【摘 要】
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本文研究内容系国家机械工业技术发展基金项目(96JF0011)的一部分,文章对1000MW级汽轮发电机的通风冷却系统,尤其是对汽轮发电机转子绕组和定子铁心的通风冷却系统进行了深入
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本文研究内容系国家机械工业技术发展基金项目(96JF0011)的一部分,文章对1000MW级汽轮发电机的通风冷却系统,尤其是对汽轮发电机转子绕组和定子铁心的通风冷却系统进行了深入的研究,为1000MW级汽轮发电机的国产化提供了实用有效的分析计算方法.
文章首先对转子绕组采用轴向风道通风冷却系统的1000MW级汽轮发电机转子绕组和定子铁心的通风和温度进行了分析计算.建立了转子绕组节点单元热阻等效网络的准三维热模型,以及定子铁心中典型的矩形单元、扇形单元、通风孔单元和齿顶单元的等效热阻模型.给出了转子绕组各匝导体通风道的局部阻力系数和沿程阻力系数,转子各匝导体的风量、流速和各单元的温度,以及定子铁心各单元的通风和温升的计算方法.以一台930MW汽轮发电机为例,通过计算结果与试验结果的比较,验证了计算方法的正确性.
然后,对转子绕组采用副槽通风冷却系统的1000MW级汽轮发电机转子绕组和定子铁心的通风和温度进行了分析计算.依据空气动力学原理,建立了副槽通风系统的转子绕组通风计算模型,给出了副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速的计算方程,并对一台转子绕组采用副槽通风系统的1000MW汽轮发电机副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速进行了分析计算.使用节点单元热阻等效网络方法分别计算出了该电机转子绕组和定子铁心各单元的温度.
最后,对转子绕组采用气隙取气通风冷却系统的1000MW级汽轮发电机转子绕组和定子铁心的通风和温度进行了分析计算.以转子绕组采用气隙取气通风冷却系统的一台900MW汽轮发电机初步设计方案为例,分别建立了转子绕组本体部分通风道和转子绕组端部通风道的通风模型,给出了其等效热网络方程组,计算出了不同情况下相应通风道内的风速和各节点单元的温度.根据定子铁心通风回路中冷却氢气的流向,以及其与转子槽部和端部的耦合,建立了由73个通风节点构成的通风模型,给出了定子铁心的各通风支路风阻方程组,等效风路流量平衡方程组,以及等效风路压力平衡方程组.
上述研究对国产化1000MW级汽轮发电机开发设计具有重要参考价值和指导意义.
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