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蒸发冷却水轮发电机定子温度场研究 被引量：93
1
作者 姚若萍 饶芳权 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期87-90,101,共5页
为了提高大型水轮发电机的运行可靠性,设计人员对电机的冷却系统作了不少改进,其中包括线圈采用液态介质内冷系统等。蒸发冷却技术已在中国数个电站的几台立式水轮发电机中得到应用,并经历了长时间的商业运行考验。为了验证这种新型冷... 为了提高大型水轮发电机的运行可靠性,设计人员对电机的冷却系统作了不少改进,其中包括线圈采用液态介质内冷系统等。蒸发冷却技术已在中国数个电站的几台立式水轮发电机中得到应用,并经历了长时间的商业运行考验。为了验证这种新型冷却系统的优越性,应对电机内的温度场进行深入的分析。该文以有限元法计算了采用蒸发冷却系统的大型水轮发电机定子三维温度场,以包括导 体、端部绕组及通风沟在内的定子半个齿距全轴向长度为计算域,并考虑蒸发冷却的特点,建立了物理和数学模型。论文以李家峡电站一台400MW蒸发冷却发电机为实例,计算了不同工况下的定子温度分布,计算结果与现场实测数据进行分析比较,验证了计算方法的正确性。论文得出了一些有助于设计和运行的结论。 展开更多
关键词 水轮发电机 蒸发冷却 定子 温度场 有限元法 液态介质内冷系统
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大型水轮发电机转子温度场的有限元计算及相关因素的分析 被引量：81
2
作者 李伟力 周封 +1 位作者 侯云鹏 程树康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期85-90,共6页
摘要:随着现代电机制造工业的发展,对电机温度场计算准确性的要求越来越高。该文根据传热学原理建立了水轮发电机转子三维稳态温度场的数学模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件,并根据电磁场理论确定了各部分的损耗密度。以S... 摘要:随着现代电机制造工业的发展,对电机温度场计算准确性的要求越来越高。该文根据传热学原理建立了水轮发电机转子三维稳态温度场的数学模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件,并根据电磁场理论确定了各部分的损耗密度。以SF320-48/12800型水轮发电机为例,采用三维等参元法计算了转子一个磁极、半个轴向段的温度场,计算结果与实测结果相接近。采用数值模拟的方法研究了转子迎风面和背风面不均匀表面散热系数比对电机转子中部及[(\266\313\262\277)(\316\302\266\310\263\241\265\304\323\260\317\354)] ,以 及 转 子 磁 极 表 面 的 附加 损耗对转子温度场的影响,得到了转子温度场的分布规律,该结果对电机制造人员的通风系统设计和电机运行部门的温度监测提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 转子 温度场 有限元 计算
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大型水轮发电机转子旋转状态下磁极间流体流动与温度场分析 被引量：40
3
作者 李伟如 陈玉红 +1 位作者 霍菲阳 张奕黄 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期132-139,共8页
以1台250 MW大型水轮发电机为例,建立了流体与固体耦合传热三维模型,采用共轭传热法对转子半个轴向段的流体场与温度场进行了计算。分析了磁极间隙内流体流动形态对励磁绕组冷却效果的影响和不同入口流量下磁极间涡流变化规律。为减小... 以1台250 MW大型水轮发电机为例,建立了流体与固体耦合传热三维模型,采用共轭传热法对转子半个轴向段的流体场与温度场进行了计算。分析了磁极间隙内流体流动形态对励磁绕组冷却效果的影响和不同入口流量下磁极间涡流变化规律。为减小涡流对转子散热的抑制作用,在转子磁极间增加一轴径向挡风结构,并通过数值模拟分析了挡风结构对涡流的减弱作用以及对励磁绕组冷却效果的影响。 展开更多
关键词 水轮发电机 转子 温度场 流体场 涡流
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大型水轮发电机定子股线导热的数值分析 被引量：29
4
作者 李伟力 侯云鹏 +1 位作者 周封 程树康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期115-119,共5页
