒槽内电场的计算与优化 |
| 1.2.3 大型发电机定子线棒端部电场的计算与优化 |
| 1.2.4 聚合物非线性电导特性的研究现状 |
| 1.3 本文课题研究的主要内容 |
| 第2章 定子线棒电场自动仿真系统的建立 |
| 2.1 电场分析的理论基础 |
| 2.2 软件平台简介 |
| 2.3 定子线棒参数化模型的建立 |
| 2.3.1 定子线棒槽部参数化模型 |
| 2.3.2 定子线棒端部参数化模型 |
| 2.4 自动仿真系统APP的建立 |
| 2.4.1 定子线棒槽部自动仿真系统 |
| 2.4.2 定子线棒端部自动仿真系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 定子线棒槽部电场的有限元分析 |
| 3.1 定子线棒股线漏感电动势的计算 |
| 3.1.1 定子线棒股线的等效电路模型 |
| 3.1.2 换位股线漏感电动势的计算 |
| 3.2 定子线棒槽内仿真模型 |
| 3.2.1 模型的建立 |
| 3.2.2 边界条件设置及网格剖分 |
| 3.2.3 模型的验证 |
| 3.3 槽内定子线棒电场分布的计算与分析 |
| 3.3.1 内屏蔽结构对主绝缘电场分布的影响 |
| 3.3.2 内屏蔽层电阻率的选择 |
| 3.3.3 接触点间距的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 定子线棒端部电场的有限元分析与结构优化 |
| 4.1 24kV定子线棒端部电场分布的仿真 |
| 4.1.1 几何模型的建立 |
| 4.1.2 材料参数 |
| 4.1.3 边界条件设置及网格剖分 |
| 4.1.4 仿真结果 |
| 4.2 定子线棒端部优化模型的建立 |
| 4.2.1 基于BP神经网络的定子线棒端部模型 |
| 4.2.2 BP神经网络与GA算法的联合应用 |
| 4.3 定子线棒端部防晕结构的优化 |
| 4.3.1 额定电压时定子线棒端部电场分布的计算 |
| 4.3.2 三倍额定电压时定子线棒端部电场分布的计算 |
| 4.4 三槽线棒端部电场分布的计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于ZnO/SiC/EP微纳米复合材料的定子线棒绝缘电场分布仿真分析 |
| 5.1 复合材料制备与实验方法 |
| 5.1.1 原材料 |
| 5.1.2 试样的制备 |
| 5.1.3 测试方法 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 电导与电场强度的关系 |
| 5.2.2 无机填料浓度对EP复合材料电导率的影响 |
| 5.2.3 无机填料类型对EP复合材料电导率的影响 |
| 5.2.4 SiC和ZnO填充比例对EP复合材料电导率的影响 |
| 5.3 采用ZnO/SiC/EP与EP复合绝缘结构的电场仿真分析 |
| 5.3.1 电荷的弛豫过程对电场分布的影响 |
| 5.3.2 采用ZnO/SiC/EP与EP复合绝缘时电场分布的仿真计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）大型充水式潜水电机定子端部绕组电磁振动研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 端部电磁场分析 |
| 2.1 定子绕组端部模型及基本假定 |
| 2.2 端部电流层分析 |
| 2.2.1 定子绕组端部等效电流层 |
| 2.2.2 转子绕组端部等效电流层 |
| 2.2.3 等效气隙回转电流 |
| 2.3 端部磁场方程及边界条件 |
| 3 端部绕组电磁力计算 |
| 4 端部绕组的模态计算 |
| 4.1 自由振动方程及固有频率的计算 |
| 4.2 强迫振动方程及其分析 |
| 5 结论 |
（6）汽轮发电机定子绕组端部受力特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的与意义 |
| 1.2 端部绕组的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 汽轮发电机定子端部绕组结构与受力特点 |
| 2.1 汽轮发电机定子端部绕组的结构特点 |
| 2.2 汽轮发电机定子端部绕组受力特点 |
| 2.3 汽轮发电机定子端部绕组振动特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 汽轮发电机定子端部绕组的电磁力计算与分析 |
| 3.1 电磁力的计算模型与解析表达式 |
| 3.1.1 数学模型的建立 |
| 3.1.2 磁感应强度 B 与电磁力解析式 |
| 3.2 电磁力密度特性分析 |
| 3.2.1 端部绕组电磁力频谱分析 |
| 3.2.2 端部绕组电磁力规律分析 |
| 3.2.3 端部绕组的绑扎固定 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 汽轮发电机定子端部绕组鼻端部分受力特点与现场试验结果分析 |
