汽輪發(fā)電機(jī)

汽輪發(fā)電機(jī)是由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)通入直流電流后，便建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)稱主磁場(chǎng)，它隨著汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其磁通自轉(zhuǎn)子的一個(gè)磁極出來(lái)，經(jīng)過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進(jìn)入轉(zhuǎn)子另一個(gè)相鄰磁極，從而構(gòu)成主磁通回路。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)磁極旋轉(zhuǎn)一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內(nèi)的u、v、w三相繞組(導(dǎo)線)依次切割，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)。

假設(shè)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有一對(duì)磁極(即一個(gè)N極、一個(gè)S極)，當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子同軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如汽輪機(jī)以3000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時(shí)，這樣發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以50周/秒的恒速旋轉(zhuǎn)，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變化50次，同時(shí)在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動(dòng)勢(shì)，即頻率為50赫茲的三相交變電動(dòng)勢(shì)。這時(shí)若將發(fā)電機(jī)定子三相繞組末端(即中性點(diǎn))連在一起接地，而將發(fā)電機(jī)定子三相繞組的首端引出線與用電設(shè)備連接，就會(huì)有電流流過，這個(gè)過程即為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部原因

1)在設(shè)計(jì)制造過程中，要根據(jù)發(fā)電機(jī)容量、工作環(huán)境和運(yùn)行要求進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地加工部件和正確選擇電機(jī)材料。譬如，發(fā)電機(jī)絕緣材料選用不當(dāng)、材料不符合規(guī)定，都會(huì)造成絕緣材料磨損、腐蝕、變形、破裂和老化等。

2)汽輪發(fā)電機(jī)組自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。例如，由于發(fā)電機(jī)冷卻水系統(tǒng)的故障，引起部分冷卻水管道堵塞或漏水，導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)局部過熱或繞組受潮，并最后燒壞發(fā)電機(jī)絕緣。

3)汽輪發(fā)電機(jī)組自身的工作特點(diǎn)。汽輪發(fā)電機(jī)的絕緣材料長(zhǎng)期處在高溫和潮濕的惡劣環(huán)境下，并且承受著巨大的機(jī)電應(yīng)力，極易發(fā)生絕緣故障。由于汽輪發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)相連，當(dāng)電力系統(tǒng)突發(fā)暫態(tài)過程時(shí)，會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生沖擊。機(jī)電系統(tǒng)之間存在共振條件時(shí)，會(huì)引發(fā)破壞性的轉(zhuǎn)子扭振現(xiàn)象。

汽輪發(fā)電機(jī)外部原因

1)安裝調(diào)試不到位。汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)輸、安裝、調(diào)試的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題，造成設(shè)備故障缺陷。譬如，汽輪發(fā)電機(jī)在安裝或大修后，如果軸系對(duì)中不好，或者發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的中心不重合，極易引起軸系的彎曲振動(dòng)，破壞機(jī)組轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子絕緣。

2)運(yùn)行操作管理問題。運(yùn)行人員沒有按照操作規(guī)程正確調(diào)控發(fā)電機(jī)組，或者采取了錯(cuò)誤的操作方法，造成人為故障等。譬如，使發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)引起發(fā)電機(jī)過熱，使發(fā)電機(jī)絕緣過早老化。

3)維護(hù)管理問題。維護(hù)人員沒有嚴(yán)格按照維護(hù)規(guī)定的技術(shù)要求完成各項(xiàng)工作。在維修過程中，如果維修不當(dāng)，沒有達(dá)到修理技術(shù)要求，修理質(zhì)量不高，很容易造成發(fā)電機(jī)組內(nèi)部絕緣被人為損傷。

發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的“心臟”，其能否安全運(yùn)行，將直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和電能的質(zhì)量。汽輪發(fā)電機(jī)的絕緣材料長(zhǎng)期處在高溫和潮濕的惡劣環(huán)境下，并且承受著巨大的機(jī)械應(yīng)力，極易發(fā)生絕緣故障。與變壓器相比，發(fā)電機(jī)增加了旋轉(zhuǎn)部分，除了電氣絕緣故障外，還有各種機(jī)械故障。另外，發(fā)電機(jī)本身機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還有龐大的輔機(jī)設(shè)備，使得發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的任一部件發(fā)生故障都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。汽輪發(fā)電機(jī)的故障大致可歸為以下幾種典型故障：

(1)定子鐵芯故障。

鐵芯故障通常發(fā)生在大型汽輪發(fā)電機(jī)上。由于制造或安裝過程中損傷了定子鐵芯，形成片間短路，流過短路處的環(huán)流隨時(shí)間逐漸增大，致使硅鋼片熔化，并流入定子槽，從而燒壞繞組絕緣，最后因定子繞組接地導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子鐵芯燒毀。小型發(fā)電機(jī)則可能由于自身振動(dòng)過于劇烈、軸承損壞等原因，造成定、轉(zhuǎn)子間摩擦而使定子鐵芯損壞。這類故障的早期征兆是大的短路電流、高溫和絕緣材料的熱解。

