Zagrożenia termiczne wirników turbogeneratorów podczas zwarć asymetrycznych

• Autorzy: Krok R.

Warianty tytułu

EN

Thermal risks in turbogenerator rotors at asymmetrical short circuits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono model cieplny do obliczeń pól temperatury w wirnikach turbogeneratorów z pośrednim chłodzeniem uzwojenia wzbudzenia, w którym uwzględniono straty dodatkowe generowane przy powierzchni wirnika podczas zwarć asymetrycznych. Model ten, opracowany na podstawie metod różnic skończonych, umożliwia wykonanie obliczeń pól temperatury w wirnikach turbogeneratorów w stanach cieplnie nieustalonych. Uwzględniono w nim straty generowane przy powierzchni wirnika od podstawowej oraz wyższych harmonicznych pola magnetycznego. Podział warstwy przypowierzchniowej wirnika na obszary różnicowe wykonano w taki sposób, aby można było uwzględnić w modelu nierównomierny rozkład strat w przypowierzchniowej strefie klinów żłobkowych i głowic zębów. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń cieplnych wirnika turbogeneratora o mocy 30 MW podczas zwarć asymetrycznych. Za pomocą opracowanego programu komputerowego wykonano badania symulacyjne, na podstawie których określono nastawy zabezpieczeń termicznych chroniących wirnik turbogeneratora przed uszkodzeniami termicznymi wywołanymi zwarciami asymetrycznymi.

EN

The thermal model of a turbogenerator rotor with intermediate system of ventilation worked out basing on the finite difference method is presented in the paper. It takes into account power losses generated by the main and higher harmonics of the magnetic flux density distribution in the stator-rotor gap occurring at asymmetrical short circuits as well as their various depth of penetration in the slot wedges and tooth heads. Table 1 presents the losses occurring in the 30 MW turbogenerator rotor at the asymmetrical short-circuit (the backward component of the armature current ) and the penetration depth of the losses generated at the rotor surface. The equivalent thermal diagram (Fig. 2) corresponds with the system of differential equations of heat conduction. Calculations of the temperature fields in the 30 MW turbogenerator rotor in thermal transient states after the occurrence of a short circuit have been performed by means of the developed computer program. Basing on the thermal calculation results (Figs. 3 and 4) the rules of choice of thermal protection adjustments protecting the turbogenerator rotor against the results of asymmetrical short circuits have been given.

Słowa kluczowe

PL

turbogeneratory; modele cieplne; obliczenia pól temperatury; zwarcia asymetryczne; zabezpieczenia termiczne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 49, nr 21
• Strony: 63--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab. 2 rys. 4

Twórcy

autor

Krok R.

• Katedra Maszyn i Urządzeń Elektrycznych, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 10a, 44-100 Gliwice