发电机出线裸导体电磁-热防护讨论翻开文本图片集摘要：该文以发电机出线裸导体及其周围的钢架结构为讨论对象，讨论出线裸导体的沟通磁场对周围钢架结构的磁场热效应。基于多物理场有限元分析的方法，首先建立发电机出线导体及周围钢架结构的电磁场模型，定量分析产生的涡流损耗;其次通过电磁场和温度场耦合的方法，将涡流场中产生的损耗作为热源导入热力学模型，建立钢架结构的热力学模型，定量地分析出线导体对周围钢架结构的热磁影响，得出出线小间的温度分布。根据分析结果，为发电机出线导体及其周围钢结构的设计提出相应的防护措施，解决出线小间局部过热问题，使设备运行参数到达设计标准。关键词：发电机;出线裸导体;多物理场分析;有限元方法;热防护收稿日期：2024-08-29;收到修改稿日期：2024-10-100 引言目前双水内冷发电机等机型出线导体多为裸导体，其出线区域狭窄，导体距周围钢构距离较近，此导体对周围钢构的热磁防护设计中无定性定量分析;常规的设计中与电磁防护相关图纸多为套用，特别是短路环的制作及安装详图没有给出，现场无法准确有效施工[1]。在发电机出线导体电磁-热防护的相关讨论中，要么集中于對母线槽内低压大电流母排发热的讨论，要么局限于对离相封闭母线的讨论，对敞开空间的周围钢架结构，特别是出线小间内的钢构热效应的讨论甚少。在国内方面，文献[2]采纳有限元计算方法，得到了磁感应强度和电磁力的大小及其在母线桥中的分布规律，并通过与母线桥正常运行时的实测数据比照，得到不同工作电流、母线相间距离会对磁感应强度和电磁力产生不同影响的结论。文献[3]基于多物理场耦合的有限元计算方法，比较了大电流离相封闭母线的计算温升与该产品型式试验的结果，误差小于 2℃，该计算方法对于封闭母线的产品设计具有一定参考意义。文献[4-6]将磁-热耦合方法应用于大电流输配电设备的母线槽中，其通过间接耦合方法分析了母线槽内部流体场和温度场，发现存在一个使母排温升最小的最优母排间距，并提出可通过增大外壳高度或宽度来降低母排温升的方法。文献[7]应用电磁场理论分析了低压大电流母线框紧固螺栓这类零部件的涡流发热问题，推导出相关解析表达式，并提出了消除有关发热危害的具体措施。文献[8]利用 CAE 技术分析了导体的排列、布置方式与电场强度分布之间的关系，并探寻影响其载流量的因素，提出通过合理布置排列多片矩形导体的方法，降低导体的发热，该方法能有效提高导体的载流量。在国外方面，同国内相...
