專利名稱：預(yù)防大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組共振的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火電、核電、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組中大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組的結(jié)構(gòu)共振解決方案，具體涉及一種基于“二重點(diǎn)”機(jī)理來(lái)預(yù)防大型發(fā)電機(jī)定子端部繞組結(jié)構(gòu)共振的方法。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題在大型汽輪發(fā)電機(jī)中普遍存在，相對(duì)于電機(jī)的機(jī)座、定子鐵心等結(jié)構(gòu)，定子端部繞組的結(jié)構(gòu)剛度偏低，在大型發(fā)電機(jī)工作時(shí)，定子端部繞組會(huì)受到發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)漏磁場(chǎng)導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)磁拉力作用，磁拉力會(huì)引起端部繞組發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起發(fā)電機(jī)的線棒絕緣磨損、焊縫振裂等事故，進(jìn)而導(dǎo)致定子繞組的短路和燒毀，造成整個(gè)發(fā)電機(jī)組的事故停機(jī)。該類事故在大型機(jī)組(300MW、500MW、660MW)的汽輪發(fā)電機(jī)中都曾發(fā)生過(guò)。隨著發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增加，端部繞組的振動(dòng)問(wèn)題會(huì)更加突出。目前已有文獻(xiàn)主要是從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析兩個(gè)方面對(duì)發(fā)電機(jī)定子端部繞組的振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了研究，計(jì)算和測(cè)試端部繞組的固有振動(dòng)模態(tài)，以及計(jì)算電機(jī)短路沖擊下的端部繞組的響應(yīng)。由于缺乏對(duì)端部繞組產(chǎn)生共振機(jī)理的認(rèn)識(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)端部繞組振動(dòng)過(guò)大或發(fā)生事故時(shí)，常采用加固措施來(lái)提高端部繞組的剛度以增加固有頻率來(lái)避開(kāi)磁拉力頻率，從而達(dá)到控制端部繞組振動(dòng)的目的，但該方法會(huì)導(dǎo)致端部繞組散熱不暢，維修困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有事后控制發(fā)電機(jī)端部繞組振動(dòng)的方法所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于“二重點(diǎn)”機(jī)理來(lái)事先預(yù)防端部繞組共振的方法。所謂的“二重點(diǎn)”機(jī)理是基于磁拉力的空間分布和振動(dòng)理論所推導(dǎo)出的端部繞組強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算公式。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種預(yù)防大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組共振的方法，其特征在于，包括下述步驟(a)根據(jù)大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組主振型的分布特征，采用余弦函數(shù)來(lái)近似地表示主振型，其數(shù)學(xué)表示為
權(quán)利要求
1.一種預(yù)防大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組共振的方法，其特征在于，包括下述步驟 (a)根據(jù)大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組主振型的分布特征，采用余弦函數(shù)來(lái)近似地表示主振型，其數(shù)學(xué)表示為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)防大型汽輪發(fā)電機(jī)定子端部繞組共振的方法，其特征在于，提供了一種“二重點(diǎn)”機(jī)理及依據(jù)該機(jī)理來(lái)事先預(yù)防端部繞組共振。所謂“二重點(diǎn)”機(jī)理指出了大型發(fā)電機(jī)端部繞組發(fā)生共振必須同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件(1)磁拉力頻率等于或接近端部繞組固有頻率；(2)主振型的周向行波數(shù)等于發(fā)電機(jī)的極數(shù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)定子端部繞組發(fā)生共振時(shí)，可以調(diào)整端部繞組的固有頻率，也可以選擇改變端部繞組結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，改變結(jié)構(gòu)主振型的形狀，來(lái)減小和消除端部繞組的振動(dòng)。本發(fā)明可為大型汽輪發(fā)電機(jī)的端部繞組的振動(dòng)設(shè)計(jì)、事故分析、改型設(shè)計(jì)、以及運(yùn)行和維護(hù)提供指導(dǎo)。
文檔編號(hào)H02K15/00GK103023228SQ201210567609
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者徐自力, 仲繼澤, 劉石, 馮永新, 陳德祥, 竇伯通 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)