计及电磁-传热影响的蒸发冷却风力发电机定子铁心穿管结构优化设计

采用自循环式蒸发冷却技术是提升大容量风力发电机组散热能力和可靠性的一种经济且有效的方式,然而在传统电机的分析设计和性能预测过程中,往往会忽略定子局部穿管结构的改变对电机电磁性能的影响,同时也会忽略这部分接触热阻在热传导过程中对电机冷却性能的影响。对此,该文首先基于风力发电机的运行特性和单元灵敏度方法分析了定子铁心穿管结构对电机电磁及冷却性能的影响,然后通过小倾角自循环管道换热实验以及接触热阻温升实验对空心圆铜管的换热能力以及接触热阻进行了分析和测试,最后建立了以电磁及传热性能为优化目标的铁心穿管结构优化策略,并以一台10 MW永磁直驱式风力发电机为研究对象,对定子铁心穿管结构开展了优化设计研究。通过优化方案的有限元分析验证说明,提出的优化策略可以准确且有效地满足电机电磁和冷却性能的设计要求,同时从电磁和散热两个维度来评估,所提出的优化策略同样适用于相同应用场景下的其他永磁同步电机。

水轮发电机通风散热系统多场耦合的数值分析

为研究灯泡贯流式水轮发电机定子的温度变化和通风系统的流体流动规律,以保持水轮发电机内部良好的散热效果,在建立型号为SFWG24-88/7820灯泡贯流式水轮发电机定子和通风系统的三维模型基础上,采用热电耦合原理,根据定子的特点,做相应的假设,建立计算定子温度场的三维计算域,对定子的温度场进行直接耦合仿真计算,然后应用计算流体力学技术模拟了灯泡贯流式水轮发电机通风沟的流场,并和实际运行中真机实验所测得定子温度的数据进行了对比,最终验证运用耦合场分析方法的正确性。研究表明在合理的简化条件下,采用数值模拟能准确的模拟灯泡贯流式水轮发电机定子的温度变化规律以及通风系统流场及散热情况,对于灯泡贯流式水轮发电机通风系统与定子之间因多场耦合产生的热效应所引起的结构设计和优化具有重要的参考价值。

空冷汽轮发电机转子通风冷却系统的结构优化

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.

高地温深埋特长隧道热害综合防治关键技术研究

在高地温地区修建特长隧道存在较高的风险,给隧道施工及运营带来极大挑战。文章以我国在建的最长交通隧道——大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道为工程背景,开展特长隧道热害综合防治成套关键技术研究。通过研究确定了高地温隧道热环境控制标准及施工热害控制的合理区域,形成了热害隧道通风降温、制冷降温、地下热水治理相结合的成套降温设计方法,提出了高地温条件下的隧道衬砌结构支护体系及防开裂措施;通过室内模型试验研发了适用于高温热害环境下的成套新型建筑材料;根据传热学理论,建立三维非稳态传热模型,模拟研究了隧道运营环境温度场,并制定了隧道运营期间采用通风井分段进行纵向通风的降温对策。

三峡右岸电站840MVA全空冷水轮发电机技术

本文简要介绍了三峡右岸840MVA全空冷水轮发电机的电磁、通风、绝缘系统及推力轴承等方面技术。三峡右岸全空冷水轮发电机现场试验及运行数据表明,哈尔滨电机厂有限责任公司(下称哈电)三峡右岸840MVA全空冷水轮发电机技术是非常可靠和成功的。

1000MW水轮发电机通风冷却系统结构特点分析

发电机运行过程中,多种损耗会引起结构件发热,对结构件的机械性能以及绝缘材料的绝缘性能均有不利影响,从而威胁到发电机的安全稳定运行。对1 000 MW级水轮发电机组的冷却方式及冷却系统进行了介绍,并在此基础上从转子支架结构、转子磁极冷却形式以及定子通风沟高度对发电机散热性能的影响进行了探讨,通过理论计算结合有限元仿真的方式,对温升控制情况进行计算,以进一步验证设计的合理性。

全空冷巨型水轮发电机

由哈尔滨电机厂有限责任公司独立设计、制造的世界上单机容量最大、结构尺寸最大的三峡右岸电站26号全空冷巨型水轮发电机于2007年7月成功并网发电,标志水轮发电机空冷技术的重大突破。为此,重点介绍全空冷水轮发电机的电磁、通风、绝缘系统及结构的设计特点,并展望了容量为1 000 MV.A水轮发电机采用全空冷技术的可能性。

