誤同期并網(wǎng)及機(jī)端突然短路對(duì)機(jī)組及電網(wǎng)危害嚴(yán)重。故障產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊電流及電磁力會(huì)破壞繞組絕緣及定子端部結(jié)構(gòu)件，產(chǎn)生的巨大脈振轉(zhuǎn)矩對(duì)機(jī)組軸系的沖擊會(huì)減少運(yùn)行壽命。汽輪發(fā)電機(jī)由于具有較細(xì)長(zhǎng)的軸系，加之機(jī)組單機(jī)容量大，使得機(jī)網(wǎng)動(dòng)態(tài)問(wèn)題更為突出。大型同步發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)機(jī)端突然短路及嚴(yán)重的誤同期并網(wǎng)故障都要進(jìn)行計(jì)算，以?xún)?yōu)化軸系設(shè)計(jì)。論文基于大型同步發(fā)電機(jī)單機(jī)無(wú)窮大等值系統(tǒng)，建立了機(jī)網(wǎng)動(dòng)態(tài)分析用的場(chǎng)-路-機(jī)-網(wǎng)耦合時(shí)步有限元仿真模型。發(fā)電機(jī)采用二維瞬態(tài)時(shí)步有限元模型，充分考慮不同時(shí)刻磁場(chǎng)飽和及渦流集膚效應(yīng)等因素的影響；機(jī)械軸系采用多質(zhì)量塊彈簧系統(tǒng)模型，考慮各軸段傳遞的扭矩、阻尼轉(zhuǎn)矩及每個(gè)質(zhì)量塊轉(zhuǎn)速的不同變化等因素；主變壓器及傳輸線(xiàn)均采用各自電磁暫態(tài)數(shù)學(xué)模型，可考慮輸變電系統(tǒng)參數(shù)的影響。實(shí)現(xiàn)了電機(jī)二維瞬態(tài)電磁場(chǎng)、外電路、多質(zhì)量塊彈簧系統(tǒng)及電網(wǎng)的耦合。分別采用建立的場(chǎng)-路-機(jī)-網(wǎng)耦合模型和PARK方程模型對(duì)1250MW半速汽輪發(fā)電機(jī)120°和180°誤同期并網(wǎng)進(jìn)行了對(duì)比仿真，獲得了電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的主要物理量，同時(shí)還獲得了電機(jī)內(nèi)電磁現(xiàn)象的變化規(guī)律。耦合模型因考慮了轉(zhuǎn)速變化、磁場(chǎng)飽和及渦流集膚效應(yīng)等因... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單機(jī)無(wú)窮大等值系統(tǒng)

f f fJ i /S(2-6)式中，fS 為勵(lì)磁繞組截面積。大型發(fā)電機(jī)阻尼回路因阻尼形式的不同而不同。對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)，如果轉(zhuǎn)子槽楔下有阻尼條，槽楔和阻尼條均起阻尼作用，其阻尼系統(tǒng)等值電路如圖 2-3 所示，diR 和diL 表示每一段阻尼端環(huán)的電阻與漏電感；wiR 和wiL 為槽楔電阻和電感；kiR 和kiL 為阻尼條電阻和電感；bii 為阻尼條與槽楔電流之和；ii為回路電流；diu 為阻尼條兩端電壓。如果槽楔下無(wú)阻尼條，此時(shí)只有槽楔起阻尼作用，則將圖 2-3 中kiR 和kiL 串聯(lián)的阻尼條支路斷開(kāi)。對(duì)于大型凸極水輪發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子上只有阻尼條起阻尼作用，則將圖 2-3 中wiR 和wiL 串聯(lián)的槽楔支路斷開(kāi)。第 i 根槽楔與阻尼導(dǎo)條直線(xiàn)部分電流密度wiJ 、kiJ 可分別表示為：diwi w wefdiki k kefAuJt lAuJt l (2-7)式中，w 和k 分別為槽楔和阻尼條材料的電導(dǎo)率。

圖 2-4 變壓器及傳輸線(xiàn)等值Fig.2-4 Circuit and reference direction of t傳輸線(xiàn)電壓和電流方程可寫(xiě)成：Y 1 1 Y 2 2 E U R I E U R I Y 1 I I 式 中 ，1 1 1 1R diag[ R , R , R]、2 R diag[2 2 2 2L diag[ L , L , L]分別為雙回傳輸線(xiàn)路的電T2 2A 2B 2CI [ i , i , i]和TSA SB SCU [ u , u , u]分別為電壓。將式(2-3)帶入式(2-12)，并結(jié)合式(2-14T 1 ef s s s s T 1 ef s s s s [ ( ) ( [ ( ) ( ttk lt k l AG C R R I L AG C R R I L

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]系統(tǒng)擾動(dòng)條件下同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行行為的時(shí)步有限元研究[D]. 胡笳.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[2]自起動(dòng)永磁電機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程的有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志強(qiáng).華北電力大學(xué)（北京） 2009

碩士論文
[1]基于Ansoft的發(fā)電機(jī)定子端部短路故障分析研究[D]. 王成立.浙江大學(xué) 2011
[2]1000MW級(jí)半速汽輪發(fā)電機(jī)電磁性能分析與計(jì)算[D]. 劉超.哈爾濱理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3217998