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先进超超临界空冷汽轮发电机组高位布置技术及工程应用
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作者 王树民 张翼 +8 位作者 徐陆 李延兵 顾永正 卓华 孙锐 张满平 姜士宏 刘建海 李红星 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期147-159,共13页
提高燃煤发电机组效率是实现节能降碳的直接手段,700℃超超临界发电的工程应用受制于高温合金材料价格成本阻碍,有必要探索新布置、新结构、缩短高温蒸汽管道以降低工程造价。本文以锦界电厂三期为例,介绍了超超临界空冷汽轮发电机组高... 提高燃煤发电机组效率是实现节能降碳的直接手段,700℃超超临界发电的工程应用受制于高温合金材料价格成本阻碍,有必要探索新布置、新结构、缩短高温蒸汽管道以降低工程造价。本文以锦界电厂三期为例,介绍了超超临界空冷汽轮发电机组高位布置技术取得的工程化创新实践。该工程实践表明,锦界电厂三期作为世界首例高位布置示范工程,主厂房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,可有效降低整体重心、提高抗震性能,通过技术攻关有效保障主厂房结构、高温蒸汽管道和汽轮发电机组的安全性;与常规布置(运转层12.6~17 m标高)相比,高位布置(运转层65 m标高)主蒸汽、再热蒸汽管道分别可节省材料约34.2%、20.9%,空冷岛排汽管道可节省的材料达93%,还可以较设计值节省供电煤耗4.5~5.1 g/(kW·h),整体技术经济性显著提高;此外,项目投产后的运行监测数据显示,主厂房结构实时在线监测系统各参数均在安全阈值范围内,厂房结构、关键设备均处于安全状态。研究建议,加快发展清洁高效燃煤发电技术,统筹协调我国富煤缺水“三北”地区清洁高效先进空冷煤电机组应用高位布置技术,为未来700℃超超临界煤电机组建设节约高温蒸汽管道提供实践经验。 展开更多
关键词 超超临界 先进煤电 空冷汽轮发电机 高位布置技术 主厂房结构安全 经济性 实时在线监测
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空冷汽轮发电机转子弯曲修复工艺
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作者 郎建强 徐正乾 付显栋 《电机技术》 2023年第5期57-60,共4页
通过介绍某电厂100 MW空冷汽轮发电机转子装配发生弯曲后修复的典型案例,提出一种转子弯曲修复的工艺方法。
关键词 空冷汽轮发电机 转子装配 弯曲 修复
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多风路空冷汽轮发电机定子内流体流动与传热耦合计算与分析 被引量:53
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作者 李伟力 杨雪峰 +1 位作者 顾德宝 冯勇利 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期24-31,共8页
根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立了定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型和数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算... 根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立了定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型和数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算;对定子各个径向通风沟内的流体速度、温度以及电机各部分温度的空间分布特性进行分析,并将耦合场计算结果与实测结果进行比较分析,为多风路大型电机综合物理场的准确计算提供理论依据。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 多风路通风系统 耦合 三维流体场 三维温度场
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大型空冷汽轮发电机定子通风结构优化方案的计算与分析 被引量:47
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作者 霍菲阳 李勇 +1 位作者 李伟力 杨雪峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期69-75,共7页
