空冷发电机定子三维温度场分布与试验对比

以某大型空冷汽轮发电机为例,根据CFD原理以及定子冷却系统流体的流动特性,建立多风路通风系统三维流动与传热的数学模型和物理模型,选择相应的基本假设和边界条件,对耦合场进行数值求解。求解结果得到通风沟内的流体温度分布和电机内部固体部件的温度分布,得到最高温度分布位置与最高温度值。将模拟计算最终结果与实际运行结果进行比较,考核通风系统的散热能力,确保机组能安全可靠的运行。定子绕组、铁心计算值与试验值误差分别为13.7%,18.4%,研究结果误差在工程允许的20%范围内,表明模拟计算的实用性。

大型汽轮发电机定子变结构对温度场的影响

汽轮发电机通风冷却技术对汽轮发电机的容量和性能有决定性的影响.针对大容量汽轮发电机通风冷却要求高的问题,以某大型空冷汽轮发电机定子为例,依据CFD原理,提出了两种改变结构的方案,保持铁芯的总有效长度不变,改变铁芯叠片的厚度不改变风沟数量和改变风沟的数量.模拟不同结构定子内部的流场和温度场,分析原结构和变化后结构的流场和温度场,以及电机各部分温度的空间分布特性,比较定子在不同结构下的运行性能.合理布置电机的通风结构,提高传热介质的利用率,降低铁芯与绕组等的温升.研究结果表明变结构后模拟最大温升为118℃,比原结构模拟结果的温升有所降低,且流场温度场分布更均匀,为大型空冷汽轮发电机定子的结构设计提供理论依据.