大型发电机定子绝缘老化后非线性温度场计算

为了更准确地计算大型发电机内的温度分布，给出了直角坐标系下三维热传导方程及其等价泛函，并给出了计算区域内相应的边界条件，同时推导了采用牛顿拉夫逊方法求解非线性温度场的迭代格式。以一台凸极同步发电机为例，建立了径向通风沟内流速、散热系数与壁面温度的非线性数学模型，采用六面体八节点单元计算了该台电机定子通风沟流场非线性变化情况下的三维温度场，用数值模拟的方法分析了上述流场非线性情况下绝缘老化脱壳后的定子温度场，得出了相应的定子各部分温度变化规律及径向通风沟内表面散热系数和风速的分布规律，将计算结果与实测值及线性情况进行了比较，计算精度满足工程需要，为电机运行过程中的温度监测和热故障诊断提供了理论依据。     

基于涡流分布系数法的发电机定子温度场计算

根据电磁场理论推导了定子上、下层绕组属于同相槽时,槽内各根股线的电阻增大系数表达式,由此计算了各根股线内涡流损耗值,并将该值代人三维稳态温度场方程,采用六面体八节点等参单元对三维温度场方程进行了离散,以一台大型水轮发电机为例进行了计算,并与实测结果进行了对比,计算精度满足工程需要,最后分析了涡流损耗的不同分布对定子绕组及铁心温度场的影响,给出了相应的定子温度场图和铁心温度沿径向高度的分布曲线,为进一步完善大型水轮发电机的设计和提高其安全运行的可靠性提供了理论依据。     

大型同步发电机排间绝缘对定子三维温度场的影响

建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,在相同的运行工况下,对考虑排间绝缘和不考虑股线排间绝缘以及不同的排间绝缘材料时的定子三维温度场进行了数值计算.在此基础上分析了排间绝缘对定子三维温度场的影响:不考虑排间绝缘比考虑排间绝缘时电机定子各部分的温度偏高;而排间绝缘的导热系数对电机定子温度几乎无影响.     

水轮发电机气隙内磁场和转子温度场计算

为准确分析绝缘对电机温升的影响，在考虑转子励磁绕组匝间绝缘和定子绕组股线绝缘的情况下，通过有限元方法计算水轮发电机负载下气隙磁密的分布，并在此基础上求解转子三维温度场，从而得到任意截面的温度分布曲线．计算结果与实测值对比表明，负载时绝缘对温度分布的影响较大．     

“水轮发电机定子三维温度场及绘图软件包通过鉴定

“水轮发电机定子三维温度场及绘图软件包通过鉴定我校电气工程学院青年教师李伟力承担的原机械工业部教育司基金项目“水轮发电机定子三维温度场计算及绘图软件包”,于１９９９年３月通过了国家机械工业局组织的专家鉴定。该研究成果可适用于计算大型汽轮发电机和水轮发...     

汽轮发电机定子主绝缘温度场数值研究

本文建立了发电机定子三维温度场的数学模型和物理模型。同时在采用有限体积元法对电机内的流体场进行数值计算获得各个表面散热系数的基础上,利用有限元法对定子三维温度场进行了数值计算。指出了大型汽轮发电机定子槽内主绝缘的温度场以及温升分布的规律,得出了一些有益的结论。     

具有自调节通风性能的大型永磁同步发电机内流热特性数值研究

为了探究具有自调节通风功能的结构紧凑型大型永磁同步发电机内部流体流变特性及温升分布规律,以一台6 MW永磁同步发电机为例,基于电机学和数值传热学理论,结合流-热耦合机理,根据电机实际冷却结构选择一个周期作为求解域,建立三维流体场与温度场耦合分析数学模型及物理模型. 采用有限体积元法对永磁同步电机三维温度场进行数值研究,对发电机定转子铁心、定子绕组与绝缘以及永磁体的温升分布特性进行详细分析. 通过与电机绝缘温升限值的对比分析,验证了其求解方法的合理性以及计算结果的准确性,为永磁同步发电机温升的计算及通风结构的设计提供参考依据.     

