Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС
Поставлена і розв’язана нова польова задача розрахунку тривимірного температурного поля для сектора повної довжини осердя і обмотки статора потужного турбогенератора з водяним охолодженням провідників стержнів типу ТВВ-1000-2У3. Розроблені методика, алгоритми і програми для розрахунку. Проведено тес...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63738 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС / О.В. Виговський // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2009. — Вип 24. — С. 132-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63738 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-637382025-02-09T13:51:21Z Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС Виговський, О.В. Моделювання теплових процесів Поставлена і розв’язана нова польова задача розрахунку тривимірного температурного поля для сектора повної довжини осердя і обмотки статора потужного турбогенератора з водяним охолодженням провідників стержнів типу ТВВ-1000-2У3. Розроблені методика, алгоритми і програми для розрахунку. Проведено тестовий розрахунок та наведено порівняння результатів тестового розрахунку з експериментальними даними. Поставлена и решена новая полевая задача расчета трехизмеримого температурного поля для сектора полной длины сердечника и обмотки статора мощного турбогенератора с водным охлаждением проводников стержней типа ТВВ-1000-2У3. Разработаны методика, алгоритмы и программа для расчета. Проведен тестовый расчет и приведено сравнение результатов тестового расчета с экспериментальными данными. A new field problem of a three-measurable temperature field computation for a complete length sector of a core and a winding of powerful turbo-generator stator with water cooling of conductors of TVV-1000-2Y3 rods is posed and solved. Method, algorithms and a computation program are elaborated. A test computation is made and comparison of the results of the test computation with experimental data is given. 2009 Article Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС / О.В. Виговський // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2009. — Вип 24. — С. 132-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1727-9895 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63738 621.313.322-81 uk Праці Інституту електродинаміки НАН України application/pdf Інститут електродинаміки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Моделювання теплових процесів Моделювання теплових процесів |
| spellingShingle |
Моделювання теплових процесів Моделювання теплових процесів Виговський, О.В. Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| description |
Поставлена і розв’язана нова польова задача розрахунку тривимірного температурного поля для сектора повної довжини осердя і обмотки статора потужного турбогенератора з водяним охолодженням провідників стержнів типу ТВВ-1000-2У3. Розроблені методика, алгоритми і програми для розрахунку. Проведено тестовий розрахунок та наведено порівняння результатів тестового розрахунку з експериментальними даними. |
| format |
Article |
| author |
Виговський, О.В. |
| author_facet |
Виговський, О.В. |
| author_sort |
Виговський, О.В. |
| title |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС |
| title_short |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС |
| title_full |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС |
| title_fullStr |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС |
| title_full_unstemmed |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС |
| title_sort |
чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора аес |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Моделювання теплових процесів |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63738 |
| citation_txt |
Чисельне моделювання теплових процесів у основних елементах обмотки і осердя статора потужного турбогенератора АЕС / О.В. Виговський // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2009. — Вип 24. — С. 132-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| series |
Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT vigovsʹkijov čiselʹnemodelûvannâteplovihprocesívuosnovnihelementahobmotkiíoserdâstatorapotužnogoturbogeneratoraaes |
| first_indexed |
2025-11-26T12:40:48Z |
| last_indexed |
2025-11-26T12:40:48Z |
| _version_ |
1849856729400999936 |
| fulltext |
УДК 621.313.322-81
О.В. Виговський
ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ У ОСНОВНИХ
ЕЛЕМЕНТАХ ОБМОТКИ І ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО
ТУРБОГЕНЕРАТОРА АЕС
Поставлена і розв’язана нова польова задача розрахунку тривимірного температурного поля для се-
ктора повної довжини осердя і обмотки статора потужного турбогенератора з водяним охолодженням
провідників стержнів типу ТВВ-1000-2У3. Розроблені методика, алгоритми і програми для розрахунку. Прове-
дено тестовий розрахунок та наведено порівняння результатів тестового розрахунку з експериментальними
даними.
Аварії, обумовлені локальними перегріваннями в обмотці та осерді статора турбо-
генераторів, виникають досить рідко, але за своїми наслідками вони є найбільш важкими.
