Электромагнитные силы, действующие на прямоугольные проводники обмотки статора мощной электрической машины при внезапном несимметричном коротком замыкании

А. А. Афанасьев; В. С. Генин; А. Д. Токмаков; В. А. Ваткин

doi:10.71759/j0yk-6d73

Электромагнитные силы, действующие на прямоугольные проводники обмотки статора мощной электрической машины при внезапном несимметричном коротком замыкании

А. А. Афанасьев, В. С. Генин, А. Д. Токмаков, В. А. Ваткин

Аннотация

Рассматривается аналитический расчёт электромагнитных усилий, возникающих в мощной электрической машине в аварийных режимах. Выполнен расчёт сил, воздействующих на соседние токовые шины прямоугольного сечения двухслойной обмотки. Представлены результаты расчёта сил, воздействующих на токовые шины статорной обмотки, применительно к гидрогенератору Саяно-Шушенской ГЭС. Показано, что при внезапных несимметричных коротких замыканиях, связанных с большими токами разных направлений в пазах, возникают усилия, выталкивающие проводники из паза в воздушный зазор и воздействующие на пазовые клинья. Выявлено, что применительно к Саяно-Шушенскому гидрогенератору эти силы не вызывают критически опасных механических напряжений.

Ключевые слова

гидрогенератор, короткое замыкание, электромагнитные усилия, аналитический расчёт

Полный текст:

PDF

Литература

Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Т. 1. / Под общ. ред. И. П. Копылова и Б. К. Клокова. — М: Энергоатомиздат, 1988. — 456 с.

Брызгалов, В. И. Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций. http://znayugeo.ru/wp-content/uploads/2016/04/Из-опыта-создания-и-осво- ения-Красноярской-и-Саяно-Шушенской-ГЭС.- Брызгалов-В.И.-1998-г.pdf.

Петров, Г. Н. Электрические машины, ч. 2. Асинхронные и синхронные машины / Г. Н. Петров. — М.-Л: Госэнергоиздат, 1963. — 416 с.

Бинс, К. Анализ и расчёт электрических и магнитных полей. Пер. с англ. / К. Бинс, П. Лауренсон. — М.: Энергия, 1970. — 376 с.

Важнов, А. И. Основы теории переходных процессов синхронной машины / А. И. Важнов. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. — 312 с.

Важнов, А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока / А. И. Важнов. — Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. — 256 с.

Коровин, Ю. В. Расчёт токов короткого замыкания в электрических системах: учебное пособие / Ю. В. Коровин, Е. И. Пахомов, К. Е. Горшков. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. — 114 с.

Афанасьев, А. А. Расчёт эквивалентных контуров демпферной обмотки и индуктивностей взаимоиндукции синхронной машины / А. А. Афанасьев // Электричество. — 1920. — № 3. — С. 60 – 66.

Сипайлов, Г. А. Электрические машины (специальный курс) / Г. А. Сипайлов, Е. В. Кононенко, К. А. Хорьков. — М.: Высш. шк., 1987. — 287 с.

Данилевич, Я. Б. Параметры электрических машин переменного тока / Я. Б. Данилевич, В. В. Домбровский, Е. Я. Казовский. — М.-Л.: Наука, 1965. — 340 с.

Данилевич, Я. Б. Теория и расчёт демпферных обмоток синхронных машин / Я. Б. Данилевич, Ю. А. Кулик. — М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1962. — 140 с.

Беспалов, В. Я. Электрические машины: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. — 4-е изд., перераб. и доп. / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 320 с.

Вольдек, А. И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: Учебник для вузов / А. И. Вольдек, В. В. Попов. — СПб.: Питер, 2008. — 320 с:

Афанасьев, А. А. Метод разделения переменных в аналитических расчётах электрических машин / А. А. Афанасьев. — Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2022. — 278 с.

Домбровский, В. В. Проектирование гидрогенераторов, ч. 1 / В. В. Домбровский, А. С. Еремеев, Н. П. Иванов и др. — М.-Л.: Энергия, 1965. — 258 с.

ГОСТ 20437–89. Материал прессовочный АГ-4.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/j0yk-6d73