350 MW抽风式空冷汽轮发电机轴流风扇性能研究

为使汽轮发电机轴流风扇产生的气动摩擦损耗不直接引入到电机内部,研制了大容量350MW抽风式空冷汽轮发电机.基于该电机在试验条件下轴流风扇安装角为29.2°的运行数据,开展CFD仿真计算,研究扇叶的安装角(29.2°、31.2°)和叶片数对静压效率、压升、温升等风扇性能参数的影响.通过数据分析发现,在保证风扇数目足够的情况下,电机风量较大时,可采用风扇安装角度31.2°,同时适当提高空冷器冷却能力;在电机风量较少时,建议采用风扇安装角29.2°.     

氧化钨薄膜对发光二极管特性的影响研究

氧化钨薄膜具有适中的光学带隙、折射率及高功 函数等半导体特性,本文采用溅射法(Sputtering)制备氧化钨薄膜测试其光电特性,使用AFM、XRD观察薄膜外观结构与晶体状 态,应用XPS、UPS表征薄膜的化学计量组分及薄膜功函数,并将此薄膜应用于AlGaInP发光 二极管器件中,以增加与p-GaP欧姆接触特性,增加载流子注入效率;测试结果表明:采用 合适厚度的氧化钨虚设层与ITO形成的复合膜层可有效增加电子注入效率,使AlGaInP发光二 极管的出光强度提高4%,同时正向电压降低0.01 V。     

300Mvar空冷隐极同步调相机多并联支路定子绕组端部接线结构优化

本文研究的300Mvar空冷隐极同步调相机定子绕组采用多并联支路设计,绕组端部接线结构紧凑,需采取特殊措施避免电晕。针对此情况,笔者提出了一种新的定子绕组端部接线结构,该设计仅改变每条支路极相组的连接顺序,操作简便易行。并将原设计并联环与新设计并联环的区域合成电流及电势差进行对比分析,结果表明,本文提出的定子绕组端部接线结构可以使处于不同相带的两个相邻的定子线棒之间的电压降低为传统接法的50%,将调相机的起晕电压提高至以往结构的2倍,显著地提高了调相机的耐电晕性能。     

300Mvar空冷隐极调相机转子疲劳强度分析

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。     

特高压输电用同步调相机端部涡流损耗及流固耦合传热研究

针对特高压输电用大型同步调相机端部复杂结构下漏磁、发热与冷却问题,结合调相机实际运行特点,建立三维瞬态电磁场数学模型,研究端部漏磁及各构件涡流损耗分布规律。通过构建调相机端部三维流固耦合传热模型,研究有限空间约束下端部通风系统冷却介质导流规律及屏蔽外空间和屏蔽内狭小空间的传热规律;进一步,探究不同冷却介质对端部新型双阶铜屏蔽、凸形压圈等结构的热表征影响。为了验证该文数值分析模型的合理性及计算方法的有效性,对调相机端部铜屏蔽内缘温度进行实测,温度计算结果与温度实测结果相吻合,为提升调相机通风冷却系统散热效力,选择最优冷却介质,以及研发更大容量的特高压输电用调相机冷却系统提供理论基础。     

大型短路试验发电机运行性能仿真

短路试验发电机主要用于为高压断路器型式试验提供供电电源,它的运行工况相当于常规发电机的突然短路故障.由于电流冲击很大,远远超过普通发电机的短路电流,其瞬时损耗很大.本文研究的短路试验发电机工作频率为100Hz,其发热更为严重,不能完全照搬以往50Hz电机的设计方法,需要更为精确与细致的研究.本文采用场路耦合的时步有限元法,对短路试验发电机的整个运行工况进行了仿真,计算获得了定子电流、转子电流以及定子铁芯、转轴、阻尼条和转子槽楔更为精确的损耗分布,为进一步评价电机各部分的发热情况奠定了基础.     

QFKN-412-2型全空冷汽轮发电机开发和型式试验

全空冷汽轮发电机结构简单,运行维护方便,但受限于空气的散热特性,其容量存在一个设计极限.哈电新研制的QFKN-412-2型全空冷汽轮发电机,额定功率350MW,最大连续出力385MW,是当前国内自主开发的最大容量全空冷汽轮发电机.本文介绍了QFKN-412-2型全空冷汽轮发电机电磁设计、总体结构设计、通风系统设计、转子动力学设计以及型式试验结果.     

哈电全空冷300 Mvar调相机通风冷却系统研究

哈尔滨电机厂有限责任公司研发的全空冷300Mvar调相机在解决特高压直流输电工程大容量动态无功支撑方面发挥着重要的作用,受限于高电磁性能及过负荷工况要求,全空冷300Mvar调相机通风冷却系统的设计成为了调相机开发的难点之一.本文介绍了新型全空冷300Mvar调相机通风冷却系统结构,定子采用多路通风设计,转子本体采用斜副槽变槽楔出风孔,转子端部采用两路通风,端部结构件采用单独风道特别是铜屏蔽采用双面冷却,最大程度优化风量分配,控制发热部件温升.采用流体动力分析的方法计算了调相机的风量分配,采用有限元法计算了发热部件的稳态及瞬态温度分布,研究了调相机各种运行工况的定、转子温度变化,验证了通风系统结构的有效性,实现了调相机高发热参数下的全空气冷却.