随着空冷汽轮发电机容量增加,其组件的可靠性依赖于冷却系统散热能力。合理的优化发电机定子通风结构,可以提高传热介质的利用率,降低电机温升。在200MW空冷汽轮发电机定子实验研究数据和大量相关工作基础上,提出了2种方案对电机定子结... 随着空冷汽轮发电机容量增加,其组件的可靠性依赖于冷却系统散热能力。合理的优化发电机定子通风结构,可以提高传热介质的利用率,降低电机温升。在200MW空冷汽轮发电机定子实验研究数据和大量相关工作基础上,提出了2种方案对电机定子结构进行优化:方案1,保持电机总尺寸、损耗和通风沟数量的不变,改变铁心厚度;方案2,保持电机总尺寸和损耗不变,增加通风沟的数量同时减小通风沟尺寸。根据计算流体力学原理,应用有限体积法求解定子各径向风沟内空气的紊流流动等三维离散方程组,研究了通风沟尺寸结构等几何量变化对整个电机温度场和流体介质的利用率的影响。研究结果表明,优化后的2种结构能使流体带走更多的电机内产生的热量,使计算出电机的稳态温升比实际结构计算出的温升最大下降9.13℃。 展开更多
关键词 结构优化 三维流体场 三维温度场 过载运行 空冷汽轮发电机
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大型空冷汽轮发电机定子内流体速度与流体温度数值计算与分析 被引量:36
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作者 靳慧勇 李伟力 +1 位作者 马贤好 丁树业 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第16期168-173,共6页
随着空冷汽轮发电机设计制造技术和工艺水平的提高,发电机单机容量不断增大,但由于相同体积的冷却介质,空气冷却能力较氢气和水相差较大,且空冷发电机的风摩损耗较大,因此定子温升及定子内通风系统的流场研究对保证空冷发电机高效、可... 随着空冷汽轮发电机设计制造技术和工艺水平的提高,发电机单机容量不断增大,但由于相同体积的冷却介质,空气冷却能力较氢气和水相差较大,且空冷发电机的风摩损耗较大,因此定子温升及定子内通风系统的流场研究对保证空冷发电机高效、可靠和安全的运行具有重要意义。文中根据计算流体力学理论,应用有限体积法对定子通风沟流体速度和温度进行计算与分析。基于多元流计算的温度场结果与实测结果进行比较,说明该方法的正确性。计算了通风沟内不同风速在流体的速度和温度,并进行比较,得出一些有益的结论。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 径向通风沟 有限体积法 流场 温度场
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多风路大型空冷汽轮发电机三维流场计算 被引量:28
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作者 路义萍 洪光宇 +1 位作者 汤璐 韩家德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期133-139,6,共7页
针对某大型空冷汽轮发电机,其中定子采用三进四出多风路通风冷却,转子端部采用弧段进风与直段补风,本体采用副槽通风结构,为研究定子压指、冷热风区及转子与气隙中各部分的冷却空气流量分布与内部流场特征,建立了半轴向段包括转子一个... 针对某大型空冷汽轮发电机,其中定子采用三进四出多风路通风冷却,转子端部采用弧段进风与直段补风,本体采用副槽通风结构,为研究定子压指、冷热风区及转子与气隙中各部分的冷却空气流量分布与内部流场特征,建立了半轴向段包括转子一个槽和与之对应的气隙及定子两个槽的物理模型。依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,利用工程计算得到的压力入、出口边界条件,对计算域内的三维湍流流场进行了数值模拟。结果表明:转子轴径向段槽楔出风口的静压急剧增大,副槽段各出风口的压力约为3600Pa,以150Pa幅度上下波动。气隙中空气静压在3000~4000Pa之间变化,局部存在反向流,有涡流形成。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 定转子 流场 多风路
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大型空冷汽轮发电机端部磁场数值计算 被引量:22
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作者 梁艳萍 黄浩 +1 位作者 李林合 马贤好 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期73-77,共5页
针对空冷汽轮发电机端部磁场计算中存在的问题,采用A,(?)-A三维有限元法建立了大型汽轮发电机端部三维涡流场的数学模型,模型充分考虑了定、转子铁心的端部效应和定子齿压指、压板、磁屏蔽、压圈等端部结构件和定、转子端部线圈的实际... 针对空冷汽轮发电机端部磁场计算中存在的问题,采用A,(?)-A三维有限元法建立了大型汽轮发电机端部三维涡流场的数学模型,模型充分考虑了定、转子铁心的端部效应和定子齿压指、压板、磁屏蔽、压圈等端部结构件和定、转子端部线圈的实际几何形状以及材料性质的影响。提出用二维磁场和三维磁场耦合求解的方法确定边界条件,该方法既能够保证计算精度又减少了求解区域,节省了计算时间:并给出了定子绕组端部渐开线模型的网格生成方法,利用该方法能准确模拟电机端部绕组的实际情况:以1台OF—150—2型空冷汽轮发电机为例,计算了计及涡流时汽轮发电机空载、满载端部电磁场,给出了电机端部结构件中磁场的分布和一些有价值的结论,计算结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 端部磁场 3D涡流场 边界条件 数值计算