(2)繞組主絕緣故障。

1)絕緣老化。主要發(fā)生在大容量的汽輪發(fā)電機(jī)定子槽內(nèi)。環(huán)氧云母絕緣因存在放電而受損，最后引發(fā)絕緣事故。

2)絕緣的先天性缺陷。主絕緣中存在空洞或雜質(zhì)而引起局部放電，局部放電進(jìn)一步發(fā)展，從而引起絕緣故障。

(3)定子繞組股線故障。

繞組股線故障主要是股線短路故障，多發(fā)生在電負(fù)荷大，定子繞組承受較大的電、熱以及機(jī)械應(yīng)力的大型發(fā)電機(jī)中。定子線棒通常由多根股線組合而成，股間有絕緣，并需進(jìn)行換位。在運(yùn)行中，若發(fā)生嚴(yán)重的繞組振動(dòng)，則可能損壞股線間的絕緣，導(dǎo)致股線問短路而產(chǎn)生電弧放電，進(jìn)而侵蝕和熔化其他股線，破壞定子線棒的主絕緣，可能發(fā)生接地故障或相間短路故障。另外，當(dāng)繞組振動(dòng)過大時(shí)，也會(huì)引起槽口等處的定子線棒股線問的絕緣疲勞斷裂，從而導(dǎo)致電弧放電。

(4)定子端部繞組故障。

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，持續(xù)的機(jī)械應(yīng)力或因暫態(tài)過程產(chǎn)生巨大的沖擊力，可使定子端部繞組發(fā)生機(jī)械位移。大型汽輪發(fā)電機(jī)中，此類位移有時(shí)可達(dá)幾毫米，從而使端部產(chǎn)生振動(dòng)，引發(fā)疲勞磨損，使絕緣材料出現(xiàn)裂縫，從而發(fā)生局部放電。這類故障的先兆是振動(dòng)和局部放電。

(5)轉(zhuǎn)子繞組故障。

汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障主要是由于電、熱、機(jī)械應(yīng)力引起的。譬如，轉(zhuǎn)子離心力使轉(zhuǎn)子絕緣損壞從而引起繞組匝間短路，造成局部過熱，進(jìn)而損壞主絕緣。匝間短路會(huì)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁通量不對(duì)稱，轉(zhuǎn)子受力不平衡，引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)。可通過監(jiān)測(cè)機(jī)組振動(dòng)是否加大，氣隙磁通波形畸變程度等現(xiàn)象來(lái)診斷該類故障。

(6)轉(zhuǎn)子本體故障。

強(qiáng)大的離心力同樣也可能引起轉(zhuǎn)子本體故障。

例如：轉(zhuǎn)子自重力的作用導(dǎo)致剛體疲勞，使轉(zhuǎn)子本體及與之相連的部件的表面發(fā)生裂紋；進(jìn)一步發(fā)展，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生災(zāi)難性的故障。轉(zhuǎn)子過熱也會(huì)引起嚴(yán)重的疲勞斷裂；電力系統(tǒng)突發(fā)暫態(tài)過程時(shí)，會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生沖擊應(yīng)力，若發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)之問存在共振條件時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)激發(fā)扭振現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子或聯(lián)軸器發(fā)生機(jī)械故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子偏心引起振動(dòng)，引發(fā)轉(zhuǎn)子本體故障。

(7)冷卻水系統(tǒng)故障。

因冷卻水質(zhì)不潔等原因會(huì)引起部分冷卻水管道堵塞，導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)局部過熱，并最后燒壞發(fā)電機(jī)絕緣。其先兆是定子線棒或冷卻水的溫度偏高，材料熱解使冷卻介質(zhì)中產(chǎn)生雜質(zhì)微粒，使發(fā)電機(jī)的放電量增加。

發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姍C(jī)，通常由汽輪機(jī)、水輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。發(fā)電機(jī)分直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類，后者又可分為同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)。現(xiàn)代電廠中最常用的是同步發(fā)電機(jī)。它由直流電流勵(lì)磁，既能提供有功功率，也能提供無(wú)功功率，可滿足各種負(fù)載的需要。異步發(fā)電機(jī)沒有獨(dú)立的勵(lì)磁繞組，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但不能向負(fù)載提供無(wú)功功率。因此，異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)必須與其他同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)，或并接相當(dāng)數(shù)量的電容器。直流發(fā)電機(jī)有換向器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，易出故障，維修困難，效率也不如交流發(fā)電機(jī)。故自20世紀(jì)50年代以后，直流發(fā)電機(jī)逐漸為交流電源經(jīng)功率半導(dǎo)體整流獲得的直流電所取代。

汽輪發(fā)電機(jī)是與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī) 。其轉(zhuǎn)速通常為3000轉(zhuǎn)/分（頻率為50赫茲）或3600轉(zhuǎn)/分（頻率為60赫茲）。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)磨耗，轉(zhuǎn)子直徑一般較小，長(zhǎng)度較大（即細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)子）。這種細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)子使大型高速汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子尺寸受到限制。20世紀(jì)70年代以后，汽輪發(fā)電機(jī)的最大容量達(dá)130～150萬(wàn)千瓦。

汽輪發(fā)電機(jī)是同步發(fā)電機(jī)的一種，它是由汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的電氣設(shè)備，主要運(yùn)用于火力發(fā)電廠或核能發(fā)電廠。