Використання традиційних датчиків перегрівання (термометрів опорів та ін.) не ефективне
для виявлення локальних перегрівань, бо останні можуть виникати у найрізноманітніших
зонах генератора. Термометри опору закладаються в обмеженій кількості місць і не можуть
безпосередньо контролювати температуру в найбільш нагрітих місцях, тим більше що
розташування місцевих максимальних температур змінюється зі зміною режимів роботи
генератора. На показання термометрів опору стержнів обмотки, які закладаються в пазах на
поверхні стержньової високовольтної ізоляції, значно впливають перепади температури в цій
ізоляції. Окрім того, термометри опору мають значні розміри, довжина яких становить 190
або 210 мм, і вони фіксують інтегральну температуру впродовж декількох пакетів статора.
Тому основним показником нагрівання обмотки статора при її безпосередньому охолодженні
є температура вихідного дистиляту (з 1980 р. на турбогенераторах типу ТВВ-1000-2У3
встановлюються термометри опору на зливі дистиляту з фторопластових шлангів [1]), проте
його температура на виході з обмотки близька до середньої, а не до максимальної
температури на шляху потоку. У зв’язку з цим розробка досконалих математичних моделей
теплового стану турбогенератора, розробка алгоритмів, одержання вихідних даних за па-
раметрами теплопередачі й додатковими втратами, чисельне моделювання теплових процесів
для контролю й діагностики дефектів потужних турбогенераторів ТЕС і АЕС набувають все
більшого значення.
Комплексне використання показань штатних вимірювальних датчиків та адекватних
математичних моделей дає можливість з достатньою для практики точністю вирішувати
проблему визначення місцевих максимальних температур активних вузлів і елементів турбо-
генераторів та всіх інших електричних машин. Це доцільно як з технічного, так і економіч-
ного боку.
Математичні моделі повинні забезпечувати достатні для практики точність та “дета-
льність” розрахунку, тобто можливість виявлення вірогідних локальних максимальних тем-
ператур, а також визначення значень показань штатних датчиків.
Адекватність математичних моделей та комплексів програм реальним фізичним про-
цесам турбогенераторів може бути досягнута при їх відпрацюванні (“навчанні”) в процесі
експлуатації при комплексному використанні даних штатних датчиків. При цьому значення
показань штатних датчиків є “реперними” значеннями для математичних моделей. Певною
мірою вони характеризують адекватність та точність математичних моделей.
На сьогодні високі швидкості обчислень та обсяги пам’яті ЕОМ та ПЕОМ, причому
які дуже швидко зростають, а також розроблені нові економічні числові методи розв’язання
польових задач дають змогу ставити і розв’язувати чисельними методами дуже складні три-
вимірні задачі для розрахунку аеро- та гідродинамічних, теплових і електромагнітних проце-
сів статора, ротора або всієї електричної машини в цілому з достатньою для практики точніс-
тю розрахунку.
© Виговський О.В., 2009
У статті поставлена і розв’язана нова
польова задача спільного розрахунку триви-
мірного температурного поля для сектора по-
вної довжини осердя і обмотки статора поту-
жного турбогенератора з водяним охолоджен-
ням провідників стержнів. Розрахункова схе-
ма обрана для двох повних зубцевих (пазових)
ділень статора у вигляді сектора осердя стато-
ра та двох витків обмотки статора, верхній і
нижній стержні яких знаходяться в кожному
пазу статора. Розрахункова схема показана на
рисунку. Відомо, що розташовані в різних па-
зах стержні кожного витка сполучені послідо-
вно по струму і паралельно по воді-дистиляту.
Верхній і нижній стержні в поперечно-
му перерізі розбиті на ділянки таким чином,
щоб виділити кожний елемент та елементар-
ний провідник як вузол сітки. Розрахункова
модель будується таким чином, щоб вона да-
вала можливість визначати підігрівання води
в кожному порожнистому провіднику, врахо-
вувати транспозицію стержня в пазовій і ло-
бовій частинах. Для пазової частини обмотки математично-коректно описаний тепловий
зв’язок із осердям (сталлю) статора, температура якого спільно з обмоткою статора розрахо-
вується у вигляді тривимірного поля. Аналогічно є тепловий зв’язок лобових частин обмотки
з охолоджуючим газом, підігрівання якого також розраховується. При розрахунку передба-
чене урахування залежності від температури теплофізичних параметрів міді і холодоагентів,
а також втрат у міді.
