基于UEL的水电机组导轴承支架非线性连接模态特性分析

模态分析是水电机组故障诊断的重要方法,但其传统方法缺少对接触部分非线性接触的模拟手段,直接影响模态分析的准确性,也无法对链接部位的失效过程及趋势进行分析。该文基于用户自定义单元子程序接口(user-defined element subroutine interface,UEL),建立了结合部三维非线性专用分析单元模型。推导所提模型有限元格式的基本方程,获得表征材料非线性特性的本构关系;给出螺栓连接的固定结合部的静态分析,以及立式水轮发电机导轴承支架的模态分析算例;给出导轴承支架的支臂末端螺栓连接变刚度计算的工程应用实例。实验与仿真对比结果表明了建立的UEL三维非线性接触分析专用单元模型的正确性;连接失效分析表明了随着导轴承支架接触刚度的下降,会在整机模态频率计算中引入新的频率段这一结果的重要性。

融合多层感知机和多项式拟合的大数据平台风机故障诊断

为了提高火电厂送引风机运行的全程安全化、故障诊断准确化、生产收益长期化,将风险问题前置是提升机组运行安全性的关键。基于此,提出了融合多层感知机和多项式拟合的大数据平台风机故障诊断模型。采用多层感知机和多项式拟合建模技术建立风机预警模型,并将模型部署在大数据平台中,能及时发现风机运行期间人工难以发现的异常。采用数据挖掘、机理分析和特征值知识库相结合的方法,挖掘风机失速的参数边界信息,精准化配置各种工况的风机失速边界条件并绘制失速边界工况图,然后结合正常运行工况得出预警失速区间,最终建立覆盖风机全工况的故障诊断模型。利用大数据平台对风机运行数据全覆盖、全流通、全维护的优势,构建了基于大数据平台的风机智能巡盘模型体系,实现以智能巡盘模型代替运行人员对风机运行状态进行定期巡盘监视和诊断,达到风机故障的准确安全诊断、故障发生率最低化及人员复用率最大化的效果。

BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略研究与应用

为了满足火电机组启动运行的灵活性、高效性及经济性,将抽汽背压式汽轮机(BEST)小汽轮机带小发电机系统(简称BEST系统)应用于双机回热系统机组,根据BEST系统及机组启动方式,结合调试调整试验的启动运行历史过程及数据,进行BEST系统在多方式启动及运行的特性分析试验,优化现有控制逻辑,提出BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略。避免了在BEST系统启动顺控、变流器启停顺控、BEST小汽轮机与变流器的无扰切换、燃煤机组辅机故障减负荷(RB)及甩负荷工况中BEST系统缺乏相应控制策略的问题,实现了BEST系统全过程无断点的运行控制。优化后BEST系统运行过程中重要参数保持安全稳定,该控制方法对具备BEST系统的同类型机组具有重要参考意义。

基于ADAM-BPNN模型单汽泵故障联动控制技术研究应用

火电厂超临界机组单汽泵在实际生产运行过程中的可靠性十分重要,单汽泵在运行中发生故障时会触发锅炉主燃料跳闸,造成机组非计划停机,给发电企业带来一定的损失。因此,单汽泵故障不停机成为行业内亟需解决的一个技术难题。该文以某热电厂电泵最大出力为基准点和汽泵故障后快速减负荷为目标,分别以夏季工况和冬季工况对锅炉给水系统运行特性进行分析,结合数据分析对比多种建模方法,最终采用误差最小、准确率最高的ADAM-BPNN模型对汽泵运行特性进行分析和预测。进一步对电泵带载特性、锅炉短暂断水特性进行动态试验论证,结合汽泵故障联锁启动电泵快速减负荷的控制策略,实现超临界机组单汽泵故障不停机,从而可提高单汽泵机组的运行安全性。研究结果可为同类型超临界机组单汽泵故障快速减负荷提供一定参考。

燃气机组静态变频装置调试技术的研究

首先介绍了华能天津IGCC示范电站燃气机组静态变频装置(Staic Frequency Converter,SFC)的组成、工作原理;然后根据燃气机组现场启动调试经验,分析了燃气机组SFC隔离开关和并网断路器的闭锁逻辑可能出现的问题、发电机短路试验应注意的事项以及SFC对继电保护的影响,并给出了参考性建议,可对类似启动调试工作提供借鉴。

