电机是电力系统中最为关键的基础设备,它的运行可靠性对整个系统的安全和稳定起着至关重要的作用。在励磁部分或者全部消失的状态下,电机的机端特性和内部情况会发生很大变化,这决定了电机的异步运行性能。因此,研究发电机的失磁情况对电网稳定运行和电机设计具有重要的意义。本文首先根据同步电机的实际情况做了一定的简化并建立了相应的端部特性方程和磁链方程。结合单机无穷大系统对发电机在失磁状况下的定子、转子和阻尼绕组的电流变化情况进行了分析。根据电流变化情况对发电机的有功功率特性和无功功率特性进行了详细的分析。其次,根据同步电机的基本理论和单机无穷大系统模型,在matlab/simulink平台上建立了关于发电机机端特性、励磁系统、调速系统和输电线系统的simulink仿真模型。同时,对发电机的几种失磁故障进行了分析和说明。针对这几种失磁情况进行了matlab仿真,对发电机在失磁情况下的运行特性进行了数值仿真和计算。最后,根据有限元理论,针对经灭磁电阻短路的失磁故障,在ANSYS平台上建立了汽轮发电机本体电磁场和温度场的分析模型。将运用matlab解出的该失磁故障下电流作为激励加载到仿真模型中,进行电磁场分析。利用电磁场.温度场耦合关系对转子进行温度分析。通过对电磁和温度的分析对发电机的失磁异步运行性能作出评价。
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