由于汽輪發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行方面的諸多原因，汽輪發(fā)電機(jī)的故障具有潛伏性，時(shí)常會(huì)造成在實(shí)際生產(chǎn)過程中運(yùn)行機(jī)組的故障發(fā)生率居高不下。對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，目的是在故障初始階段檢查出汽輪發(fā)電機(jī)存在的缺陷，有計(jì)劃地安排機(jī)組檢修，避免重大事故的發(fā)生。同時(shí)，延長(zhǎng)其平均無(wú)故障時(shí)間和縮短平均修理時(shí)間，減少停機(jī)，降低維修費(fèi)用，提高發(fā)電設(shè)備的設(shè)備利用率。

火力發(fā)電廠或核能發(fā)電廠的汽輪發(fā)電機(jī)皆采用臥式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)、勵(lì)磁機(jī)等配套組成同軸運(yùn)轉(zhuǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)組。汽輪發(fā)電機(jī)最基本的組成部件是定子、轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。

定子

汽輪發(fā)電機(jī)的定子如圖2所示，由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座等部件組成。

(1)定子鐵芯。定子鐵芯是構(gòu)成磁路并固定定子繞組的重要部件，通常由0.5mm或3.5mm厚、導(dǎo)磁性能良好的冷軋硅鋼片疊壓而成。大型汽輪發(fā)電機(jī)的定子鐵芯尺寸很大，硅鋼片沖成扇形，再用多片拼裝成圓形。

(2)定子繞組。定子繞組嵌放在定子鐵芯內(nèi)圓的定子槽中，分三相布置，互成120°角度，以保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在三相定子繞組中產(chǎn)生互成120°相位差的電動(dòng)勢(shì)。每個(gè)槽內(nèi)放有上下兩組絕緣導(dǎo)體(亦稱線棒)，每個(gè)線棒分為直線部分(置于鐵芯槽內(nèi))和兩個(gè)端接部分。直線部分是切割磁力線并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體有效邊，線棒端接部分則起到連接作用，把相關(guān)線棒按照一定的規(guī)律連接起來(lái)，構(gòu)成發(fā)電機(jī)的定子三相繞組。中、小型汽輪發(fā)電機(jī)的定子線棒均為實(shí)心線棒，而大型汽輪發(fā)電機(jī)由于散熱的需要，多采用內(nèi)部冷卻的線棒，譬如由若干實(shí)心線棒和可通水的空心線棒并聯(lián)組成。

(3)機(jī)座及端蓋。機(jī)座的作用是支撐和固定發(fā)電機(jī)定子鐵芯。機(jī)座一般用鋼板焊接而成，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，并能滿足通風(fēng)散熱的要求。端蓋的作用是將發(fā)電機(jī)本體的兩端封蓋起來(lái)，并與機(jī)座、定子鐵芯和轉(zhuǎn)子一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)內(nèi)部完整的通風(fēng)系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)子

汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子如圖3所示，主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組(轉(zhuǎn)子繞組)、護(hù)環(huán)和風(fēng)扇等組成，是汽輪發(fā)電機(jī)最重要的部件之一。由于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子受的離心力很大，所以轉(zhuǎn)子都呈細(xì)長(zhǎng)形，且制成隱極式的，以便更好地固定勵(lì)磁繞組。

(1)轉(zhuǎn)子鐵芯。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體采用高強(qiáng)度、導(dǎo)磁性能良好的合金鋼加工而成。沿轉(zhuǎn)子本體表面軸向銑出用于放置勵(lì)磁繞組的凹槽。槽的排列方式一般為輻射式，槽與槽之間的部分為齒，俗稱小齒。未加工的部分通稱大齒，大齒作為磁極的極身，是主磁通必經(jīng)之路。

(2)勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組為若干個(gè)線圈組成的同心式繞組，線圈則用矩形扁銅線繞制而成。勵(lì)磁繞組放在槽內(nèi)后，繞組的直線部分用槽楔壓緊，端部徑向固定采用護(hù)環(huán)，軸向固定采用云母塊和中心環(huán)。勵(lì)磁繞組的引出線經(jīng)導(dǎo)電桿連接到集電環(huán)上，再經(jīng)過電刷引出。

(3)護(hù)環(huán)和中心環(huán)。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很高，勵(lì)磁繞組端部承受很大的離心力，所以要用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來(lái)緊固。護(hù)環(huán)把勵(lì)磁繞組端部套緊，使繞組端部不發(fā)生徑向位移和變形；中心環(huán)用以支持護(hù)環(huán)，并防止端部的軸向移動(dòng)。

(4)集電環(huán)。集電環(huán)分為正、負(fù)兩個(gè)集電環(huán)，由堅(jiān)硬耐磨的合金鍛鋼制成，裝于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁端外側(cè)。正、負(fù)兩個(gè)集電環(huán)分別通過引線接到勵(lì)磁繞組的兩端，并借電刷裝置引至發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)上。

(5)風(fēng)扇。風(fēng)扇裝于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩端，用以加快氣體在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子部分的循環(huán)，提高冷卻效果。

冷卻系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的各種損耗會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，引起發(fā)電機(jī)發(fā)熱。尤其是大型汽輪發(fā)電機(jī)，因其結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)，中部熱量不易散發(fā)，發(fā)熱問題更顯得嚴(yán)重。如果發(fā)電機(jī)溫度過高，會(huì)直接影響絕緣的使用壽命，因此冷卻對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)是非常重要的問題。

勵(lì)磁系統(tǒng)

勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用是：

①發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按主機(jī)負(fù)荷情況供給和自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持一定的端電壓和無(wú)功功率的輸出。