该文给出了直角坐标系下大型水轮发电机求解域内三维稳态热传导方程及其等价变分方程。采用三维等参元法计算了大型水轮发电机定子温度场 ,给出了取不同气隙散热系数方法时考虑股线绝缘和不考虑股线绝缘影响定子铜温沿径向分布曲线及温... 该文给出了直角坐标系下大型水轮发电机求解域内三维稳态热传导方程及其等价变分方程。采用三维等参元法计算了大型水轮发电机定子温度场 ,给出了取不同气隙散热系数方法时考虑股线绝缘和不考虑股线绝缘影响定子铜温沿径向分布曲线及温度变化场图 。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子股线 导热 数值分析 大型发电机
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水轮发电机转子偏心引起的非线性电磁振动 被引量：20
5
作者 姚大坤 邹经湘 +1 位作者 黄文虎 曲大庄 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期334-337,共4页
由于机械和电磁相互耦合,水轮发电机的电磁振动具有强非线性特征。根据不平衡磁拉力与转子偏心的非线性函数关系,通过简化的各向同性的单圆盘转子系统,建立了水轮发电机转子电磁振动的非线性系统。利用非线性振动理论的多尺度方法,从理... 由于机械和电磁相互耦合,水轮发电机的电磁振动具有强非线性特征。根据不平衡磁拉力与转子偏心的非线性函数关系,通过简化的各向同性的单圆盘转子系统,建立了水轮发电机转子电磁振动的非线性系统。利用非线性振动理论的多尺度方法,从理论上分析了该系统强迫振动的稳态响应,进而研究了水轮发电机转子偏心引起的电磁振动。研究发现不平衡磁拉力使系统的涡动频率下降,使运动的中心发生变化;并且会引起两倍转频的振动。最后用模型转子仿真试验的结果验证了这些理论分析的结论。 展开更多
关键词 水轮发电机 非线性振动 偏心 不平衡磁拉力
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大型全空冷水轮发电机定子线棒损耗和温度场综合计算 被引量：24
6
作者 杜灿勋 桂卫华 周光厚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期111-119,共9页
针对空冷水轮发电机定子绕组附加损耗的实际工程问题,从其产生的原理出发,在综合考虑了同相槽和异相槽在涡流损耗上的区别、上下层线棒股线在槽内的实际位置等多种因素影响的基础上,以一台350 MW空冷水轮发电机为例,综合运用电磁场、流... 针对空冷水轮发电机定子绕组附加损耗的实际工程问题,从其产生的原理出发,在综合考虑了同相槽和异相槽在涡流损耗上的区别、上下层线棒股线在槽内的实际位置等多种因素影响的基础上,以一台350 MW空冷水轮发电机为例,综合运用电磁场、流场、温度场数值求解方法,对其线棒附加损耗及发热情况进行了计算分析,并与现场实测数据进行了比较。结果表明,该文方法计算精度较高,优化措施有效,对于指导大型水轮发电机定子线圈的优化设计具有良好的工程实用价值。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子线棒 附加损耗 有限元 温度场
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大型水轮发电机励磁绕组匝间短路的稳态故障特征分析 被引量：23
7
作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期40-45,共6页
大型水轮发电机励磁绕组匝间短路故障不仅会使励磁电流增大、输出无功功率减小,还会导致机组振动加剧,影响系统的安全稳定运行。为对故障特征及其机理进行研究,以三峡左岸VGS发电机为例,首先通过分析故障时励磁磁动势及其作用在不均匀... 大型水轮发电机励磁绕组匝间短路故障不仅会使励磁电流增大、输出无功功率减小,还会导致机组振动加剧,影响系统的安全稳定运行。为对故障特征及其机理进行研究,以三峡左岸VGS发电机为例,首先通过分析故障时励磁磁动势及其作用在不均匀气隙产生的磁场性质,得出定子相绕组内部存在分数次不平衡分支电流的特征。以定子支路为基本分析单元推导出分支电流时间谐波次数与电枢反应磁动势空间谐波次数的对应关系,进而得到电枢反应磁场在转子绕组中产生的附加电流谐波次数的一般性通式。最后利用经过实验验证的多回路方法对故障进行定量计算,验证了理论分析的正确性,并基于计算结果对故障的保护进行了初步探讨。提出分数槽水轮发电机励磁绕组匝间短路故障特征的分析方法,为故障在线检测与保护奠定了理论基础。 展开更多
关键词 水轮发电机 发电机保护 励磁绕组 匝间短路 稳态故障特征 多回路方法
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水轮发电机转子绕组匝间短路故障的新型在线诊断方法 被引量：20
8
作者 武玉才 马倩倩 +1 位作者 蔡波冲 唐劲飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期19-25,共7页