Математичний опис температурного поля виконано з урахуванням таких допущень:
1. З огляду на наявність транспозиції в пазовій частині стержня на 540 і 3600 у лобовій
частині, а також результати експериментальних досліджень приймаємо, що тепловиділення
розподілені рівномірно по висоті стержнів.
2. Приймаємо, що тепловиділення розподілені рівномірно по довжині лобових частин.
3. Елементи аналізованої області розглядаються як однорідні анізотропні тіла з
усередженими теплофізичними характеристиками матеріалів по відповідному напрямку в
межах елементарних розрахункових обсягів, що залежать від температури.
4. Коефіцієнти тепловіддачі з охолоджуючих поверхонь визначаються по відповідних
критеріальних залежностях та відомих експериментальних даних досліджень, проведених АТ
“Електросила” (м. Санкт-Петербург) [6, 8].
5. Залежність теплофізичних параметрів (коефіцієнтів теплопровідності, щільності,
теплоємності) матеріалів обмотки і осердя статора від температури враховуються за
допомогою відповідних аналітичних виразів [6, 8].
6. При виборі розрахункової області передбачається, що існують симетрія і
періодична повторюваність елементів конструкції обмотки і осердя статора і їхніх
теплофізичних властивостей, умов охолодження і тепловиділень по колу статора. Наявність
неоднорідності і асиметрії параметрів по колу, особливо на стику фазних зон, може бути
визначена розрахунком виділених областей із наступною “зшивкою” методом послідовних
наближень. Існує велика практика використання такого підходу, що свідчить про швидку
збіжність розрахункового процесу.
7. Електромагнітні втрати в обмотці, що виділяються у вигляді тепла, і теплофізичні
параметри (коефіцієнти теплопровідності, щільності, теплоємності) обмотки і осердя статора
задаються на першому етапі з урахуванням очікуваної температури, а потім вони
r0
r1
r2
уточнюються в процесі розрахунку в залежності від температури на кожному ітераційному
кроці.
8. Граничні умови на межі стикаючих поверхонь можна описати в такий спосіб.
Відомо, що між стикаючими поверхнями в області контакту процес теплопередачі має
складний характер. Використовуючи метод еквівалентування, зручно розглядати
еквівалентні коефіцієнт теплопередачі контакту λ k (Вт/(м2К)) і термічну провідність
теплопередачі Λk (Вт/К), Λk=Fk λk, (Fk – площа контакту).
Тоді на межі стикаючих поверхонь має місце рівність теплових потоків:
±λι ∂θi/∂n (ξ−0) = Λk [θi (ξ+0) −θj (ξ−0) ]; Λk[θi (ξ+0) −θj (ξ−0) ]= ±λj ∂θj /∂ n (ξ+0).
9. Передбачається, що межа і граничні умови аналізованої області є математично
гладкими.
З урахуванням викладених допущень опис температурного поля виконано за
допомогою системи диференціальних рівнянь теплопровідності, рівнянь підігрівання
холодоагента, початкових і граничних умов I…IV роду:
)1();,()),((),(),( lqgradldiv
t
llc V θθθλθθρθ +⋅=
∂
∂
)2(.
),(
),(),( θθθθ
θα
θρθ
=+⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
∂
∂
+
∂
∂
⋅
⋅
x
x
i
x
iхx
хxхx
l
Q
t
F
bl
llc
Рівняння теплопровідності для опису температурного поля у вузлах і елементах, що
мають форму паралелепіпеда, у декартових координатах є такими:
)3().,,,()),((),(()),((`),,,(),,,( zyxq
z
z
zy
y
yx
x
xt
zyxzyxc V θθθλθθλθθλθθρθ +
∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
Рівняння теплопровідності для опису температурного поля у вузлах і елементах, що
мають циліндричну форму, у циліндричних координатах є такими:
+
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂ )1)(,(),,,(),,,( 2
2
rrr
r
t
zrzrc r
θθθλ
θ
ϕθρϕθ
)4(.),,,(),(1),(
2
2
2
2
2
zrq
z
z
r
Vz ϕθθθλ
ϕ
θϕθλϕ +
∂
∂
+
∂
∂
+
В усталеному (стаціонарному) режимі 0=
∂
∂
t
θ , тоді рівняння (3) і (4) перетворяться у
відповідні еліптичні рівняння виду
)5(;0),,,(),,,(),,,(),,,( 2
2
2
2
2
2
=+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂ zyxq
z
zyx
y
zyx
x
zyx Vzyx θθθλθθλθθλ
)6(.0),,,(),(1),()1)(,( 2
2
2
2
22
2
=+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂ zrq
z
z
rrrr
r Vzr ϕθθθλ
ϕ
θϕθλθθθλ ϕ
Тут θ – температура аналізованої області; Qi – витрата холодоагента у відповідному
i-му каналі; Fi , bi – площа поперечного перерізу і ширина i-го охолоджуючого каналу; l –
відповідна просторова координата; α xi, сxi – коефіцієнт тепловіддачі і питомої теплоємності
холодоагента; с, ρ, λ − питома теплоємність, щільність і коефіцієнт теплопровідності аналі-
зованої області.