②發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，使無(wú)功功率分配合理。

③當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生突然短路故障時(shí)，能對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。短路故障切除后，使電壓迅速恢復(fù)正常。

④當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷突減時(shí)，能進(jìn)行強(qiáng)行減磁，以防止電壓過分升高。

⑤發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障，如匝間短路或轉(zhuǎn)子發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)自動(dòng)減磁或滅磁。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的需求不斷上升。汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫升直接關(guān)系到機(jī)組的性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，同時(shí)還影響發(fā)電機(jī)的壽命和運(yùn)行的可靠性。汽輪發(fā)電機(jī)溫升計(jì)算是汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的最主要內(nèi)容之一。電機(jī)冷卻的根本任務(wù)在于散發(fā)掉電機(jī)內(nèi)部損耗產(chǎn)生的熱量，使電機(jī)各部溫升維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。大量應(yīng)用氫冷電機(jī)來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，對(duì)冷卻電機(jī)的設(shè)計(jì)及研究的投入顯著增加。許多外文文獻(xiàn)都曾分析了汽輪發(fā)電機(jī)的流場(chǎng)及溫度場(chǎng)。

以某工廠正在研制開發(fā)的AP1000水氫氫冷卻四極汽輪發(fā)電機(jī)定子作為研究對(duì)象，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)的溫度場(chǎng)進(jìn)行研究。根據(jù)該大型水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)定子內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)特性和電機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)建立電機(jī)三維流場(chǎng)模型，通過對(duì)計(jì)算域內(nèi)的模型求解，得到發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)熱部件的溫度分布情況，確定電機(jī)定子內(nèi)冷卻介質(zhì)的最高溫升位置；根據(jù)以上各計(jì)算結(jié)果，著重分析了電機(jī)的主要固體部件，銅線圈、鐵心、磁屏蔽、壓板的溫度分布規(guī)律。

四極汽輪發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型

電機(jī)內(nèi)的流體視為不可壓縮流體，流體的流動(dòng)處于湍流狀態(tài).流動(dòng)要受到質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律三大定律的制約。湍流流動(dòng)過程中，實(shí)際計(jì)算常用方法是瞬態(tài)N－S方程。在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充湍流的脈動(dòng)動(dòng)能方程和湍流動(dòng)能耗散方程。其中應(yīng)用較多的是標(biāo)準(zhǔn)的k－ε兩方程標(biāo)準(zhǔn)模型，選用標(biāo)準(zhǔn)k－ε兩方程標(biāo)準(zhǔn)模型，單位質(zhì)量的脈動(dòng)動(dòng)能耗散率的定義為：

四極汽輪發(fā)電機(jī)物理模型和求解條件

1.物理模型

發(fā)電機(jī)定子有48個(gè)槽，在周向結(jié)構(gòu)是重復(fù)的，轉(zhuǎn)子有32個(gè)槽，為了與轉(zhuǎn)子的一個(gè)槽建立對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，建立整機(jī)機(jī)組1/32圓周結(jié)構(gòu)的定子、轉(zhuǎn)子和氣隙的三維模型。其中定子部分包含壓板、磁屏蔽、定子鐵心和線圈，求解物理模型如圖4所示。

2.基本假設(shè)和邊界條件

（1）基本假設(shè)：

①忽略重力和浮力對(duì)流體的影響；

②電機(jī)內(nèi)流場(chǎng)中，流體流速遠(yuǎn)小于聲速，即馬赫數(shù)(Ma數(shù))很小，故把流體作為不可壓縮粘性流體處理；

③流體的流動(dòng)為定常流動(dòng)狀態(tài)，由于電機(jī)中流體的雷諾數(shù)很大，屬于紊流，因此采用紊流模型對(duì)電機(jī)內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行求解；

④線圈主絕緣、層間絕緣各自的材料物性均相同；

⑤電機(jī)內(nèi)各固體部件之間完全接觸，熱源密度按照損耗平均分布考慮；

⑥定子線圈的熱物理性質(zhì)參數(shù)認(rèn)為都是相同的，定子空心線圈中冷卻水帶走的熱損耗相同。

（2）邊界條件：

①材料物性參數(shù)為常數(shù)，鐵心軸向、周向和徑向三個(gè)方向的導(dǎo)熱系數(shù)不相同，系數(shù)分別為:1.5W/(m·K)、26W/(m·K)、30W/(m·K)，銅線圈的導(dǎo)熱系數(shù)為387.6W/(m·K)，絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.3W/(m·K)；

②壓強(qiáng)設(shè)置與計(jì)算流場(chǎng)時(shí)壓力設(shè)置相同，定子鐵心端部風(fēng)室的氫氣入口溫度為318K，定子線圈入口水溫為318K；

③磁屏蔽外表面設(shè)置對(duì)流邊界，其余內(nèi)部流體與固體壁面的交界處采用耦合對(duì)流邊界，對(duì)流系數(shù)由耦合計(jì)算自動(dòng)獲得；

④各個(gè)部件的熱源強(qiáng)度由廠方給出的損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行換算之后得到。