针对转子绕组匝间短路故障可引起水轮发电机机组较为强烈的振动,导致计划外停机的问题,以二滩水电站一台550 MW水轮发电机为例,根据磁动势平衡原理,推导匝间短路前后发电机主磁场的变化规律,提出在水轮发电机定子铁心上安装U型检测线圈... 针对转子绕组匝间短路故障可引起水轮发电机机组较为强烈的振动,导致计划外停机的问题,以二滩水电站一台550 MW水轮发电机为例,根据磁动势平衡原理,推导匝间短路前后发电机主磁场的变化规律,提出在水轮发电机定子铁心上安装U型检测线圈,用以检测转子绕组匝间短路故障。根据发电机主磁场的运动规律,推导穿过U型检测线圈的磁通表达式,进一步得到检测线圈的感应电动势。二维电磁场仿真证明U型检测线圈的感应电压可以反映水轮发电机的转子绕组匝间短路程度,并能定位故障磁极位置,新型检测方法实现了对水轮发电机转子绕组匝间短路故障的在线诊断。 展开更多
关键词 水轮发电机 转子绕组匝间短路 U型检测线圈 感应电压差 在线诊断
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葛洲坝水电站发电机推力轴承油雾防治分析 被引量：17
9
作者 杨举 王涛 +1 位作者 周峰峰 蔡佳恒 《人民长江》 北大核心 2018年第17期103-106,112,共5页
介绍了葛洲坝水电站发电机推力轴承油雾溢出现象及其危害。对葛洲坝水电站发电机推力轴承油雾产生的原因进行了分析。在总结现有油雾吸收装置缺陷的基础上,探讨了葛洲坝水电站推力轴承油雾问题可能的解决办法和措施,并提出了一种防治推... 介绍了葛洲坝水电站发电机推力轴承油雾溢出现象及其危害。对葛洲坝水电站发电机推力轴承油雾产生的原因进行了分析。在总结现有油雾吸收装置缺陷的基础上,探讨了葛洲坝水电站推力轴承油雾问题可能的解决办法和措施,并提出了一种防治推力轴承油雾的新思路,即先提高油槽密封的密封性能,将油雾尽量封堵于油槽内;再将溢出油槽的油雾通过油雾吸收装置予以吸收,同时,对低压区域给予补气平压,以减少因压力不平衡而产生的油雾溢出量。研究结果可为葛洲坝电站发电机及同类型机组推力轴承的油雾防治提供一定的借鉴与参考。 展开更多
关键词 推力轴承 油雾防治 水轮发电机 葛洲坝水电站
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水轮发电机定子接地的行波电流差动保护与故障选相 被引量：16
10
作者 党晓强 刘俊勇 +2 位作者 刘继春 刘佳嘉 张力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期79-83,共5页
针对行波在水轮发电机定子绕组槽部和端部的传播特征,建立其分布参数的波动电路模型,提出将定子故障接地初瞬行波电流零模部分的高频分量作为故障判据进行行波差动保护,并通过接地时的电流模量特征实现故障选相。应用凯伦贝尔(Karebauer... 针对行波在水轮发电机定子绕组槽部和端部的传播特征,建立其分布参数的波动电路模型,提出将定子故障接地初瞬行波电流零模部分的高频分量作为故障判据进行行波差动保护,并通过接地时的电流模量特征实现故障选相。应用凯伦贝尔(Karebauer)变换对定子接地的行波信息进行模量分析,应用小波理论对零模高频部分进行提取。在Matlab 6.5中针对大型水轮发电机的参数建立定子绕组波动模型,叠加等效直流电源对其接地进行仿真,小波分解提取出的特征信号表明了将零模高频部分作为动作判据的可行性,仿真数据同时验证了故障选相原理的正确性与可行性。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子接地 行波理论 相模转换 差 动保护 小波分析 故障选相
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大型水轮发电机定子接地保护方案及灵敏度分析 被引量：11
11
作者 邰能灵 尹项根 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第7期41-45,共5页
以三峡水轮发电机的参数为仿真计算实例 ,对基波和三次谐波电压原理的水轮发电机各种定子接地保护方案进行了灵敏度的对比分析 ,在此基础上提出基于故障分量的定子接地保护方案。研究表明 ,只要取出保证计算精度的故障分量 ,该方案将能... 以三峡水轮发电机的参数为仿真计算实例 ,对基波和三次谐波电压原理的水轮发电机各种定子接地保护方案进行了灵敏度的对比分析 ,在此基础上提出基于故障分量的定子接地保护方案。研究表明 ,只要取出保证计算精度的故障分量 ,该方案将能满足三峡电站发电机定子接地保护的灵敏度要求。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子 接地保护 灵敏度 大型发电机
