发电机相对效率修正曲线绘制的方法技术

本发明专利技术涉及一种发电机相对效率修正曲线绘制的方法，其特征在于，在ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下，采用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制发电机相对效率修正曲线程序，在ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下运行，其方法为：将发电机计算所需数据输入到程序主目录下的名为ｉｎ的输入文件中；计算发电机在不同氢压、不同功率因数下，发电机不同出力的指定工况下，定子铜耗、附加损耗随定子电流变化，励磁损耗随转子电流变化，计算相对效率修正百分数，绘制发电机相对效率曲线。本发明专利技术的优点是程序化、精细化、操作简单快捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，适用于存在电磁计算方法 或VEE曲线的发电机，属于发电机总体设计内的损耗效率计算

技术介绍
在电厂进行发电机组的效率试验时，需要发电设备制造企业提供发电机相对效率 修正曲线，即在不同氢压(对氢冷电机)、不同功率因数下，发电机不同出力时，其 效率相对额定效率修正百分数随相应发电机出力变化的曲线。对于氢冷电机，考虑三个不同氢压和三个不同功率因数，共有9条曲线；对于非氢冷电机，考虑三个不同功率因数，共有3条曲线。这些曲线主要用于满足电厂试验时査找发电机实际工况效率修正百分数的要求。汽轮发电机的损耗主要包括四大类 一为基本铜耗，其中包括定子绕组基本铜耗 邻转子绕组基本铜耗，转子绕组基本铜耗又叫励磁损耗；二为铁心损耗，其中包括定 子齿部和定子轭部铁心损耗；三为机械损耗，其中包括通风损耗和轴承损耗等；四为 谐波等产生的附加损耗。额定工况下，各项损耗具体计算公式为① 基本铜耗采用如下电流热效应公式计算电流通过定转子绕组所产生的焦耳热 损耗QCUl = 3.IN2.Rcul. IO-3 Qcu2 = 3 . If2 Rcu2 ■ l(T3式中QoU、 Qeu2——定子、转子绕组基本铜耗，kW;IN、 If ——定子、转子绕组电流(有效值)，A; Rcul、 Rcu2——定子、转子绕组电阻，Q。② 铁心损耗采用如下公式计算铁磁材料在交变磁场作用下产生的损耗QFej= 1.3.qj.(Bji)2GFej. 10-3 Qpez = 1.5. qj (BZ0.33) . Gpez . 10式中QFej、 QFez——定子轭部、定子齿部的铁心损耗，kW;qj、 qz ——定子轭部、定子齿部的单位重量铁心损耗，W/kg;Gfej 、 GFez定子轭部、定子齿部的磁通密度，T; 定子轭部、定子齿部的铁心重量，kg。③机械损耗采用如下轴承损耗计算公式，求出轴承损耗Qm= 255.G22.Plz 2 -—.d7 10 d7式中轴承损耗，kW; 转子装配后重量，t; 发电机极对数； 轴颈长度、轴颈直径，mm。 采用如下通风损耗计算公式，求出发电机额定工况通风损耗QmG2 P1" 4P恥'ev- v式中—通风损耗，kW;一冷却气体气压、冷却气体基准气压，atm;一风扇温升，K;—发电机风量，m3/s。④附加损耗采用如下磁滞损耗和涡流损耗公式计算铁磁材料在交变磁场作用下 产生的损耗Ph、 Pho VKe.式中7T.(Di-5)Qf—— I*——"e -Di ——5 ——1, 一Dj-5丫, 、2 (Dj-5)-lt附加损耗，kW; 定子相电流，A; 有效匝数； -定子铁心内径，in: 单边气隙，in; 定子铁心长，in;71. 10,12'Qoad'、、 、4.33Ke、 Kl、 Q。ad、Kgf、 Kpf-计算系数'求得了额定工况的各项损耗后，还需要采用 并借助绘制程序才能得到相对效率曲线。发电机相对效率修正曲线， 一般要求能显示，在功率因数变化土0.05左右，氢压(对氢冷电机)变化O. lMPa左右时，发电机出力 不同时的效率相对额定工况变化情况，但这种计算比较复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种程序化、精细化、操作简单快捷的发电机相对效率修正 曲线绘制的方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案是提供一种发电机相对效率修正曲线绘制的 方法，其特征在于，在windows操作系统下，采用Fortran语言编制发电机相对效率 修正曲线程序，在windows操作系统下运行，其方法为 第一步.将发电机计算所需数据输入到程序主目录下的名为in的输入文件中；在计算相对效率时，发电机轴承损耗、铁耗选用额定工况下的值； 第二步.计算发电机在不同氢压、不同功率因数下，发电机不同出力的指定工况下，定子铜耗、附加损耗随定子电流变化，励磁损耗随转子电流变化，其公式为Qculx= QculQfx=Qf乂In乂Qcu2x = Qcu2 ' 、2 、1指定工况、额定工况定子绕组基本铜耗，kW; 指定工况、额定工况附加损耗，kW; 指定工况、额定工况转子绕组基本铜耗，kW; 指定工况、额定工况定子绕组电流(有效值)，A; 指定工况、额定工况转子绕组电流，A。式中 Qcul、 Qculx -QF2、 QFX -Qcu2 、 Qcu2x 一In、 Inx -If、 Ific -铁耗与磁密有关，氢压(对氢冷电机)变化时，通风损耗也将发生变化，而励磁 损耗、励磁设备损耗都和转子电流相关。第三步.