四極汽輪發(fā)電機(jī)求解結(jié)果及分析

1.定子磁屏蔽壓板、齒壓板溫度場(chǎng)分析

用來(lái)固定磁屏蔽及定子鐵心的磁屏蔽壓板和齒壓板，其物理屬性與定子鐵心軛部、齒部材料設(shè)置相同。壓板本身沒有熱量產(chǎn)生，但是在磁屏蔽及定子鐵心溫度的共同作用下，壓板會(huì)有一定程度的溫升，其溫度場(chǎng)示意圖如圖5所示。

在設(shè)置齒壓板的頂端與磁屏蔽外表面邊界條件時(shí)，考慮到壓板外表面是有氣流的冷卻作用因此設(shè)置為對(duì)流換熱邊界條件。

由圖2中顏色分布的情況可以明顯的看出外表面受氫氣冷卻的作用，溫度較低;而壓板內(nèi)側(cè)直接與溫度較高的磁屏蔽接觸，溫度有所上升，汽端溫度最大值約為354K；由于氫氣運(yùn)動(dòng)到勵(lì)端時(shí)溫度有所上升，換熱溫差有所減小，使得勵(lì)端齒壓板溫度明顯高于汽端齒壓板溫度，最大溫度值約為368K；而勵(lì)端外表面對(duì)流換熱系數(shù)較汽端大，使得出現(xiàn)汽端磁屏蔽壓板溫度稍高于勵(lì)端，最低溫度值范圍小于勵(lì)端最低溫度值范圍。

2.定子磁屏蔽溫度場(chǎng)分析

在定子里，發(fā)熱量較大的為磁屏蔽部分和線圈。線圈是用冷卻水冷卻的，雖然單位發(fā)熱量大，但單位換熱量也大，因此線圈在定子中的溫度并不是最高的;磁屏蔽相對(duì)體積小，發(fā)熱量大，靠軸向和徑向通風(fēng)，可徑向通風(fēng)效果不好，冷卻性能較低，因此磁屏蔽的溫升較高。如圖6所示。汽端磁屏蔽的最高溫度約為362K，在較大直徑處，此位置距離定子通風(fēng)孔較遠(yuǎn)，冷卻效果不佳.在靠近軸向通風(fēng)孔區(qū)域，由于受到冷卻介質(zhì)的冷卻作用，冷卻效果明顯，磁屏蔽溫度相對(duì)較低。處于風(fēng)路末端的磁屏蔽，氫氣溫度升高，冷卻效果減弱，軸向通風(fēng)附近的固體溫度約為355K，明顯高于汽端軸向通風(fēng)部分的331K。勵(lì)端磁屏蔽最高溫度為383K，是在較小半徑位置，此處離軸向風(fēng)路相對(duì)較遠(yuǎn)，熱量不能被及時(shí)帶走，同時(shí)氫氣的冷卻效果也不好；試驗(yàn)測(cè)定的磁屏蔽最高溫度值為385K，在誤差允許的范圍內(nèi)，認(rèn)為計(jì)算準(zhǔn)確，通風(fēng)冷卻系統(tǒng)合理。

3.定子鐵心溫度場(chǎng)分析

由于熱源強(qiáng)度的差別，在對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行物理建模時(shí)，要將定子鐵心分成軛部和齒部?jī)刹糠郑O(shè)置求解條件時(shí)分別進(jìn)行設(shè)置。

定子鐵心軛部溫度場(chǎng)如圖7所示，溫度低的一端為汽端為319K，沿軸向溫度逐漸增加，溫度最高處是定子鐵心勵(lì)端靠近齒部部分為370K；定子鐵心汽、勵(lì)兩端各有兩個(gè)徑向風(fēng)路，冷卻效果相對(duì)較好，圖7中明顯可以看出定子鐵心軛部整體的平均溫度不高；到達(dá)勵(lì)端氫氣由于溫升的影響，冷卻效果下降，同時(shí)軛部較小半徑部位與齒部相連，因此看到圖7中溫度最高的位置。

定子鐵心齒部溫度場(chǎng)如圖8所示，定子鐵心齒部的溫度走勢(shì)與軛部的溫度走勢(shì)大致相同，汽端溫度最低，沿軸向溫度逐漸升高，勵(lì)端溫度最高，溫度值約為372K。徑向風(fēng)路部分的溫度值低于周圍位置的溫度值；由于齒部的熱源強(qiáng)度相對(duì)較大，因此溫度增加走勢(shì)較快，大約在冷卻氣體行程1/3位置處速度已經(jīng)開始大范圍、大幅度增加。

4.定子線圈及冷卻水溫度分析

定子銅線圈采用水冷，空心線圈中水流速在2.06m/s～2.11m/s之間浮動(dòng)。雖然定子銅線圈的熱源強(qiáng)度很大，但是水的蓄熱能力強(qiáng)，冷卻效果很好，流經(jīng)銅線圈的冷卻水可以將大量的熱及時(shí)帶走，以此來(lái)保證銅線圈絕緣的溫升不會(huì)過高。定子線圈由上層線圈和下層線圈組成，上層線圈的空心股線行數(shù)×列數(shù)為4×6，下層線圈的空心股線行數(shù)×列數(shù)為4×5，本機(jī)定子共有48個(gè)槽，模型是整機(jī)機(jī)組1/32，因此定子模型含有一個(gè)完整的定子槽和一個(gè)半個(gè)定子槽。由圖9線圈入口截面溫度場(chǎng)可知，入口處冷卻水的溫度值為318K，銅線圈的溫度和冷卻水的溫度相近，溫度值約為319 K。線圈出口截面溫度場(chǎng)如圖10所示，冷卻水溫度由入口向出口方向逐漸增加，溫度在出口處達(dá)到最大值，最大值約為350K；銅線圈的溫度分布與冷卻水的溫度分布相似，線圈的最低溫度在勵(lì)端，沿著水流方向銅線圈溫度均勻增加，最高溫度出現(xiàn)于汽端，溫度值約為354K。