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大型水轮发电机在各种工况下的端部磁场计算 被引量：9
12
作者 姚若萍 侯小全 饶芳权 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期234-236,242,共4页
考虑水轮发电机端部结构的特点 ,计入材料的各向异性和非线性 ,以电路和磁路等效原理导出定子铁芯叠片边段和分瓣压圈的等效电导率及磁导率 .计算了一台 72 .5 MW水轮发电机在各种工况下的端部磁场 ,结果与实测值非常吻合 ,证明了所提... 考虑水轮发电机端部结构的特点 ,计入材料的各向异性和非线性 ,以电路和磁路等效原理导出定子铁芯叠片边段和分瓣压圈的等效电导率及磁导率 .计算了一台 72 .5 MW水轮发电机在各种工况下的端部磁场 ,结果与实测值非常吻合 ,证明了所提出方法的正确性 .计算了李家峡40 0 MW水轮发电机在欠励工况下的端部磁场 ,并与现场进相工况运行时的实测数据对比 ,结果满足工程要求 ,为预测水轮发电机进相能力和充电容量提供了依据 . 展开更多
关键词 大型水轮发电机 端部磁场 计算 各向异性 欠励工况
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现代电力系统动态模拟实验室建设和运行 被引量：15
13
作者 杨德先 陈德树 +2 位作者 张凤鸽 尹项根 吴彤 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期118-121,125,共5页
分析了电力系统各种实验研究方法,对电力系统动态模拟技术进行了深入研究,建立了三峡巨型机组、特高压交流输电、FACTS系列设备等模型,同时对传统的动模实验室进行了大规模的数字化改造。这使得实验室的研究范围和能力大大提高,并解决... 分析了电力系统各种实验研究方法,对电力系统动态模拟技术进行了深入研究,建立了三峡巨型机组、特高压交流输电、FACTS系列设备等模型,同时对传统的动模实验室进行了大规模的数字化改造。这使得实验室的研究范围和能力大大提高,并解决了很多电力工业实际问题。实践表明,物理模拟在电力科学研究中具有显著地位,该成果已应用到全国20多个动模实验室。 展开更多
关键词 特高压输电 FACTS 动态模型 物理模拟 三峡电站 水轮发电机
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水轮发电机定子单相接地故障行波定位 被引量：15
14
作者 党晓强 刘俊勇 +1 位作者 杨可 雷霞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期74-78,共5页
针对行波在水轮发电机定子绕组槽部和端部的传播特征分别建立其暂态电路网络模型,提出应用小波理论对定子接地行波信息进行分析来确定故障点的位置。讨论了行波速度计算的数学模型和无需波速基于相模变换,由线模量和地模量确定接地点位... 针对行波在水轮发电机定子绕组槽部和端部的传播特征分别建立其暂态电路网络模型,提出应用小波理论对定子接地行波信息进行分析来确定故障点的位置。讨论了行波速度计算的数学模型和无需波速基于相模变换,由线模量和地模量确定接地点位置的算法,解释了小波分析提取行波信号的原理。在MATLAB 6．5环境中针对一台大型水轮发电机的参数进行建模,叠加等效电源对其定子接地行为进行仿真。由小波分解的行波高频部分对行波传播的时间特征进行确认,对波速已知和未知时的接地点定位算法进行比较分析,仿真结果分析表明了该方法应用于水轮发电机接地故障定位的合理性及可行性。 展开更多
关键词 故障定位 行波理论 小波变换 水轮发电机 定子接地 在线监测
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湖北电网黑启动试验的实施与思考 被引量：13
15
作者 周世平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期115-117,共3页
为紧急事故下应对电网大面积停电积累经验,针对国内外频发的电网大面积停电事故,湖北省电力公司先后在鄂东及鄂西北地区利用多台中小型水电机组成功地进行了黑启动试验。试验得出的主启动机组与被启动设备的先后顺序和容量估算,弱联系... 为紧急事故下应对电网大面积停电积累经验,针对国内外频发的电网大面积停电事故,湖北省电力公司先后在鄂东及鄂西北地区利用多台中小型水电机组成功地进行了黑启动试验。试验得出的主启动机组与被启动设备的先后顺序和容量估算,弱联系小网小机组与大负荷的机械、电气特性分析等可供有关人员参考。 展开更多
关键词 电网事故 黑启动 水轮发电机组 湖北电网 小网小机组 参数设定
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1000MW空冷水轮发电机端部结构件涡流损耗 被引量：14
16