水轮发电机组空载状态下非线性运动特性分析

鉴于不同类型的电磁力会对转子的稳定运行产生影响,从实际水轮发电机组运行特性出发,利用变阶数微分方程对发电机转子系统进行参数化建模,选定变步长求解器进行计算,结合轴心轨迹图及频谱图分析了不同电磁力对轴系摆度的影响,分别探讨了两种气隙对机组轴系摆度的影响程度。对比两工况的计算结果,发现均匀圆周电磁力有助于提高转子运行的稳定性;而在发电机几何不对中而引起的非均匀电磁力作用时,转子的运行状况有较为复杂的变化,不利于机组安全稳定运行,计算结果与现场检测数据互相印证。

由一起同期事故谈同期系统引入主变档位的必要性

同期系统工作状况的好坏关系到发电厂的安全和效益,同期定值的设置恰当与否是同期系统的关键。对于电压取自发电机机端电压、采用主变高压侧断路器并网的待并侧,主变档位的变化会引起并网电压的变化。因此在同期电压额定值的设置当中,应该考虑主变档位的影响。结合一起同期事故,计算了主变档位变化对并网电压的影响,对电压额定值设置不合理造成的风险进行了评估,并给出了主变档位调整后电压额定值的调整方法,以及引入主变档位的同期系统的设计方案。

利用短路电流校验母差保护极性的新方法

500kV变电站电流互感器的变比通常较大,新扩建的启动备用变压器间隔变压器容量有限,单纯利用负荷电流无法完成母差保护极性的校验。结合一起利用短路电流校验母差保护极性的实例,提出了利用调停机组作为短路试验电源,采用短路电流校验差动保护电流回路正确性的方法,对试验过程中的回路危险点进行分析以及采取相应的预防措施。运行后的差动保护数据,证实了利用短路电流校验母差保护和启备变差动保护电流回路正确性的方法是适用可靠的。

由一起非同期事故谈同期定相的重要性和难点

同期装置只能根据输入的系统侧电压和待并侧电压判断准确的同期点,却无法判断输入的电压是否正确。结合近期一起非同期事故,分析了并网时冲击电流和合闸角度的关系,总结了非同期并网的危害。对三种典型接线方式的同期系统进行了分析,并给出了相应的同期定相方法。

燃气分布式能源电站厂用电快切系统的设计与实现

结合实例论述了燃气分布式能源电站机组厂用负荷呈阶段性分布的特点,对不同工况下的厂用负荷进行了分析和比较,得出单台机组的厂用电容量可以满足两台机组满负荷运行的厂用电要求。提出了一种以相邻机组的厂用电源为备用电源,"手拉手"接线方式的三电源厂用电快切系统。

发电厂差动保护极性校验的难点和关键点分析

将发电厂的差动保护按光纤差动保护、母差保护、变压器差动保护、发电机差动保护进行分类,分析不同保护极性配置的典型特点,针对不同特点给出校验方法,并对不同校验方法的优劣进行评价。利用此方法,可经济、有效地解决差动保护的极性校验问题,保证主设备和继电保护的可靠稳定运行。

智能电子设备面向对象的软件设计方法

为解决数据映射带来的智能电子设备软件复杂、低效和无法利用SCL文件对功能进行灵活组态的问题,基于IEC61850标准的面向对象思想,在信息源头采用面向对象设计;根据IED能力描述文件,构建智能电子设备对象;使用IED组态工具,导入IED实例配置文件,灵活配置IED运行需要的对象;当IED运行时,通过多个对象交互完成装置功能,进一步讨论了该方法在不同硬件平台上的适用性。最后,将该方法应用于间隔层保护测控IED的软件设计,达到IED功能软件与IEC61850面向对象信息模型无缝融合和可灵活组态的效果。

发电机准同期合闸相角差整定分析

为了提高发电机组并网品质,应对同期装置参数进行合理整定,结合电压差、频率差及合闸相角差对并网冲击电流的影响,利用发电机组并列试验实例,分析合闸相角差偏大是导致并网冲击电流偏大的主要原因。通过对试验数据的分析,确定影响合闸相角差的决定因素,并详细叙述同期装置的现场试验、数据分析及参数整定的方法。应用该分析方法对同期装置重新整定后,实际并网品质得到了大幅改善。