Граничні умови запишемо у такому вигляді:
θxi= ±λM /αxi ∂θ/∂ li – для охолоджуючих каналів порожнистих провідників;
θxi= ±λ З /αxi ∂θ /∂ li – для зовнішніх теплообмінних поверхонь обмотки статора, її лобових
частин та пакетів осердя статора;
±λι ∂θi/∂ n (ξ−0) = Λk [θi (ξ+0) −θj (ξ−0) ], Λk [θi (ξ+0) −θj (ξ−0) ]= ±λj ∂θj /∂ n (ξ+0) − на межі
стикаючих поверхонь елементів обмотки.
У загальному випадку задача, що розглядається, є нелінійною. Її рішення
здійснюється економічними кінцево-різницевими методами в тривимірній (просторовій)
постановці. Кінцево-різницева апроксимація задачі проведена за допомогою інтегро-
інтерполяційного методу. Спочатку проводиться дискретизація вихідних диференціальних
рівнянь, у результаті якої утворюється система нелінійних алгебраїчних рівнянь (нелінійна
різницева схема). Надалі в межах відповідних обсягів проводяться кусочна лінеаризація й
усереднення теплофізичних параметрів залежно від температури на кожному ітераційному
кроці. Передбачається, що крайова задача, яка розглядається, є коректною, тобто вона має
рішення і тільки єдине рішення, що безперервно залежить від вхідних даних.
Для машинної реалізації отриманих рішень просторових (тривимірних) задач
розроблено комплекс програм для виконання на ЕОМ (ПЕОМ). Програми для виконання на
ЕОМ (ПЕОМ) побудовані за структурно-модульним принципом; здійснюють розрахунки
температур і інших теплофізичних параметрів (питомих теплових потоків, питомих
тепловиділень та ін.), як правило, у вузлах (точках) розрахункових схем у кількості до
десятків тисяч штук. Модулі будуються при використанні набору простих керуючих і
структурних даних.
Розроблені методика, алгоритми і програми дають змогу розглядати різноманітні ре-
жими теплового стану турбогенераторів типу ТВВ-1000-2У3 з урахуванням при цьому піді-
грівання води по довжині стержнів обмотки, залежності теплофізичних параметрів (теплоєм-
ність, щільність, коефіцієнт теплопровідності) міді і холодоагентів від температури, залеж-
ності втрат у міді від температури, часткового закупорювання або припинення циркуляції
води в одному або декількох порожнистих провідниках стержнів обмотки статора.
Передбачено моделювання термометрів опору, що знаходяться в пазах. Як відомо,
термометри опору для контролю теплового стану верхнього стержня обмотки статора турбо-
генератора типу ТВВ-1000-2У3 розташовані в пазу під клином, нижнього стержня обмотки
статора – на його боковій поверхні, а осердя статора – на дні пазів. Широкі експериментальні
дослідження електромагнітних та теплових процесів [4, 7, 9] показали, що аксіальна складова
магнітного поля Bz на відстані 10…15 см від краю осердя статора практично відсутня [4, с.