作者 梁艳萍 张沛 +1 位作者 陈晶 孙玉田 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期213-218,共6页
巨型水轮发电机端部损耗计算是准确计算电机端部温升的前提,也是研究发电机组安全运行的关键之一。本文详细分析了巨型水轮发电机定子端部结构件涡流损耗分布及其影响因素。以一台1 000MW全空冷式水轮发电机端部为例,建立了三维场-路-... 巨型水轮发电机端部损耗计算是准确计算电机端部温升的前提,也是研究发电机组安全运行的关键之一。本文详细分析了巨型水轮发电机定子端部结构件涡流损耗分布及其影响因素。以一台1 000MW全空冷式水轮发电机端部为例,建立了三维场-路-运动耦合时步有限元模型,得到了空载、额定负载以及进相0.95三种运行工况下端部结构件涡流损耗分布,在此基础上讨论了端部结构参数变化对涡流损耗的影响。研究结论为巨型水轮发电机端部结构设计和优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子端部 涡流损耗 三维有限元法
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大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真 被引量：11
17
作者 邰能灵 尹项根 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期19-22,31,共5页
根据大型水轮发电机定子绕组的结构 ,建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型 ,探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的变化规律。在此基础上 ,提出了一种简化的数字仿真模型 。
关键词 水轮发电机 数字仿真 定子绕组 接地 故障
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水轮发电机交流励磁变速运行控制系统的研究 被引量：7
18
作者 赵荣祥 陈辉明 +1 位作者 尹强 许大中 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第6期596-601,共6页
在提出一种水轮发电机交流励磁变速运行控制策略的基础上，研制了数字式交流励磁控制系统，并对其系统构成及实验结果作了详细的介绍和说明．
关键词 水轮发电机 交流励磁 变速 运行控制系统
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1000MW水轮发电机定子线棒绝缘技术的研究 被引量：13
19
作者 徐冰 李振海 +1 位作者 张秋寒 赫兟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2012年第3期16-21,共6页
介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发... 介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发电机定子绕组的运行寿命。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子线棒 绝缘结构 防晕结构
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三峡右岸全空冷水轮发电机关键技术研究 被引量：11
20
作者 王国海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期74-79,共6页
介绍了三峡右岸全空气冷却水轮发电机的重要设计与制造技术。探讨了通风冷却系统设计和发电机温度场的计算,进行了通风模型的试验研究,并对发电机通风冷却进行了优化设计。在绝缘技术上,采用增大导线圆角半径等措施,提高了线棒角部电场... 介绍了三峡右岸全空气冷却水轮发电机的重要设计与制造技术。探讨了通风冷却系统设计和发电机温度场的计算,进行了通风模型的试验研究,并对发电机通风冷却进行了优化设计。在绝缘技术上,采用增大导线圆角半径等措施,提高了线棒角部电场的均匀性,采用薄型全固化新型玻璃丝带并一次成型的定子线棒槽部防晕结构及多胶模压体系制造的定子线棒,使主要电气性能指标和电老化寿命优异。机组运行结果表明,全空气冷却方式和独特的绝缘工艺等达到了设计要求,为三峡右岸水轮发电机研制提供了有益的指导。三峡右岸700MW水轮发电机上应用的全空气冷却方式和独特的绝缘工艺等技术代表了700MW水轮发电机技术的发展趋势。 展开更多
关键词 水轮发电机 全空气冷却方式 绝缘工艺
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