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)振動問題在大型汽輪發(fā)電機(jī)中普遍存在，相對于電機(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，定子端部繞組會受到發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)漏磁場導(dǎo)致的動態(tài)磁拉力作用，磁拉力會引起端部繞組發(fā)生強(qiáng)迫振動，嚴(yán)重時會引起發(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。隨著發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增加，端部繞組的振動問題會更加突出。目前已有文獻(xiàn)主要是從實驗和數(shù)值分析兩個方面對發(fā)電機(jī)定子端部繞組的振動問題進(jìn)行了研究，計算和測試端部繞組的固有振動模態(tài)，以及計算電機(jī)短路沖擊下的端部繞組的響應(yīng)。由于缺乏對端部繞組產(chǎn)生共振機(jī)理的認(rèn)識，當(dāng)發(fā)電機(jī)端部繞組振動過大或發(fā)生事故時，常采用加固措施來提高端部繞組的剛度以增加固有頻率來避開磁拉力頻率，從而達(dá)到控制端部繞組振動的目的，但該方法會導(dǎo)致端部繞組散熱不暢，維修困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有事后控制發(fā)電機(jī)端部繞組振動的方法所存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于“二重點(diǎn)”機(jī)理來事先預(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理論所推導(dǎo)出的端部繞組強(qiáng)迫振動響應(yīng)的計算公式。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)生共振必須同時滿足以下兩個條件(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，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)的對稱性，改變結(jié)構(gòu)主振型的形狀，來減小和消除端部繞組的振動。本發(fā)明可為大型汽輪發(fā)電機(jī)的端部繞組的振動設(shè)計、事故分析、改型設(shè)計、以及運(yùn)行和維護(hù)提供指導(dǎo)。
文檔編號H02K15/00GK103023228SQ201210567609
公開日2013年4月3日 申請日期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 申請人:西安交通大學(xué)