大型水輪發(fā)電機支路不對稱定子繞組理論研究.pdf

1、理論上，任何轉(zhuǎn)速的水輪發(fā)電機定子繞組均可設(shè)計成對稱的，但是在實際應用中綜合考慮水文條件和電網(wǎng)電壓等級的限制時，采用定子繞組對稱的水輪發(fā)電機并不總是理想的。支路不對稱定子繞組的水輪發(fā)電機常常會在發(fā)電機本身作出一定讓步后，給整個發(fā)電機組的合理設(shè)計帶來便利。隨著電力工業(yè)的發(fā)展、單機容量的增長，出現(xiàn)了大容量多支路水輪發(fā)電機。這種發(fā)電機常常是支路不對稱的，發(fā)電機各支路的電勢、電流和阻抗都將出現(xiàn)差異，這種有違交流電機的設(shè)計常規(guī)的不對稱繞組對電機運行

2、性能所引起的多方面影響的研究還有待深入。特別是當其內(nèi)部發(fā)生短路時，短路電流可能超過出線端最大短路電流的幾倍，從而引起嚴重的電氣、機械和熱損壞。因此，進一步研究交流電機繞組的不對稱理論，弄清它對電機產(chǎn)生的危害以便設(shè)計相應的繼電保護裝置和采用其他措施來減輕這種危害具有十分重要的意義。 針對一臺大型水輪發(fā)電機設(shè)計數(shù)據(jù)，本文首先討論了支路不對稱繞組的連接問題，提出了水輪發(fā)電機支路不對稱定子繞組的連接方法。通過對支路感應電勢不對稱度的分析

3、，總結(jié)出了繞組連接方案選優(yōu)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，為了探討水輪發(fā)電機定子繞組不對稱支路參數(shù)的計算問題，根據(jù)交流電機多回路理論，建立了繞組不對稱支路參數(shù)計算的數(shù)學模型，給出了應用有限元方法計算繞組不對稱支路參數(shù)的通用方法。分析表明，該方法可用于任何繞組的參數(shù)計算，且計算結(jié)果較為準確。其次，對水輪發(fā)電機定子繞組不對稱支路間環(huán)流問題進行了探討，建立了繞組不對稱支路間環(huán)流計算的數(shù)學模型，確定了環(huán)流計算方法。并通過對繞組不對稱支路間環(huán)流損耗的計算，找出