| 4.1 定子端部绕组鼻端部分受力特点 |
| 4.1.1 径向和切向电磁力密度分析 |
| 4.1.2 鼻端部分扭矩分析 |
| 4.2 现场试验的结果分析 |
| 4.2.1 端部绕组电磁力值与负荷的关系 |
| 4.2.2 端部绕组电磁力值与振动特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）汽轮发电机定子绕组端部电磁力特性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 定子绕组端部电磁力计算模型的建立 |
| 1.1 端部数学模型的建立 |
| 1.2 端部磁感应强度B和电磁力表达式 |
| 2 电磁力计算结果与分析 |
| 2.1 电磁力频谱分析 |
| 2.2 电磁力分析 |
| (1) 相差一个极距的2根同层线棒 |
| (2) 处于同一定子槽中的上下层线棒 |
| (3) 相差一个节距且鼻端相连的两根线棒 |
| 3 线棒绑扎位置分析 |
| 4 结论 |
（9）同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 断股运行时定子绕组涡流损耗的数值计算与分析 |
| 2.1 汽轮发电机定子绕组涡流损耗的数值计算 |
| 2.1.1 导体内涡流分析理论基础 |
| 2.1.2 有限元模型的建立及边界条件的确定 |
| 2.1.3 断股故障运行时定子源电流的确定 |
| 2.1.4 电阻增大系数的有限元计算 |
| 2.2 断股程度对涡流损耗的影响 |
| 2.3 考虑定子线棒换位时断股对涡流损耗的影响 |
| 2.3.1 换位方式分析 |
| 2.3.2 考虑换位时涡流损耗的计算与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 定子绕组断股运行时定子温度场数值计算与分析 |
| 3.1 温度场基本理论 |
| 3.2 定子温度场数学模型及边界条件的确定 |
| 3.2.1 求解域及基本假设 |
| 3.2.2 三维稳态温度场数学模型及边界条件 |
| 3.3 断股状态定子温度场的数值计算与分析 |
| 3.3.1 断股状态运行时基本损耗的变化分析 |
| 3.3.2 断股程度对定子温度的影响 |
| 3.3.3 断股位置对定子绕组温度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 汽轮发电机端部三维涡流场定子温度场有限元分析 |
| 4.1 三维涡流场计算模型的建立 |
| 4.1.1 求解区域的确定 |
| 4.1.2 三维涡流场的数学模型 |
| 4.1.3 二维边值条件与源电流的计算 |
| 4.2 端部三维涡流场有限元计算前处理 |
| 4.2.1 端部结构及模型的建立 |
| 4.2.2 网格的划分 |
| 4.2.3 载荷的施加 |
| 4.3 端部磁场的计算 |
| 4.3.1 空载三维磁场计算 |
| 4.3.2 满载端部磁场计算 |
| 4.4 端部涡流损耗的计算 |
| 4.5 端部温度场的计算和分析 |
| 4.5.1 温度场求解域模型的确定 |
| 4.5.2 等效导热系数的计算 |
| 4.5.3 端部温度场的计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）330MW空冷汽轮发电机定子制造质量控制及模糊综合评判（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研制开发大容量空冷汽轮发电机的意义 |
| 1.2 当前汽轮发电机的发展概况 |
| 1.2.1 汽轮发电机的历史简介 |
| 1.2.2 空冷汽轮发电机的发展及最新情况 |
| 1.3 当前国际国内汽轮发电机定子设计、制造与工艺技术的新发展 |
| 1.3.1 低损耗,高导磁性材料得到快速发展 |
| 1.3.2 定子的绝缘新材料研制技术发展迅速 |
| 1.3.3 绝缘制造技术及工艺的快速发展 |
| 1.3.4 定子设计结构不断发展,日趋完善化 |
| 1.3.5 定子线棒内部及端部换位技术的发展较快 |
| 1.3.6 随着发电机容量的增大,电压等级逐步提高,防晕技术也相应发展。 |
| 1.3.7 定子铁芯压装工艺也取得了新发展 |
| 1.4 330 MW空冷汽轮发电机定子制造项目简介 |
| 1.5 质量控制及质量评判的意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 模糊评判法简介 |
| 2.1 模糊数学简介 |
| 2.2 模糊综合评判 |
| 2.2.1 问题的提出 |
| 2.2.2 模糊综合评判的基本数学模型 |
| 2.2.3 多级模糊综合评判 |
| 2.2.4 评判指标的处理方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 330 MW空冷发电机定子压装质量控制及一级综合评判 |
| 3.1 330MW空冷汽轮发电机定子压装过程的质量控制 |
| 3.1.1 定子压装过程概述 |