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特殊绕组结构的空冷汽轮发电机定子三维温度场计算与分析 被引量:22
8
作者 丁树业 李伟力 +1 位作者 马贤好 靳慧勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第22期140-145,共6页
对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径... 对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径向通风沟内二维流体场的物理模型和数学模型,采用有限体积法对其进行了数值计算;建立定子三维温度场的物理模型和数学模型。以1台大型空冷汽轮发电机为例,在先前推导的基础上,采用有限元法对定子三维温度场进行数值计算,给出了在发电机温度场求解域中的温度分布规律。将计算结果与实测结果进行比较,得出了一些有益的结论。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 不等截面 定子温度场 有限体积法 有限元法
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大型空冷汽轮发电机定子端部温度场与流体场的计算与分析 被引量:37
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作者 李伟力 李勇 +1 位作者 杨雪峰 顾德宝 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第36期80-87,共8页
根据200MW大型空冷汽轮发电机通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子端部和多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的数学模型和物理模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对流体场和温度场控制方程进行耦合计算... 根据200MW大型空冷汽轮发电机通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子端部和多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的数学模型和物理模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对流体场和温度场控制方程进行耦合计算,可以得到定子端部流体出口处流量及端部绕组、压板周围的流体速度空间分布特性,从而确定多风路求解域中各风路入口的边界条件及端部各结构件的散热系数。分析了端部绕组、压板周围不同散热系数下,定子绕组、铁心、压指和压板温度的分布情况。将耦合场计算结果与实测结果进行分析,结果表明,端部计算模型计算出的各风路风量可作为多风路模型计算中各入口的流量边界条件,也表明多风路模型中的基本假设是合理的。结论对大型电机定子端部散热系数选择提供方法和依据。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 散热系数 风量分配 电机端部 三维流体场 三维温度场
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空冷汽轮发电机冷却气流风量对定子内流体的影响 被引量:21
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作者 李伟力 杨雪峰 顾德宝 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期53-61,共9页
根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型与数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算;... 根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型与数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算;在保证总风量不变的情况下,分析改变定子、气隙风量对定子各个径向通风沟内的流体速度、温度及电机各部分温度空间分布特性的影响。结果表明,适当增加气隙风量,会降低电机定子最高温度,还会降低电机定子最高温度与最低温度的温差。最后,以200MW两级大容量空冷汽轮发电机为例进行计算,将计算结果与实测结果进行比较分析,证明该方法的准确性。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 多风路通风系统 耦合场 三维流体场 三维温度场
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大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状与分析 被引量:16
11
作者 金煦 袁益超 +2 位作者 刘聿拯 袁建华 顾守录 《大电机技术》 北大核心 2004年第4期33-37,共5页
