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核电因其不使用常规的矿石燃料、总能量大、排放少、能量密度高、发电稳定性和连续性等优点,成为解决能源问题的关键。核电汽轮发电机的设计尤为重要,其电磁参数的计算也是设计过程中一个重要的环节。本文根据某台正在开发的2000MW级四极核电汽轮发电机方案的结构参数,分别在Ansoft/Maxwell 2D静磁场和瞬态场里建立该汽轮发电机有限元仿真模型,根据静磁场、场路耦合的瞬态场励磁电流计算原理,得到电机的空载、负载励磁电流以及不同工况下的磁场分布,并分析了两种计算方法差异的本质原因。用上述模型核算已投入实际运行中的600MW级、1100 MW级两种机型的励磁电流,与实际测试值进行比较,证明本文所采用的有限元计算方法的正确性,进一步分析有限元计算方法与实测值之间误差产生的原因,提出了缩小有限元计算误差的解决措施。最后将牛顿迭代法应用到励磁电流有限元计算中,提高励磁电流有限元迭代计算的收敛性,也为最后开发的界面化程序设计奠定基础。在负载励磁电流有限元计算的基础上,基于Park变换,将静磁场中计算的电机定子电感经dq0分解,得到电机同步电抗的饱和值。分析汽轮发电机阻尼系统集肤效应与转差频率之间的关系,建立交、直轴电抗频域法计算仿真模型,计算励磁绕组短路和不同阻尼条件下的纵轴、横轴电抗频率特性曲线,得出不同阻尼系统对d/q轴电抗影响大小。揭示计算瞬态与超瞬态电抗所涉及的各等效阻尼绕组物理本质,并计算d/q轴瞬态和超瞬态电抗值。根据汽轮发电机的结构特点与电磁计算原理,编写Excel VBA驱动Maxwell计算汽轮发电机电磁参数的通用界面化程序,使励磁电流有限元计算能自动迭代,达到自动寻优的目的,大大降低励磁电流计算的难度,具有电机参数化建模以及电磁参数一键式求解功能。本文所设计的界面化软件不仅适用于所有汽轮发电机电磁参数计算,还能对诸如电机的定转子结构的变化对电机磁场以及电磁参数影响分析带来便利,减小电机研发周期,具有较强的实际工程应用价值。