262], тобто магнітні поля розсіювання обумовлюють підвищене нагрівання трьох-шести
крайніх пакетів. Тому термометри опору штатної системи контролю розташовуються на від-
стані 15…20 см від торців осердя статора, що практично не дає змоги одержувати інформа-
цію про зони максимального нагрівання крайніх пакетів, у тому числі і про зміну температу-
ри в цих зонах при зміні режиму роботи турбогенератора [4, с. 280]. Окрім цього, зважаючи
на підвищене нагрівання крайнього пакета осердя статора, пази їх сегментів мають збільшені
розміри по периметру паза на 2 мм. Це виключає безпосередній контакт підвищеного нагрі-
вання крайнього пакета з обмоткою статора. Окрім того, слід зважити на те, що в турбогене-
раторах типу ТВВ-1000-2У3 скіс пазів крайніх пакетів осердя статора виконаний для шести
пакетів під 45о, і він досягає дна паза для першого пакета.
В якості апробації і тестового розрахунку проведено порівняння розрахункових та
експериментальних даних турбогенератора (Ст. № 5) Рівненської АЕС. Експериментальні
випробування були виконані в 2003 р.
Для порівняння розрахунку цієї задачі з експериментальними даними були задані такі
значення показань експериментального режиму: активна потужність складає Р=950,0 МВт,
cos ϕ=0,994, напруга U=24,2 кВ, струми статора IА=22,5 кА, IВ=22,5 кА, IС=21,8 кА, середнє
значення – IСР=22,3 кА, частота f=50,0 Гц, середня температура холодного охолоджуючого
дистиляту складає 38,0 0С, середня температура гарячого дистиляту – 52,5 0 С, середня тем-
пература холодного охолоджуючого газу (водню) – 25,5 0 С, середня температура гарячого
охолоджуючого газу (водню) – 41,9 0С, тиск водню р=5 кПа, чистота водню 99,40 %. При
розрахунку були прийняті коефіцієнти додаткових втрат у міді згідно з [7]: для верхнього
стержня kрV =2,255 та нижнього kрN = 1,1373.
Порівняння експериментальних та розрахункових даних показує:
1. Експериментальні значення температури і підігрівання гарячого дистиляту склада-
ють 52,5 і 14,50 С, а розрахункові – 53,0 і 15,0 0С; вони відрізняються між собою на 0,95 і 3,4
% відповідно.
2. Відомо, що при безпосередньому вимушеному рідинному інтенсивному
охолодженні температура порожнистих мідних провідників незначно відрізняється від
температури охолоджуючої води. Як це видно з результатів розрахунку, у перерізі на виході
з нижнього стержня максимальна температура гарячої води дорівнює 50,3 0С, а температура
порожнистих мідних провідників знаходиться в інтервалі 50,8…50,9 0С.
3. За даними АСКР значення обмірюваних температур по термометрах опорів, що
знаходяться в пазу на бічній поверхні нижнього стержня, знаходяться в інтервалі 34,0…48,0
0С. Розрахункове значення показання відповідного термометра дорівнює 42,9 0С. Для верхніх
стержнів експериментальні значення показань термометрів опору, які розташовані під
клином, знаходяться в інтервалі 40,6…48,7 0С, а розрахункове – 47,2 0С.
4. Експериментальні значення показань температури термометрів опору №89-92 для
вимірювання температури осердя активної сталі (біля дна паза) з боку турбіни складають
значення 56,0; 54,7; 58,2 і 54,1 0С відповідно, їх середнє значення складає 55,75 0С, розрахун-
кове значення – 55,82 0С. Розрахункові та середні експериментальні дані відрізняються між
собою на 0,12 %.
З огляду на похибку вимірювань можна стверджувати, що ці дані розрахунку й експе-
рименту практично збігаються (відрізняються не більш ніж на 3,5 %). Це свідчить про досто-
вірність розроблених математичних моделей, алгоритмів і програм, про достовірність зада-
них основних і додаткових втрат і теплофізичних параметрів.
Висновки. У цій роботі поставлена і розв’язана нова польова задача розрахунку три-
вимірного температурного поля для сектора повної довжини осердя і обмотки статора поту-
жного турбогенератора з водяним охолодженням провідників стержнів типу ТВВ-1000-2У3.
Кінцево-різницева апроксимація задачі проведена за допомогою інтегро-інтерполяційного
методу. Реалізація отриманого рішення виконана за допомогою комплексу програм для ви-
конання на ЕОМ (ПЕОМ).
