空冷水轮发电机定子冷却结构设计与分析

论文摘要

为改善空冷水轮发电机的通风冷却效果,研究了电机定子冷却结构的设计与性能分析方法。以一台250 MW空冷水轮发电机为例,考虑定子绕组换位、槽钢、槽楔形状和各通风沟间的相互影响等因素,构建了定子流固耦合的物理模型和数学模型;采用数值法计算了每根股线的损耗;基于流体传热理论和定子温升特点,通过改变电机内定子铁心和通风沟的结构尺寸,提出了3种定子冷却结构;对比不同结构下求解区域内流体场和温度场,给出了电机定子最优的冷却结构。最后,通过实验对建模的准确性和方法的可行性进行验证,结果表明,相比通风沟轴向长度,铁心段轴向长度对定子槽内绕组温升影响更大,合理调整电机定子通风沟和铁心段的数量和轴向长度,可有效降低槽内换位绕组的最高温度。

论文目录

• 1 定子模型及边界条件
•   1.1 定子流体传热物理模型与基本假设
•     1.1.1 物理模型
•     1.1.2 基本假设
•   1.2 数学模型
•     1.2.1 流体流动的基本控制方程
•     1.2.2 湍流流动控制方程
•     1.2.3 传热方程
•   1.3 边界条件
• 2 定子热源计算和冷却结构设计
•   2.1 定子热源计算
•   2.2 定子冷却结构设计
• 3 定子流体场和温度场分析
•   3.1 各结构的定子通风沟流体场和温度场分析
•   3.2 各结构的定子温度场分析
• 4 实验验证
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 贺景运,边旭,梁艳萍

关键词: 空冷水轮发电机,冷却结构,换位绕组,流体场,温度场

来源: 西安交通大学学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 水利水电工程,电力工业

单位: 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目（51477038）,黑龙江省自然科学基金重点资助项目（ZD2019E008）

分类号: TM312

页码: 111-119

总页数: 9

文件大小: 6385K

下载量: 178