大型汽轮发电机定子绕组端部振动的研究

论文摘要

近年来,由于汽轮发电机定子端部绕组振动造成的事故时有发生,这势必威胁到电网及发电机的安全稳定运行。因此对定子端部绕组的振动问题进行研究,对于提高发电机运行的可靠性具有重要的意义。本文的研究内容概括为以下几部分:1.对大型汽轮发电机的振动原因、振动特征等进行了简要的说明,对当前发电机定子端部绕组振动的测试手段以及国内外发展现状进行了介绍。2.对国内外厂家制造的发电机定子端部绕组常用结构进行了介绍,并详细分析了定子端部绕组所受的振动力的来源。3.分析了锤击法测试定子端部绕组模态参数的原理,并介绍了进行模态试验应该注意的问题。对影响固有频率的因素进行了分析,并结合实例分析了如何利用模态参数推测发电机的实际运行状态。最后,结合河北南网数十台发电机近十年来所测得的模态数据制作了发电机模态数据分析系统,该数据分析系统具有记录发电机的模态数据、分析模态频率的变化趋势、显示发电机的模态振型等功能。4.定子端部绕组所受径向力沿发电机圆周分布为椭圆形,但与其大小差不多的切向力的分布趋势并不清晰。对此,本文将发电机端部绕组模型进行合理简化,提出一种简便的方法计算了端部绕组所受的切向力,并对于其整体趋势进行了详细的分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 发电机定子绕组端部结构及振动力来源分析
• 2.1 国内外发电机常用的定子绕组端部结构
• 2.1.1 压板式固定结构
• 2.1.2 绑扎式固定结构
• 2.1.3 内外撑环式固定结构
• 2.1.4 撑环与压板相结合的固定结构
• 2.2 定子绕组端部受力来源
• 2.3 定子绕组端部振动分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 模态试验与模态数据分析系统的建立
• 3.1 模态试验原理
• 3.1.1 锤击法原理
• 3.1.2 利用频响函数辨识模态参数
• 3.1.3 模态试验时注意的问题
• 3.2 模态振型图分析
• 3.3 影响固有频率的因素
• 3.4 模态数据分析系统的建立
• 3.5 本章小结
• 第4章 定子端部绕组切向力的计算方法研究
• 4.1 定子绕组端部切向力计算
• 4.1.1 镜像法原理
• 4.1.2 基本假定及绕组展开图
• 4.1.3 定子端部绕组结构的几种情况
• 4.1.4 计算过程
• 4.1.5 切向力的整体趋势分析
• 4.2 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和科研情况