冷卻水溫度分布與銅線圈溫度分布情況大致相同，但在數(shù)值上有細(xì)微的差別。圖10所示可以明顯看出出口水溫與銅溫度的差別，銅線圈的溫度略高于冷卻水的溫度，使得銅線圈產(chǎn)生的熱量不斷的被冷卻水帶走，靠近空心線圈部分的冷卻效果較好，使得該部分的溫度要低于遠(yuǎn)離空心線圈的銅的溫度，在遠(yuǎn)離空心線圈方向溫度逐漸增加，但數(shù)值相差不大。

四極汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)論

建立四極水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)定子溫度場(chǎng)模型，根據(jù)求解條件，計(jì)算得到冷卻介質(zhì)和固體部件的溫度場(chǎng)分布如下：

1)定子汽端壓板溫度最大值約為354K；勵(lì)端為氣體行程末端，使得勵(lì)端齒壓板溫度明顯高于汽端齒壓板溫度，最大溫度值約為368K，壓板外側(cè)為對(duì)流換熱面，溫度降低。

2)汽端磁屏蔽的最高溫度值為362K，勵(lì)端磁屏蔽的最高溫度值為383K，設(shè)計(jì)方試驗(yàn)得到的磁屏蔽最高溫度值為385K，誤差在允許的范圍內(nèi)。

3)定子鐵芯整體沿冷卻氣體行程逐漸升高，而齒部軸向溫升較快；軛部溫度場(chǎng)最高溫度出現(xiàn)于冷卻風(fēng)路行程末端靠近齒部部分，溫度值約為370K；齒部最高溫度出現(xiàn)于徑向風(fēng)路前端，溫度值約為372K。

4)定子中冷卻水的最高溫度出現(xiàn)于出口處，最高溫度值為350K，與試驗(yàn)值353K的誤差在允許的范圍內(nèi)；定子線圈的溫度分布與冷卻水的溫度分布相似，最高溫度值為354K，與試驗(yàn)值362K的誤差在允許的范圍內(nèi)。 2100433B

俄羅斯核電1 000 MW兩極和四極汽輪發(fā)電機(jī)特性對(duì)比

俄羅斯核電汽輪發(fā)電機(jī)的主要生產(chǎn)廠家有圣彼得堡“電力”工廠和哈爾科夫重型電機(jī)制造廠。1000MW的核電汽輪發(fā)電機(jī)主要由“電力”工廠生產(chǎn)。1980年，“電力”工廠為南烏克蘭核電站生產(chǎn)了TBB-1000-4型1000MW半速（四級(jí)）汽輪發(fā)電機(jī)，1982年投入運(yùn)行，運(yùn)行期間沒有因發(fā)電機(jī)的故障而使機(jī)組停運(yùn)。1983年，“電力”工廠又為羅文斯克核電站生產(chǎn)了TBB-1000-2型1000MW全速(兩極)汽輪發(fā)電機(jī)。

四極汽輪發(fā)電機(jī)全速及半速發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)比

表1中給出了1000MW核電汽輪發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從表1中可以看出，在額定功率、電壓以及功率因數(shù)等相同的情況下，兩極汽輪發(fā)電機(jī)的單位材料消耗小（81.7%）、短路比小（91.11%）、飛輪轉(zhuǎn)矩小（22.88%）；而四極電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量約為兩極電機(jī)的兩倍（196%），定子增重不多（118%），定子運(yùn)輸質(zhì)量很接近（101%），四極電機(jī)的效率比兩極發(fā)電機(jī)效率略高。除此之外，兩極發(fā)電機(jī)的制造時(shí)勞動(dòng)消耗小，但是兩極汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度較高，定子繞組端部漏磁通和定子繞組端部區(qū)域的損耗也較高。

從圖1，可以看出兩極和四極汽輪發(fā)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子槽數(shù)(見表1)。

四極汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

大型汽輪發(fā)電機(jī)的定子冷卻方式已逐步趨向一致，大多采用水冷;但對(duì)于轉(zhuǎn)子的冷卻方式，日本日立、東芝、俄羅斯等電機(jī)廠的兩極電機(jī)采用氣隙取氣方式。對(duì)于四極電機(jī)，美國(guó)GE公司與俄羅斯電機(jī)廠仍采用氣隙取氣型通風(fēng)方式，但增加了徑向氣隙隔板。日本的日立與東芝公司則采用了副槽通風(fēng)。俄羅斯“電力”工廠生產(chǎn)的TBB-1000型汽輪發(fā)電機(jī)冷卻方式為定子繞組水冷，轉(zhuǎn)子氣隙取氣斜流氫內(nèi)冷，增加了氣隙隔板以利冷卻，發(fā)電機(jī)風(fēng)扇采用離心式風(fēng)扇。