大型发电机组电气系统整套起动试验常见问题及其处理措施

通过对大容量机组电气系统的整套起动试验,汇总和总结了近年来大容量机组电气系统整套起动试验过程中常见的操作、设备配置、设计及安装质量等问题,对其规律性进行了分析,并提出了应严格按照试验方案以及操作票执行操作,在电气系统合闸监视回路中增加串联断路器常闭触点等防范措施。

变压器零序差动保护电流互感器极性校对方法探讨

介绍了变压器零序差动保护的基本原理及其TA极性现场配置方法,指出变压器零序差动保护误动的主要原因。通过分析变压器受冲击时励磁涌流的形成过程,提出利用励磁涌流来校验TA极性的方法;同时还提出利用模拟单相接地故障来校验TA极性的方法。

基于暂态故障信息的多功能一体化智能电子设备

提出一种基于暂态故障信息的集成输电线路保护、测距、录波和测控等多种功能的智能电子设备。硬件方案采用多CPU分布式结构,主要包括以下模块:过程层通信模块、保护模块、测距录波模块、测控模块、站控层通信模块和人机接口模块。暂态故障信息的利用主要体现在保护模块和测距录波模块中,详细介绍了暂态故障信息的利用方法。为了满足智能变电站发展的要求,采用了一些关键技术。该多功能一体化智能电子设备适用于现有的智能变电站,能够提高保护性能和测距精度,降低设备成本和运行维护费用。

燃气轮发电机变频启动特点和保护配置分析

结合西门子燃机和三菱燃机的典型配置,介绍了燃气轮发电机静态变频启动(SFC)装置的结构、工作原理和保护配置。基于燃气轮发电机SFC的步骤,分析了SFC的特点以及对发电机保护的影响。通过理解和分析低频过流保护、SFC装置直流接地保护的设计思想,提出了减少燃气轮发电机SFC过程中,防止发电机差动保护、频率保护和逆功率保护误动的措施,实际运行表明这些技术措施是可行的。

基于数据拟合的除氧器汽水系统自启动升温控制策略

火电厂除氧器汽水系统升温过程是锅炉给水处理的重要环节,在机组冷态启动过程中,除氧器汽水系统整体升温过程具有滞后、时变、非线性及控制难度大等特点。本文通过分析某机组启动过程中手动投入除氧器汽水系统的升温过程数据,分别对除氧器蒸汽加热控制阀开度、除氧器汽水系统温度进行数据拟合,结合基于时间的动态调整除氧器汽水系统升温控制策略,实现除氧器汽水系统升温全过程自动启动,解决了除氧器汽水系统升温过程中的耗时长、加热效率低、控制难度大等问题,为同类型除氧器汽水系统加热升温的自动启动提供了参考。

基于有限元法的水轮发电机转子偏心运行轴系模态分析

针对发电机质量偏心问题,分别探讨了偏心距离及导轴承刚度变化对机组振动特性的影响。首先对导轴承进行参数化处理,整机轴系建模后,通过FEM模态分析方法计算得到前10阶临界频率及振型的模态分析结果,进一步确定位移变形集中的危险点。然后对比不同约束条件下振型、临界频率、导轴承中心点振型轨迹,获得转子质量不对中造成的机组振动特性为因机组的转子偏心旋转造成轴瓦间隙逐步扩大,而机组振动信号中主频不变,计算结果与现场实际测量数据一致。

一种600MW级及以上机组保安段切换系统的设计与实现

600MW级及以上的机组,当装设发电机断路器或负荷开关时,可不设高压厂用备用变压器,从另一台机组的高压厂用母线引接本机组的高压停机电源,互为事故停机电源,而事故停机电源通常仅作为本机组停机检修电源,无法实现与工作电源之间的快速切换,这种接线方式对保安段切换系统提出了更高的要求。通过在保安段配置四电源切换系统,由快切装置实现保安段电源之间切换,切换方式灵活,运行安全可靠,具有一定的借鉴参考意义。