变截面转子通风沟对全空冷水轮发电机转子温度场和.pdf

2017 年 10 月 电 工 技 术 学 报 Vol.32 Sup.2 第 32 卷增刊2 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Oct. 2017 DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.L70757 变截面转子通风沟对全空冷水轮发电机转子 温度场和流体场的影响 1 2 1 李伟力 李金阳 李 丹 （1. 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 2. 哈尔滨工业大学电气工程学院 哈尔滨 150001 ） 摘要 在全空冷水轮发电机长期运行下，由于转子磁轭长期反复地受到磁应力和热应力的作 用，造成了转子磁轭通风沟结构的形变。由于全空冷水轮发电机的冷却效果直接影响了电机的性 能和经济指标，因此研究转子磁轭通风沟结构的形变对全空冷水轮发电机的影响十分重要。本文 以一台250MW 全空冷水轮发电机为例，根据该电机特殊的通风冷却结构，确定转子旋转情况下 的计算区域，并分别建立在转子磁轭通风沟结构发生形变和未发生形变时的转子三维流体-温度场 的耦合计算模型。在给定相应的基本假设条件与边界条件下，采用有限体积法对全空冷水轮发电机 的通风和散热问题进行计算与分析。重点研究转子磁轭通风沟结构形变对磁极间隙内空气流动速度 和温度以及励磁绕组温度的影响，并得出相应的变化规律。同时，在转子磁轭通风沟结构未发生 形变时，将转子励磁绕组平均温度的计算结果与实测数据进行对比来验证方法的正确性。 关键词：全空冷水轮发电机 转子 磁轭通风沟 温度场 流体场 中图分类号：TM312 Influence of Variable Section Rotor Ventilation Ducts on Temperature and Fluid Fields of a Full Air-Cooled Large Hydro-Generator Rotor Li Weili 1 Li Jinyang2 Li Dan 1 （1. School of Electric and Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China 2. School of Electrical Engineering and Automation Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China ） Abstract Under the long term operation of a full air-cooled hydro-generator, due to the repeated magnetic and thermal stress on the rotor yoke, the rotor yoke ducts are deformed. As the coolin