集肤效应对水轮发电机定子三维温度场计算的影响

采用有限元法分别计算了水轮发电机定子绕组上,下层线棒中的涡流损耗系数各取其值和都取为平均值两种情况下。定子最热段的三维温度场,分析了集朊效应对该温度场计算的影响,并给出了３２０ＭＷ和１５０ＭＷ水轮发电机的实例计算结果。     

匝间绝缘对水轮发电机转子最热段温度场的影响

采用有限元方法,计算了计及转子绕组匝间绝缘和不计匝间绝缘两种情况下,水轮发电机转子最热段的三维温度场,并分析屯匝间绝缘对郭绕组温度的影响。     

鼠笼型异步电机断相故障温度场的数值分析与计算

断相故障是异步电机损坏的主要原因之一。断相后电机转子导条和定子绕组温度升高,影响电机的寿命。对电机温度场模型做合理的假设,定义温度场边界条件,给出异步电机主要热源的计算公式,建立定子绕组等效热模型,求取电机各部分的散热系数,从而解决全模型的热交换问题。建立鼠笼型异步电机的三维实体模型、断相工况模型,计算额定运行和入线端断相后的稳态温度场分布情况。分析断相后各相绕组的温度变化情况,为从温度场的变化情况诊断电机故障问题提供理论依据。     

水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗计算

为了准确模拟水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗,建立场、路、运动直接耦合的时步有限元分析模型,对电机的电磁场方程和定子绕组、阻尼绕组的等效电路方程实现联立求解.通过改变定子外电路方程模拟不同定子端部短路故障类型,求解水轮发电机定子端部各类短路故障下阻尼条中的电流波形以及电流密度和损耗分布情况.根据对225 MW水轮发电机所作的时步有限元分析,得到定子单相接地短路、两相短路和三相短路故障下的阻尼条损耗分布与相关结论,定子不对称故障下阻尼绕组中的损耗较大,且损耗最大的阻尼条均为背风面的那一根.     

35 kV电流互感器电场分析

采用路、场两种方法对35?kV电流互感器电场分布进行定性和定量的研究，分析其法兰附近发生电晕放电的原因.由于35?kV电流互感器一次线圈呈U型结构，导致其电场呈三维空间分布，而且计算区域中具有多层介质和复杂的结构.为更真实反映全场域电场分布，在外绝缘等值电路分析基础上，采用有限元法，应用ANSYS商用软件包对35?kV电流互感器进行三维电场数值计算和绝缘的分析研究.通过对35?kV电流互感器内外电场分布的分析及改进方案的产品研究、试验，证明电场研究的正确性和改进方案的可行性.     

高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计

提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800 ℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.     

凸极同步发电机温度场分析与计算

本文建立了凸极同步发电机温度场计算的数学模型,并应用有限元法对其定子、转子温度场进行了计算和分析,根据凸极同步发电机结构特点及通风冷却方式,提出了计算凸极同步发电机对流换热边界面的散热系数的一般方法。用75千瓦凸极同步发电机作为算例,计算了它的温度分布,与实测值基本相符。     

金属压型板屋顶通风层隔热的数值模拟

为了研究金属压型板通风层屋顶的隔热性能,验证采用数值方法来研究屋顶隔热的可行性,通过计算流体力学(CFD)软件对金属压型板屋顶模型进行数值模拟计算.基于建立的数值模型,按照不同的影响因素分为3个工况,计算和分析每个工况通风层内空气速度、温度场及带走的热量,对比金属压型板屋顶模型在不同条件下的隔热效果,研究加热温度、倾斜角、是否通风等因素对屋顶隔热性能的影响并分析误差.计算表明数值结果与实验数据吻合良好,当保持良好通风状态时,加热温度越高,倾斜角越大,则金属压型板屋顶的隔热效果越好.     

基于红外测温的异步电机内部温升的计算方法研究

电机的热分析对电机的运行和维护是十分重要的.文章用控制容积法建立了异步电机定子铁心传热的数学物理模型,提出了通过红外技术测量机壳表面温度计算定子铁心内部各部分温升的计算方法,并就模型对测量误差的抗干扰性进行了分析.通过对计算结果与实测结果的分析比较,发现该模型准确可靠,能够达到通过测量机壳表面温度定量判断定子铁心内部温升的目的.机壳表面对流换热系数和表面温度是影响计算准确性的主要因素,提高它们的测量准确性是减小计算误差的主要方法,模型对测量误差尤其是正误差有较强的抗干扰性,测量中应尽量避免负误差的出现.