本文分析了空冷技术当前受到重视的原因。通过对国内外空冷汽轮发电机发展状况的分析,指出了国内进一步研究空冷技术的必要性。通过对空冷汽轮发电机冷却原理的介绍,对空冷技术改进的可行性进行了分析。
关键词 大型空冷汽轮发电机 却技术 技术改进 却介质 绝缘材料
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大型空冷汽轮发电机定子端部漏抗的数值计算 被引量:6
12
作者 黄浩 冯晋光 +2 位作者 梁艳萍 马贤好 李林合 《大电机技术》 北大核心 2006年第6期20-23,共4页
建立了汽轮发电机端部三维电磁场的数学和物理模型,采用二维和三维磁场耦合的方法确定边界条件,对汽轮发电机端部电磁场进行计算。采用能量法对定子端部漏抗的计算公式进行推导,并以QF-150-2型发电机为例,对定子端部漏抗参数进行了计算... 建立了汽轮发电机端部三维电磁场的数学和物理模型,采用二维和三维磁场耦合的方法确定边界条件,对汽轮发电机端部电磁场进行计算。采用能量法对定子端部漏抗的计算公式进行推导,并以QF-150-2型发电机为例,对定子端部漏抗参数进行了计算,分析了端部结构件中的涡流对定子漏抗参数的影响。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 涡流场 端部漏抗 数值计算
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多风路空冷汽轮发电机PIV流场测试实验台研发 被引量:3
13
作者 路义萍 潘庆辉 +2 位作者 韩家德 洪光宇 王佐民 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2014年第4期32-37,共6页
为了研究定子多风路的大型空冷汽轮发电机内部气隙中(转子外表面与定子内壁面之间)的旋转空气速度场特征,研发并试制了电机通风粒子图像测速技术(PIV)测试实验台.首先介绍了实验台的风路设计方案及部件风扇、定子和转子各部分结构及相... 为了研究定子多风路的大型空冷汽轮发电机内部气隙中(转子外表面与定子内壁面之间)的旋转空气速度场特征,研发并试制了电机通风粒子图像测速技术(PIV)测试实验台.首先介绍了实验台的风路设计方案及部件风扇、定子和转子各部分结构及相关尺寸;设计了PIV测试实验测量方案.然后,采用ANSYS有限元程序,在符合实际的边界条件下,对通风实验台的轴与支撑环及风扇支架、转子环进行应力分布计算及分析,计算并选择合适的拖动系统电动机,得出最终的结构方案,为实验台的加工制造提供基础数据.该实验台可为大型空冷汽轮发电机旋转流场可视化研究提供平台. 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 有限元应力计算 实验台研发
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空冷汽轮发电机转子通风冷却系统的结构优化 被引量:2
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作者 胡晓红 袁益超 +3 位作者 刘聿拯 周文铸 马有福 仝庆华 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第7期645-649,共5页
以125 MW空冷汽轮发电机转子为研究对象,建立了转子径向通风系统的冷却介质流量分配离散模型,并应用该模型对125 MW空冷汽轮发电机转子径向通风系统进行了结构优化,分析了副槽结构、转子槽楔出风口面积对转子径向风道流量分配的影响.结... 以125 MW空冷汽轮发电机转子为研究对象,建立了转子径向通风系统的冷却介质流量分配离散模型,并应用该模型对125 MW空冷汽轮发电机转子径向通风系统进行了结构优化,分析了副槽结构、转子槽楔出风口面积对转子径向风道流量分配的影响.结果表明:在相同入口流量下,副槽截面积越大,径向风道流量偏差越小;转子槽楔出风口面积越小,径向风道流量偏差越小;采用变转子副槽结构及变转子槽楔出风口面积均可使径向风道流量偏差减小. 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 转子 径向通风却系统 离散模型 流量偏差 结构优化
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WX21Z-073LLT型135MW大容量空冷汽轮发电机的研制 被引量:2
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作者 张忠海 黄鲁斌 +1 位作者 高中来 王庆铎 《大电机技术》 北大核心 2001年第4期9-12,16,共5页
本文主要介绍了山东济南发电设备厂利用瑞士ABB技术开发研制的WX21Z-073LLT型大容量空 冷汽轮发电机主要技术特点和关键工艺,并围绕大型空冷汽轮发电机定子线圈、转子加工、 转子小轴系振动平衡等关键问题进行了研究。
关键词 空冷汽轮发电机 转子 定子线圈 发电设备 大容量 轴系振动 关键工艺 关键问题 瑞士 技术开发
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定子多风路空冷汽轮发电机流场模拟湍流模型验证与分析 被引量:1
16
作者 路义萍 葛亚军 +1 位作者 王浩然 王芳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期63-69,共7页
