Powerformer電磁設計及參數的有限元計算.pdf

1、Powerformer是一種新型的高壓發(fā)電機，采用高壓交聯聚乙烯(XLPE)電纜作為定子繞組，定子繞組的截面為圓形，導體周圍產生均勻電場分布，使發(fā)電機的輸出電壓達到電網電壓水平。因此，不需要升壓變壓器而直接和輸配電網相連，這給電廠帶來很多好處，如提高了電廠的穩(wěn)定性、效率等。Powerformer作為一種新型能量轉換裝置，其定子結構與傳統(tǒng)電機有本質的不同，同時高壓電纜的機械和電氣特性也將影響Powerformer的性能，因而采用傳統(tǒng)電機的

2、設計方法很難準確的進行電磁設計。 首先介紹了Powerformer的原理、結構、特點和發(fā)展概況，以及國內高壓電纜的現狀。根據電纜的特性和外形尺寸，確定了Powerformer定子主要尺寸以及槽形的設計方法。即根據電纜的彎曲半徑計算電機的定子內徑，由電纜的外徑確定電機的定子槽形，在此基礎之上設計了一臺容量2550kW，額定電壓35kV的Powerformer。 其次，利用有限元軟件ANSYS，計算Powerformer的端

3、部漏抗和槽漏抗，詳細介紹了端部漏抗的建模和求解過程。計算槽漏抗時，對三種槽形分別進行討論，確定了根據圓形槽和矩形槽漏抗的解析解計算半圓形槽漏抗的方法。 最后，詳細地介紹了有限元法計算Powerformer電抗參數的原理，包括二維穩(wěn)態(tài)電抗、瞬態(tài)電抗和超瞬態(tài)電抗的求解。并介紹了Powerformer二維數學模型的建立，以及利用ANSYS計算穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)和超瞬態(tài)參數。并將有限元法得到的Powerformer電磁參數跟設計結果進行比較，確