【摘要】：相較于傳統(tǒng)的軸流式電機,燈泡貫流式水輪發(fā)電機的總體投資較省、建設周期較短、發(fā)電機尺寸較小、轉(zhuǎn)輪的效率較高,更適合于低水頭大流量水電資源的開發(fā)與利用,因此在我國河流落差較小的地區(qū),特別是20m及以下水頭端的大中型水電站中,得到極為廣泛的裝機應用。然而,近年來,國內(nèi)外多個水電站的燈泡貫流式機組,相繼發(fā)生一類共性規(guī)律較強的轉(zhuǎn)子極靴表面過熱燒蝕新型故障,且國內(nèi)外多個制造廠家,都曾對燒蝕極靴進行打磨、酸洗與刷膠處理,但仍無法阻止此類故障的再次發(fā)生,給機組設計制造廠家和用戶帶來了嚴重的經(jīng)濟損失。為有效防治此類故障,很有必要針對此類故障,研究、建立相關電磁場、溫度場分析模型,并結(jié)合相關工程現(xiàn)場資料,分析、揭示其發(fā)生機理,提出改進和防治措施,為故障機組改造與發(fā)電機優(yōu)化設計,提供更為有效可靠的指導依據(jù)。首先,為求取水輪發(fā)電機極靴區(qū)域熱源及損耗,以電磁場理論和電路理論為基礎,建立了水輪發(fā)電機三維分層場-路耦合模型,并進一步建立了空載電壓波形與極靴區(qū)域損耗分析模型。又以傳熱學理論為基礎,通過磁極系統(tǒng)熱傳導與熱對流分析,建立了水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極三維穩(wěn)態(tài)溫度場模型,為后續(xù)故障機理分析奠定了理論基礎。其次,在上述理論模型的基礎上,運用計算軟件分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對鐵芯、阻尼繞組等極靴構(gòu)件損耗、發(fā)熱,以及機組空載電壓波形質(zhì)量的影響,進而合理推斷、揭示了此類故障發(fā)生成因,為故障真機改造,提供了切實可靠的理論支持和參考。最后,本文基于上述的研究結(jié)果,在綜合考慮空載電壓波形質(zhì)量等因素影響的基礎上,提出了真機改造方案,并根據(jù)該方案,實施了真機改造施工與轉(zhuǎn)子極靴表面溫度實測試驗。試驗結(jié)果表明,該方案有效的降低了磁極表面溫度,對抑制水輪發(fā)電機磁極極靴燒蝕故障起到了很好的作用,進而說明了本文的研究成果具有較好的準確合理性與工程實用性。
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM312
【圖文】：

圖 1.1 燈泡貫流式水輪發(fā)電機示意圖Figure 1.1 Schematic diagram of bulb tubular hydro-generator

Z電站2號機磁極表面嚴重的燒蝕現(xiàn)象Figure1.2SevereablationofthemagneticpolesurfaceofNo.2machineofZpowerstation

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本文編號：2718154