哈尔滨电机厂有限责任公司 王维华

1000MW核电站汽轮发电机，过去国内不能生产。通过技术引进、合作制造，最终目的是要实现完全的国产化。虽然引进的是先进技术，但是核心技术国外绝不转让。这种大型的核电站汽轮发电机的非线性电磁计算软件程序，必须自行研究、自主开发。

励磁电流的大小和特性关系到励磁系统的设计和励磁控制策略的制定，是决定电力系统稳定性和预防电网停电事故的重要因素，所以，励磁电流是发电机的一个重要运行参数。然而大型汽轮发电机的负载励磁电流又是很难准确计算的参数，所以，励磁电流的计算便成为电机设计中负载性能计算的重要步骤。

1 电磁场非线性

电机本身是一种电磁装置，其中的电流和磁力现象都是以场域的形式存在的。这种电磁现象存在的特点是：（1）具有分布性。复杂的磁力线分布难以等效地成为集中的磁通路径，其磁路的计算不能得到满意的结果。（2）具有非线性。很难按照简单的“定常”参数来描述。汽轮发电机横截面上典型的磁力线分布图见图1，图中黑线方框中突出显示了磁力线轨迹的非线性。汽轮发电机磁场的非线性具有两个特点:（1）磁场畸变的非线性，即主磁通扭斜引起的磁路变化；（2）铁磁饱和非线性，铁磁性材料磁场饱和引起的磁路变化。根据大型汽轮发电机电磁场的两种重要的非线性因素——磁场畸变的非线性和转子“轭部”饱和的非线性，“发电设备国家工程研究中心”提出了电磁场的“双因素”非线性理论，这种大电机电磁场的“双因素”非线性理论是一种创新。……