Порівняльний аналіз електромагнітних параметрів та силових процесів в крупному турбогенераторі в режимі несиметричного навантаження

Abstract

На основі багатопозиційних чисельних розрахунків обертового магнітного поля в програмі FEMM виконано дослідження електромагнітних параметрів та силових процесів в турбогенераторі потужністю 325 МВт при несиметричному навантаженні в рамках його стандартних обмежень. Проводиться аналіз часових функцій магнітного потокозчеплення та відповідних ЕРС обмотки ротора та фазних обмоток статора, розглядаються силові процеси в феромагнітному осерді статора турбогенератора, а саме силові дії на зубці та на осердя в цілому, досліджуються пульсації електромагнітного моменту та часові функції його змінної складової. Для більш детальної ілюстрації результатів, аналогічні розрахунки проводяться і для симетричного навантаження турбогенератора.

Purpose. Presentation of the results of a rotating magnetic field numerical calculation of a turbogenerator in an asymmetric load mode within its standard limitations. Methodology. The calculation of the rotating magnetic field at full rotation of the rotor is carried out by the finite element method according to the FEMM program. Calculations are automated by controlling the program using Lua script. Results. Calculations are carried out for a 325 MW turbogenerator. The temporal functions of magnetic flux linkage and the corresponding EMF of the rotor winding and phase stator windings were obtained, the power processes in the ferromagnetic core of the stator of the turbogenerator were analyzed, namely the force actions on the teeth and on the core as a whole, the pulsations of the electromagnetic moment and the time functions of its variable component. For a more detailed illustration of the results, similar calculations are performed for the symmetric load of the turbogenerator. Practical value. Analysis of the operation of the TG with an unbalanced load showed problems of power and electromagnetic nature. It is shown that the time functions of the forces acting on the teeth of the stator core are almost the same as those with a symmetrical load, but the compressive forces acting on the core have increased. It is determined that the pulsations of the electromagnetic moment reach 17% of its average value.