水轮发电机组转子中心体动应力测试与力学特性评估

王治国; 王健; 付亮; 张娟勇; 陈靖

doi:10.13599/j.cnki.11-5130.2025.10.001

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水轮发电机组转子中心体动应力测试与力学特性评估

更新时间：2025-12-16

- 水轮发电机组转子中心体动应力测试与力学特性评估
- Vol. 48, Issue 10, Pages: 1-5+18+175(2025)
- 作者机构：
  
  1. 湖南五凌能效科技有限公司
  2. 哈尔滨大电机研究所
  3. 怀化沅江电力开发有限责任公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2025.10.001
  CLC： V734.21
- Published：2025
- 稿件说明：
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王治国, 王健, 付亮, et al. 水轮发电机组转子中心体动应力测试与力学特性评估[J]. 2025, 48(10): 1-5+18+175.
DOI：

王治国, 王健, 付亮, et al. 水轮发电机组转子中心体动应力测试与力学特性评估[J]. 2025, 48(10): 1-5+18+175. DOI： 10.13599/j.cnki.11-5130.2025.10.001.

摘要

针对某大型水电站200 MW混流式水轮发电机组在长期运行中出现的转子中心体支撑筋板裂纹问题，本文创新性地提出了理论-仿真-实测的闭环研究体系，以此方法为基础开展了动应力测试与力学特性研究。通过布置6个应变测点(包含支撑筋板过渡圆角区域、板厚变化区域等关键部位)，结合无线应变采集系统实测机组在启停机、变转速、变励磁、变负荷、AGC等典型工况下的动态应力响应；利用ANSYS Workbench建立三维瞬态动力学模型，验证实测数据的准确性(应力误差<10%)。结果表明：此电站机组转子中心体最大动应力出现在支撑筋板过渡圆角区域，主要受偏心磁拉力(占比31%)与电磁扭矩(占比44%)耦合影响；此区域应力集中系数达3.2，与仿真误差<6%。本文的研究为水轮发电机组转子中心体结构优化及状态监测提供了关键数据支撑。

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关键词

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