俄羅斯院士Я.Б.Дaнилeвич多次來(lái)華講學(xué)指出，俄羅斯大型機(jī)組推薦采用全水冷冷卻方式。2008年8月，作者之一在Я.Б.Дaнилeвич科學(xué)院院士安排下，參觀了俄羅斯電力工廠，了解到正在設(shè)計(jì)的1500MW核電汽輪發(fā)電機(jī)就是采用的全水冷冷卻方式。

在勵(lì)磁控制方面，日本日立、東芝與GE公司采用交流勵(lì)磁機(jī)靜止硅整流器勵(lì)磁方式，西屋、三菱等公司采用無(wú)刷勵(lì)磁方式，而可控硅靜止勵(lì)磁方式已逐步被多數(shù)廠家和用戶所采用。俄羅斯專家認(rèn)為，當(dāng)勵(lì)磁電流過大時(shí)，設(shè)計(jì)與制造大電流滑環(huán)有困難，發(fā)電機(jī)應(yīng)采用無(wú)刷勵(lì)磁方式，便于維護(hù)，提高運(yùn)行可靠性。

TBB-1000型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造形式和布局按照“電力”工廠的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):定子機(jī)座由3部分組成（一個(gè)中心段，兩個(gè)邊罩）。發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。帶繞組的定子鐵心位于中心段，氣體冷凝器和定子繞組引出線則放置在定子的端部。為了運(yùn)輸和裝配方便，端部有水平的可拆卸的支承爪。定子繞組3個(gè)引出線從發(fā)電機(jī)勵(lì)端底部引出，6個(gè)中性點(diǎn)引出線從發(fā)電機(jī)勵(lì)端上部抽出，這是TBB-1000型發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)保護(hù)設(shè)置極為重要。而氣體冷凝器垂直立于電機(jī)的兩端。定子的端蓋內(nèi)部由通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器蓋住，外部由單環(huán)流的油密封封閉。兩極發(fā)電機(jī)定子鐵心與機(jī)座的隔振方式采用彈性定位筋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，隔振效果好。由于半速發(fā)電機(jī)定子鐵心為八節(jié)點(diǎn)振動(dòng)，且振幅只達(dá)到兩極電機(jī)的一半，因此振幅很小，故定子鐵心和機(jī)座之間采用剛性連接。三菱公司1100MW四極發(fā)電機(jī)機(jī)座采用了傳統(tǒng)的立式彈性板隔振結(jié)構(gòu)。

為了保證TBB-1000-2型汽輪發(fā)電機(jī)的高可靠性，對(duì)兩極汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行了研究并在結(jié)構(gòu)改進(jìn)方面上借鑒了TBB-1000-4四極汽輪發(fā)電機(jī)經(jīng)驗(yàn)。兩極電機(jī)更加注意了定子繞組端部的固定、定子端部區(qū)域溫升的降低、轉(zhuǎn)子各部件強(qiáng)度的提高、勵(lì)磁繞組的冷卻效果。主要采取了以下措施：

（a）定子繞組端部固定的要求更高，采用玻璃纖維內(nèi)綁環(huán)來(lái)取代以前的結(jié)構(gòu)；

（b）繞組端部各個(gè)部件的固定采用高強(qiáng)度的玻璃鋼替代以前采用的金屬；

（c）安裝水路用于冷卻定子鐵心壓圈最熱區(qū)域（端部銅屏蔽）———端面圓環(huán)部分；

（d）壓圈上開有冷卻窗孔，氫氣通過窗孔單向流動(dòng)，對(duì)壓圈進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻；

（e）轉(zhuǎn)子槽和通風(fēng)槽采用輕質(zhì)杜拉鋁的特殊合金；

（f）氣隙內(nèi)安置縱向隔板和橫向隔板，以加強(qiáng)冷卻。

四極汽輪發(fā)電機(jī)溫升試驗(yàn)

從表2可以看出，定子繞組有效部分的發(fā)熱處于較低水平。

為了測(cè)試額定勵(lì)磁電流下轉(zhuǎn)子的溫升，同時(shí)又要限制試驗(yàn)過程中的定子電流，在廠內(nèi)進(jìn)行了勵(lì)磁繞組部分反接的所謂“雙線連接”的三相穩(wěn)態(tài)短路試驗(yàn)。在進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，在每個(gè)磁極上有兩個(gè)線圈被反向連接，以便所產(chǎn)生的磁通與其余線圈產(chǎn)生的磁通方向相反，于是，每極總磁通減少?！半p線連接”試驗(yàn)結(jié)束后，再恢復(fù)成正常的連接。試驗(yàn)時(shí)保持勵(lì)磁電流為額定值，得到了兩臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的溫升（表2）。在該試驗(yàn)條件下兩極汽輪發(fā)電機(jī)的定子三相穩(wěn)態(tài)短路電流為額定值的68%，而四極汽輪發(fā)電機(jī)的定子三相穩(wěn)態(tài)短路電流為額定值的36%。這就使得兩極汽輪發(fā)電機(jī)的冷卻水和冷卻氣體的發(fā)熱較高。

勵(lì)磁繞組部分反接時(shí)兩種電機(jī)定子電流的差別可以解釋為它們?cè)谠囼?yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子線圈反接數(shù)與線圈總數(shù)的比值有差別。