计算相对效率修正百分数，其公式为0.361+PHxQvx=Qv. "，" 0.361+ PH—指定工况、额定工况通风损耗，kW;——指定工况、额定工况冷却气体气压，atni;式中Qv、 Qvx — Ph、 PHx _ iv最终得到相对效率修正百分数6Qcul + OF + Qcu2 + Qv + Qm + QFe PA + (Qcul + OF + Qcu2 + Qv + Qm + QFe)Qculx + QFx + Qcu2x + Qvx + Qm + QFe PA + (Qculx + QFx + Qcu2x + Qvx + Qm + QFe)式中11n、 T!Nx——指定工况、额定工况效率， ——效率相对变化百分数。第四步.输出绘图plot2ps语句到程序主目录下的名为out的输出文件中，如果程序主目录下无此文件，程序将自动创建文件，并输出数据；如果程序主目录下已有此文件，程序将输出数据改写这一文件。 第五步.程序运行完毕，得到名为out的输出文件后，操作者在sun工作站的unix操作系统中，执行的矢量图绘制命令plot2ps，即可获得未加中文标注的相对效率曲线；第六步.采用windows操作系统下的photoshop软件，得到左右镜像图片后，加上中文 信息,即可获得最终发电机相对效率曲线。 本专利技术的优点是程序化、精细化、操作简单快捷。 附图说明图1为一种程序流程图； 图2为发电机相对效率曲线图3为TGREC程序和输入文件in放在同一 目录下框体图； 图4为计算结果框体图。 具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 实施例如图1所示，为一种程序流程图。 本专利技术技术方案，在windows操作系统下，采用Fortran语言编制了一个名为 TGREC(Turbine Generator Relative Efficiency Correction)的发电机相对效率修正曲线程序。此 程序为windows操作系统下运行的应用程序。执行程序前，预先把发电机计算所需数 据输入到程序主目录下的名为in的输入文件中。以QFSN-600-2型发电机为例，绘制其相对效率修正曲线，具体步骤如下第一步.预先把发电机计算所需数据输入到程序主目录下的名为in的输入文件 中，并保存；第二步.计算发电机在不同氢压、不同功率因数下，发电机不同出力的指定工况下，定子铜耗、附加损耗随定？ 4变化，励磁损耗随转子电流变化， 额定功率MW 额定电压kV 额定功率因数氢压单位号(输0代表氢压为psi;输1代表氢压为MPa) 600 20 0.9额定定子铜耗kW 额定附加损耗kW 额定铁耗kW1685 770 1608本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机相对效率修正曲线绘制的方法，其特征在于，在ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下，采用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制发电机相对效率修正曲线程序，在ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下运行，其方法为：　第一步．将发电机计算所需数据输入到程序主目录下的名为ｉｎ的 输入文件中；在计算相对效率时，发电机轴承损耗、铁耗选用额定工况下的值；　第二步．计算发电机在不同氢压、不同功率因数下，发电机不同出力的指定工况下，定子铜耗、附加损耗随定子电流变化，励磁损耗随转子电流变化，　其公式为：　Ｑ↓ ［ｃｕ１ｘ］＝Ｑ↓［ｃｕ１］.（Ｉ↓［Ｎｘ］／Ｉ↓［Ｎ］）↑［２］　Ｑ↓［Ｆｘ］＝Ｑ↓［Ｆ］.（Ｉ↓［Ｎｘ］／Ｉ↓［Ｎ］）↑［２］　Ｑ↓［ｃｕ２ｘ］＝Ｑ↓［ｃｕ２］.（Ｉ↓［ｆｘ］／Ｉ↓［ｆ］）↑［２］　式中Ｑ↓［ｃｕ１］ 、Ｑ↓［ｃｕ１ｘ］－－指定工况、额定工况定子绕组基本铜耗，ｋＷ；　Ｑ↓［Ｆ２］、Ｑ↓［Ｆｘ］－－指定工况、额定工况附加损耗，ｋＷ；　Ｑ↓［ｃｕ２］、Ｑ↓［ｃｕ２ｘ］－－指定工况、额定工况转子绕组基本铜耗，ｋＷ；　Ｉ↓［Ｎ］ 、Ｉ↓［Ｎｘ］－－指定工况、额定工况定子绕组电流（有效值），Ａ；　Ｉ↓［ｆ］、Ｉ↓［ｆｘ］－－指定工况、额定工况转子绕组电流，Ａ；　铁耗与磁密有关。氢压（对氢冷电机）变化时，通风损耗也将发生变化。而励磁损耗、励磁设备损耗都和转子 电流相关。　第三步．计算相对效率修正百分数，其公式为：　Ｑ↓［ｖｘ］＝Ｑ↓［ｖ］.＊＊＊　式中Ｑ↓［ｖ］、Ｑ↓［ｖｘ］－－指定工况、额定工况通风损耗，ｋＷ；　Ｐ↓［Ｈ］、Ｐ↓［Ｈｘ］－－指定工况、额定工况冷却气体气压 ，ａｔｍ；　最终得到相对效率修正百分数　＊＊＊　式中η↓［Ｎ］、η↓［Ｎｘ］－－指定工况、额定工况效率，％；　Δη％－－效率相对变化百分数；　第四步．输出绘图ｐｌｏｔ２ｐｓ语句到程序主目录下的名为ｏｕｔ的输出文 件中，如果程序主目录下无此文件，程序将自动创建文件，并输出数据；如果程序主目录下已有此文件，程序将输出数据改写这一文件；　第五步．程序运行完毕，得到名为ｏｕｔ的输出文件后，操作者在ｓｕｎ工作站的ｕｎｉｘ操作系统中，执行的矢量图绘制命令 ｐｌｏｔ２ｐｓ，即可获得未加中文标注的相对效率曲线；　第六步．采用ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下的ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ软件，得到左右镜像图...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁旭彪，刘明慧，咸哲龙，郑东平，钟后鸿，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]