Розроблені методика, алгоритми і програми дають змогу розглядати різноманітні ре-
жими теплового стану в усталених і перехідних режимах турбогенераторів типу ТВВ-1000-
2У3 з урахуванням при цьому підігрівання води по довжині стержня обмотки, залежності те-
плофізичних параметрів (теплоємність, щільність, коефіцієнт теплопровідності) міді і холо-
доагентів від температури, залежності втрат міді від температури, часткового закупорювання
або припинення циркуляції води в одному або декількох порожнистих провідниках. Перед-
бачено моделювання термометрів опору, що знаходяться в пазах.
Розроблені математична модель і програма у порівнянні з використовуваними і
відомими на даний час відрізняються: істотно більшим ступенем адекватності реальним
фізичним процесам; рішенням задачі теплообміну (теплопередачі) у просторовій (тривимір-
ній) постановці; більш повним урахуванням фізико-технічних чинників; високою точністю
розрахунку; використанням сучасних економічних методів, що засновуються на методах
редукції до стрічкових різницевих схем (матриць).
Апробація і тестові розрахунки температурних полів за допомогою розробленої
моделі та програми при порівнянні їх з експериментальними даними показали, що
розрахункові дані відрізняються від експериментальних не більш ніж на 3,5 %.
Комплексне використання даних показань штатних вимірювальних датчиків та адек-
ватних математичних моделей дає можливість з достатньою для практики точністю вирішу-
вати проблему визначення місцевих максимальних температур активних вузлів і елементів
турбогенераторів.
Поставлена и решена новая полевая задача расчета трехизмеримого температурного поля для секто-
ра полной длины сердечника и обмотки статора мощного турбогенератора с водным охлаждением проводни-
ков стержней типа ТВВ-1000-2У3. Разработаны методика, алгоритмы и программа для расчета. Проведен
тестовый расчет и приведено сравнение результатов тестового расчета с экспериментальными данными.
A new field problem of a three-measurable temperature field computation for a complete length sector of a
core and a winding of powerful turbo-generator stator with water cooling of conductors of TVV-1000-2Y3 rods is posed
and solved. Method, algorithms and a computation program are elaborated. A test computation is made and compari-
son of the results of the test computation with experimental data is given.
1. Васильев В.С., Иогансен В.И. Модернизация турбогенераторов – опыт и перспективы // Электросила. –
2004. – №43. – С. 18–24.
2. Виговський О.В. Аналіз тривимірного розподілення втрат і нагріву в крайніх пакетах осердя статора
турбогенератора потужністю 100 МВт // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.:
ІЕД НАНУ. – 2003. – №1. – С. 76–82.
3. Виговський В.І., Виговський О.В. Тепловий стан обмотки статора потужного турбогенератора з водяним
охолодженням при наявності закупорки порожнистих провідників // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН
України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ. – 2002. – №2(2). – С. 76–79.
4. Постников И.М., Станиславский Л.Я., Счастливый Г.Г., Езовит Г.П. и др. Электромагнитные и тепло-
вые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов. – К.: Наук. думка, 1971. – 360 с.
5. Счастливий Г.Г., Виговський В.І., Виговський О.В., Безпрозваний А.О. Аналіз динамічних теплових
процесів обмотки статора потужного турбогенератора з водяним охолодженням при наявності дефектів
// Техн. електродинаміка. – 2002. – № 5. – С. 43–46.
6. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М., Выговский В.И. Турбо- и гидрогенераторы при переменных графиках
нагрузки. – К.: Наук. думка, 1985. – 208 с.
7. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М., Выговский В.И., Смородин В.И. Нагрев и потери в крайнем пакете сер-
дечника статора турбогенератора // Изв. АН УССР. Энергетика и транспорт. – 1982. – №1. – С. 130–134.
8. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М., Терешонков В.А., Выговский В.И. Электрические машины с жидко-
стным охлаждением. – К.: Наук. думка, 1989. – 288 с.
9. Хуторецкий Г.П., Токов М.И., Толвинская Е.В. Проектирование турбогенераторов. – Л.: Энергоатомиз-
дат., Ленингр. отд., 1987. – 256 с.
Надійшла 30. 03.2009
|