研究一种湍流模型模拟定子多风路大型空冷汽轮发电机中的具有多种流动形势转变特征的复杂流动。以一台三进四出定子多风路的空冷汽轮发电机为原型,建立了包括风扇、定子、转子、气隙在内的通风系统实验台,采用热线风速仪测量了1 000 r/... 研究一种湍流模型模拟定子多风路大型空冷汽轮发电机中的具有多种流动形势转变特征的复杂流动。以一台三进四出定子多风路的空冷汽轮发电机为原型,建立了包括风扇、定子、转子、气隙在内的通风系统实验台,采用热线风速仪测量了1 000 r/min稳态工况下出风区中多个定子风沟出口截面的风速;然后,建立了实验台物理模型并采用三维建模软件进行了数学建模,在相同工况下进行数值计算,同时将测量结果与采用3种湍流模型得到的计算结果进行对比。结果表明:采用RNG k-ε模型时的风速计算结果与实验结果误差最小,RNG k-ε模型更适合模拟定子多风路的大型空冷汽轮发电机整机内部的流场。最后,分析了采用RNG k-ε湍流输运模型时实验台内部的流场分布特征。所得结论可为大型空冷汽轮发电机通风冷却设计提供理论参考。 展开更多
关键词 定子多风路空冷汽轮发电机 实验研究 数值模拟 流场 湍流模型选取
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吸入式空冷汽轮发电机气体运动流场分析及应用 被引量:2
17
作者 吴德义 王爱兰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期17-21,30,共6页
为了提高空冷汽轮发电机的冷却效果,改变原压入式空冷汽轮发电机通风方式,空气由定子风道和转子风道进口进入,由吸入式风扇排出,消除了原压入式汽轮发电机由于风扇进风而带来的风道进口温度升高以及转子风道的热风进入定子风道造成定子... 为了提高空冷汽轮发电机的冷却效果,改变原压入式空冷汽轮发电机通风方式,空气由定子风道和转子风道进口进入,由吸入式风扇排出,消除了原压入式汽轮发电机由于风扇进风而带来的风道进口温度升高以及转子风道的热风进入定子风道造成定子风道进风口温度增加,改善了冷却效果。采用模型试验和数值模拟方法对吸入式空冷汽轮发电机风道气体运动流场进行了分析,结果表明:吸入式空冷汽轮发电机转子风道进口风速一般为10.0~90.0m/s,和压入式空冷汽轮发电机转子风道进口风速基本相同;距汽端近1.0m范围内,定子风道风速一般为8.0~18.0m/s,距汽端1.5~3.0m范围内,定子风道中风速仅为3.0~5.0m/s,为了使定子得到均匀冷却,将前15个风道间距增加至80.0mm,后25个风道间距减小至45.0mm,可在总风道数目基本不变的情况下改善冷却效果。 展开更多
关键词 吸入式空冷汽轮发电机 通风结构 模型试验 数值模拟
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新系列空冷汽轮发电机 被引量:2
18
作者 宋晓东 刘业义 《大电机技术》 北大核心 2001年第3期7-10,共4页
本文简要介绍了哈尔滨电机厂有限责任公司90年代生产制造的新系列空冷汽轮发电机的技术特点和结构特色,以及未来开发大容量空冷机组需进一步研究的技术项目。
关键词 空冷汽轮发电机 励磁系统 定子 转子 逆向通风
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6MW 13.8kV 60Hz空冷汽轮发电机 被引量:1
19
作者 董江伟 翁祥玲 王庆波 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第11期63-65,共3页
确定了60 Hz空冷发电机主要电磁数据的范围,定子的主要尺寸及结构。定子线圈的绝缘厚度及防晕结构,转子的主要尺寸及材料,轴承采用椭圆轴瓦,励磁机主要结构及增加测温表,励磁机整流桥为双支路。与50 Hz相同容量发电机性能对比,型式试验... 确定了60 Hz空冷发电机主要电磁数据的范围,定子的主要尺寸及结构。定子线圈的绝缘厚度及防晕结构,转子的主要尺寸及材料,轴承采用椭圆轴瓦,励磁机主要结构及增加测温表,励磁机整流桥为双支路。与50 Hz相同容量发电机性能对比,型式试验后设计值、试验值与国标性能进行对比,产品性能优良。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 产品设计 性能对比
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空冷汽轮发电机转子温度场计算研究 被引量:8
20
作者 刘保生 安志华 韩荣娜 《上海大中型电机》 2008年第4期9-11,21,共4页
针对国内各制造厂家对汽轮发电机转子温度分布的研究仍停留在平均温升的阶段,总结了在空冷汽轮发电机各部分风量分配及风温变化的前提下,以135 MW汽轮发电机转子为算例,从场的角度研究计算电机温升。从而为更大容量的空冷汽轮发电机的... 针对国内各制造厂家对汽轮发电机转子温度分布的研究仍停留在平均温升的阶段,总结了在空冷汽轮发电机各部分风量分配及风温变化的前提下,以135 MW汽轮发电机转子为算例,从场的角度研究计算电机温升。从而为更大容量的空冷汽轮发电机的发展和研究提供有价值的通风冷却技术。 展开更多
关键词 空冷汽轮发电机 温度场 有限元
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