| 3.1.2 定子压装过程中的质量检验要求 |
| 3.1.3 定子压圈的拉平 |
| 3.1.4 定子冲片各档厚度、每一压装长度水平度的质量控制 |
| 3.1.5 铁芯叠压至1346毫米、一半长度及完成全部叠片长度时的加热振动 |
| 3.1.6 汽端压圈的装入及筋的焊接 |
| 3.1.7 铁芯的紧密度检测 |
| 3.1.8 铁耗检测 |
| 3.2 定子铁芯制造质量的一级模糊综合评判 |
| 3.2.1 建立定子压装质量一级模糊综合评判中的因素集 |
| 3.2.2 建立定子压装质量一级模糊综合评判中的权重集 |
| 3.2.3 建立定子压装制造质量一级模糊综合评判中的评价集 |
| 3.2.4 定子压装制造质量的单因素评判 |
| 3.2.5 定子压装质量的一级模糊综合评判 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 定子嵌线过程中的质量控制及一级综合评判 |
| 4.1 定子嵌线概述 |
| 4.2 定子绕组槽部防晕、防腐蚀及端部防晕的质量控制 |
| 4.2.1 槽部电晕的起因: |
| 4.2.2 槽部电腐蚀的起因: |
| 4.2.3 槽部电晕的防止原理及质量控制措施 |
| 4.2.4 槽部电腐蚀的防止原理及质量控制措施 |
| 4.2.5 定子端部电晕的原理及防晕质量的控制 |
| 4.3 定子绕组槽部及端部固定质量的控制 |
| 4.3.1 槽部固定 |
| 4.3.2 槽部固定的质量控制措施及效果 |
| 4.3.3 绕组端部固定的重要性及结构介绍 |
| 4.3.4 绕组端部固定质量控制措施 |
| 4.3.5 绕组端部固定质量的效果检查 |
| 4.4 定子线棒端部焊接质量的控制 |
| 4.4.1 质量控制目标 |
| 4.4.2 质量控制措施 |
| 4.5 定子相连接线(连接环)制造质量的控制 |
| 4.5.1 定子相连接线的制造概述: |
| 4.5.2 相连接线的制造难点: |
| 4.5.3 相连接线的质量要求: |
| 4.5.4 采取的质量控制措施: |
| 4.5.5 制造与装配效果: |
| 4.6 耐压试验 |
| 4.7 定子嵌线制造质量的一级模糊综合评判 |
| 4.7.1 建立定子嵌线制造质量一级模糊综合评判中的因素集 |
| 4.7.2 建立定子嵌线制造质量一级模糊综合评判中的权重集 |
| 4.7.3 建立定子嵌线制造质量一级模糊综合评判中的评价集 |
| 4.7.4 定子嵌线制造质量的单因素评判 |
| 4.7.5 定子嵌线环节质量的一级模糊综合评判 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 定子制造质量的二级模糊综合评判及主要型式试验和检查试验 |
| 5.1 定子制造质量的二级模糊综合评判 |
| 5.1.1 建立定子整体制造质量二级模糊综合评判的因素集 |
| 5.1.2 建立定子整体制造质量二级模糊综合评判的权重集 |
| 5.1.3 建立定子整体制造质量二级模糊综合评判的评价集(备择集) |
| 5.1.4 定子整体制造质量的二级模糊综合评判 |
| 5.2 发电机主要数据及试验条件 |
| 5.2.1 发电机主要数据 |
| 5.2.2 试验条件 |
| 5.3 定子及整机主要型式试验及检查试验项目 |
| 5.3.1 发电机整机试车试验的布置 |
| 5.3.2 定子及整机型式试验及检查试验项目 |
| 5.3.3 整机的两个主要型式试验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、汽轮发电机端部绕组鼻端引水线的电磁力与固有特性（论文参考文献）
- [1]大型感应电机定子换位绕组及其电磁-热-力特性研究[D]. 汪冬梅. 哈尔滨理工大学, 2021
- [2]机网暂态过程中大型空冷汽轮发电机端部电磁场研究[D]. 王蒲瑞. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]大型水轮发电机定子绝缘电场分布的数值仿真与结构优化[D]. 胡海涛. 哈尔滨理工大学, 2019(08)
- [4]汽轮发电机径向固定弹簧单元组等效模型[J]. 孙首群,魏会芳,徐海慧. 系统仿真学报, 2016(03)
- [5]大型充水式潜水电机定子端部绕组电磁振动研究[J]. 鲍晓华,方勇,程晓巍,吕强. 电工技术学报, 2013(11)
- [6]汽轮发电机定子绕组端部受力特性分析[D]. 姚肖方. 华北电力大学, 2013(S2)
- [7]汽轮发电机定子绕组端部电磁力特性分析[J]. 万书亭,姚肖方,朱建斌. 华北电力大学学报(自然科学版), 2012(06)
- [8]600mW汽轮发电机环形引线松动的故障分析和预防[J]. 刘胜建. 科技传播, 2011(18)
- [9]同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算[D]. 于海涛. 哈尔滨理工大学, 2010(06)
- [10]330MW空冷汽轮发电机定子制造质量控制及模糊综合评判[D]. 张茂振. 山东大学, 2006(05)