高速异步电机设计探讨

结合高速电机的特点,通过运用有限元联合仿真,从结构设计、通风散热设计、电磁设计等方面进行设计分析计算,确定整机的优化电磁结构。

天然洞内地下医院的设计

本文介绍了七十年代初我国首次利用天然洞建造地下医院的设计情况。经过近二十年的使用证明效果良好。洞内设计充分利用空问,1号洞内设计了5层临床科大楼,2号洞为非临床科用房,3号洞为服务用性房。洞内设计对防排水、防潮、通风、光照、消音、洞口防护等都作了充分的考虑,基本上满足了地下医院的使用要求。

大型热加工双类Г型复合平面建筑工艺设计的创新

双类Г型复合平面建筑形式是对用地奇缺改扩建厂总图设计的一种创新。本文将其与之工艺设计的创新归纳为集约、用余、纳新3个方面共8个创新点,并逐一加以简明扼要的阐述,并与国内外同类企业进行了对比。对老厂改造和新厂建设节约土地资源具有一定参考及借鉴作用。

高速永磁同步电机的电磁性能分析与结构设计

对一台高速永磁电机的定、转子进行了电磁与结构设计。利用场路祸合仿真分析,计算了高速永磁电机的空、负载特性和电机内的电磁场,验证了其结构的合理性。

贵州乌江沙沱水电站发电机设计特点

介绍贵州乌江沙沱水电站单机为311.1MVA的立式水轮发电机在电磁设计、结构设计、绝缘及通风冷却等方面的设计特点,体现了ALSTOM公司在中、低速大型水轮发电机设计方面的一般方法和设计理念。

龙滩水轮发电机通风冷却系统结构特点

龙滩电站是世界上首台单机容量为700 MW的全空冷式水轮发电机组,本文对龙滩电站700 MW水轮发电机全空冷系统的结构特点进行了详细的阐述,并通过对首台机前期带部分负荷运行时的监测数据进行分析、推测,评估出该机额定工况下的空冷性能,为同行业大容量的空冷机组的设计、安装及运行提供参考。

全氢冷透平发电机

近年来,随着燃气-蒸汽联合循环的发展和燃气轮机单机容量的增大,全氢冷透平发电机再次引起人们的重视。回顾全氢冷发电机的发展历程,重点介绍西屋、GE、阿尔斯通和西门子公司的典型全氢冷透平发电机的冷却方式和结构特点。

多布水电站高海拔灯泡贯流水轮发电机设计概述

介绍了多布水电站高海拔灯泡贯流水轮发电机的电磁设计和主要结构设计特点。针对电站高海拔情况,通过电磁优化设计、定子防晕与绝缘海拔修正、转子磁极优化设计和通风冷却系统选择合适的轴流风机,解决了在高海拔地区水轮发电机易起晕、放电和散热困难等难题。

变频调速异步推进电动机的设计方法研究

本文简要地论述了现代变频调速鼠笼异步电动机的优势,电磁设计和结构设计的要点,绝缘结构和通风冷却。

柬埔寨桑河二级电站灯泡贯流式发电机设计概述

本文介绍了柬埔寨桑河二级水电站大容量灯泡贯流式水轮发电机的电磁方案设计和主要结构特点。针对其河水温度高、雨季泥沙含量大、微生物丰富等特点,主要从电磁方案、结构设计、组合轴承设计和通风冷却计算4个方面进行了优化设计。机组投产后各系统运行稳定。发电机满发时定子绕组运行温度80℃左右,成功打破了锥体冷却套二次水密闭循环冷却系统在40 MW以上机组中的应用限制。

大功率空冷汽轮发电机多风区流域内流型演变特性研究

为了阐明大型空冷汽轮发电机内部流体流动特性,进而获取有效冷却效果,以一台350 MW大型空冷汽轮发电机为例,根据该发电机多风路通风系统结构特征以及基本假设,选取整机1/4流体域作为流体场数值研究求解域,在给出相应的求解条件的基础上,采用有限体积法对电机稳态运行时空冷系统的三维流体场进行数值研究。在验证流体场数值研究正确的前提下,分别对发电机定转子径向通风道以及转子副槽等空间内流体场冷却介质的流量以及速度等流体参数进行了分析,揭示了大型空冷汽轮发电机多风区通风系统内的流型演变规律,为该类型发电机通风结构的设计以及性能优化提供了理论参考。

风力发电用永磁同步发电机

可再生能源正受到人们的普遍关注,其中的风力发电也在不断向世界市场扩展。富士电机公司已将高效率化的风力发电装置实现了产品化,发电机是采用永磁同步发电机,已试制日本国内最大3MW容量级的样机,并完成了检测验证。低速的风力发电机,适用于直接驱动式的风电系统。为实现轻量化、环境适应性以及能多台生产这种结构的新技术正全面展开。试制样机的验证效果良好,已经确认作为风力发电机的性能是十分满意的。