與只有縱向氣隙隔板相比，在軸向上縱向、橫向都加氣隙隔板時(shí)的冷卻效果更為顯著，在繞組熱負(fù)荷相同的情況下，轉(zhuǎn)子繞組溫升相對(duì)降低了12～15%。

為了檢查定子鐵心端部區(qū)域在鐵心磁分路和邊段的發(fā)熱（見表3），在相應(yīng)的部位安裝了專門的熱電偶。

兩極汽輪發(fā)電機(jī)由于每極電樞漏磁通相對(duì)較大，使得磁分路環(huán)的溫升比四極汽輪發(fā)電機(jī)要高一些。

四極汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)械特性

四極電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑大，臨界轉(zhuǎn)速高。四極電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)得出，一階臨界轉(zhuǎn)速為940r/min，二階臨界轉(zhuǎn)速為2300r/min，遠(yuǎn)離其運(yùn)行轉(zhuǎn)速1500r/min。這樣的臨界轉(zhuǎn)速相對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的分布是十分有利的，不僅轉(zhuǎn)子平衡容易，振動(dòng)值小，也不易產(chǎn)生油膜失穩(wěn)現(xiàn)象，其可靠性明顯提高。兩極電機(jī)中由于大齒與小齒方向的剛度差別較大，需要在大齒上開月牙槽或者是在大齒上開與小齒一樣的軸向槽。對(duì)四極電機(jī)來(lái)說，由于剛度均勻，則不需要采取以上在轉(zhuǎn)子大齒上開槽的措施，這樣有利于四極電機(jī)的負(fù)序電流在磁極表面均勻分布，可以減少局部負(fù)序電流過大。

四極電機(jī)因轉(zhuǎn)速低，護(hù)環(huán)的熱應(yīng)力比兩極電機(jī)小，緩解了應(yīng)力腐蝕。兩極電機(jī)的振動(dòng)為四節(jié)點(diǎn)振動(dòng)，而四極電機(jī)為八節(jié)點(diǎn)振動(dòng)。雖然四極電機(jī)的鐵心軛部較短（圖1），但其振幅很小，只達(dá)到兩極電機(jī)的一半。工廠試驗(yàn)測(cè)量了TBB-1000型兩極和四極汽輪發(fā)電機(jī)的振動(dòng)，如表4所示。

從表2～4可以看出，四極汽輪發(fā)電機(jī)的熱狀態(tài)和機(jī)械狀態(tài)比兩極電機(jī)的要好，這在理論分析上也得到了確認(rèn)。

四極汽輪發(fā)電機(jī)電磁特性

大型汽輪發(fā)電機(jī)中，為降低定子端部鐵心和結(jié)構(gòu)件的損耗和溫升采用了電屏蔽（銅屏蔽）、磁屏蔽（磁分路）（圖3），端部鐵心為階梯形并開有小槽，端部結(jié)構(gòu)件采用無(wú)磁性材料或者非金屬材料。定子線棒采用空實(shí)結(jié)合導(dǎo)線以減少附加損耗。為使上下層線棒有相近的損耗，從而使其膨脹接近相等，定子繞組的上下層線棒采用較小的高度。為改善電壓波形和減少附加損耗，轉(zhuǎn)子槽采用不等分且有勵(lì)磁長(zhǎng)短槽。采用全阻尼系統(tǒng)來(lái)提高電機(jī)的負(fù)序承載能力。

雖然四極電機(jī)定子端部漏抗較兩極電機(jī)小，但定子槽漏抗卻比兩極電機(jī)大，所以定子漏抗比兩極電機(jī)約大30%。四極電機(jī)由于轉(zhuǎn)子槽加深，阻尼繞組漏抗較兩極電機(jī)大，使得四極電機(jī)的瞬態(tài)和超瞬態(tài)電抗比兩極電機(jī)大30%，從而使短路電流及短路電動(dòng)力減小，瞬態(tài)穩(wěn)定性下降，所以對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)及保護(hù)的性能要求較高。

表5給出了TBB-1000型汽輪發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)。從表中可以看出四極電機(jī)的勵(lì)磁電流在空載工況時(shí)為兩極電機(jī)的102%，短路工況為92.2%，額定負(fù)荷工況為95.12%。

四極電機(jī)有以下特點(diǎn):由于極距約為同容量?jī)蓸O電機(jī)的70%，使四極電機(jī)的端部電動(dòng)力減小，端部漏磁損耗減少，緩解了端部鐵心的損耗和發(fā)熱。四極電機(jī)由于極距縮短，使得每極勵(lì)磁安匝約為兩極電機(jī)70%，減小了勵(lì)磁機(jī)的容量。由于四極電機(jī)離心力較兩極電機(jī)小，轉(zhuǎn)子齒根與槽楔應(yīng)力下降，這就有可能增大轉(zhuǎn)子槽尺寸，每極槽截面約可增加70%，使轉(zhuǎn)子槽可容納更多銅線，轉(zhuǎn)子銅耗下降，半速電機(jī)的通風(fēng)損耗約為兩極電機(jī)的50%。

在1000MW發(fā)電機(jī)試驗(yàn)中，損耗和效率是用校準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的方法確定的，如表6所示。

試驗(yàn)表明，四極汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)械損耗要比兩極汽輪發(fā)電機(jī)的機(jī)械損耗小得多，使得四極電機(jī)的總損耗較小，因此四極汽輪發(fā)電機(jī)效率較兩極電機(jī)高。