水轮发电机直流斜坡、极化和去极化试验研究

0引言。魁北克水电公司(Hydro-Quebec)在PDC(极化-去极化电流,Depolarization Current Measurements)和DCRT(直流斜坡测试,Direct Current Ramp Test)测试方面已开展多年的研究工作。本文在对350台发电机进行这两项试验的系统性检测分析基础上,对DCRT和PDC测试结果进行健康指标量化处理,健康指标越高表明机组定子绕组绝缘老化越严重。

基于PDC法测量评估电机绝缘状态

0引言。直流(DC,direct current)试验是用于维护和诊断电机定子绝缘系统最常用的试验方法。随着试验设备的不断改进和商业化,目前已经可以在阶跃电压试验(极化/去极化电流(PDC)试验)期间连续监测充电和放电电流。本文首先介绍了PDC法测量电机定子绕组绝缘老化状态的理论知识;随后以不同绝缘系统的定子线棒的PDC测试结果分析了线棒防晕层对测试结果的影响;然后分析了不同环境条件(吸潮、污染)对定子线棒/线圈的PDC测试结果的影响,同时分析了定子线棒绝缘未完全固化时对PDC测试结果的影响,也分析了运行52年的定子线棒在不同电压下测试的PDC参数。

混流式水轮机动应力测量——原型和水力相似模型间的比较

0引言在现代设计的模型转轮上进行了应力和压力测量研究。其原型转轮于2013年投入使用,且可对原型机进行应变片测量以进行比较。选用塑料复合材料,采用光固化加工模型转轮,并保证模型转轮和原型机结构的相似性。转速因子由水头和转速换算而来,在不同的速度因数(n_(ED))以及变空化系数(σ)下,从最大导叶开度的14%~100%对安装传感器的模型转轮进行测试,以便可以识别和量化每个研究参数的影响。

热老化状态定子线圈的极化和去极化电流特

0引言。当电机暴露在超过其极限的热应力时,其定子绕组绝缘特性会恶化。通过分析定子线圈的极化和去极化电流(PDC)的特性,了解定子线圈在热应力作用下的绝缘特性变化规律。本文使用了定子线圈的槽部作为研究对象,该线圈来自额定6.6kV、F级(155℃)绝缘的同步电机。根据测试温度100℃、140℃、180℃和220℃,将12根定子线圈分为四组,每个试样在规定的温度下加热4个周期(每个周期6h),在热老化4个周期后进行了PDC测量以分析测试样品的绝缘特性;同时也检测了频域参数如电容比、介损因数DDF,通过合理分析为今后将时域PDC参数转换为频域参数奠定了基础。

基于三维空泡流模型的混流式水轮机满负荷波动数值模拟

0引言。笔者之前提出的满负荷波动两相流一维-三维(1D-3D)模型被应用于原型电站自激振荡的模拟。该模型包括压力管道区域的一维波动方程和水轮机区域的三维两相流非定常雷诺时均方程(Usteady Reynlolds-Averaged Navier-Stokes equations URANS),以及尾水管中的空泡流。这两个方程组通过压力管道-水轮机蜗壳进口接口的压力和流量联系在一起,并同时求解。

提高大型交流电机铁芯部分环流补偿的微分电感模型

0引言。大型交流电机的罗贝尔线棒常规设计采用经典的股线-槽电感模型(CSSIM)。由于基于理想磁导铁芯假设的CSSIM模型具有固有的简易性,因此缺少适合的相应替代模型。然而,CSSIM模型不能准确地反映出饱和电枢引起的槽电感的激变,这是CSSIM不能精确计算的。在优化大型电机罗贝尔棒换位时准确推算股线电感是至关重要的,这使其在效率和低测量偏差方面具有竞争力。

被污染电机定子绕组极化和去极化电流检测分析

0引言。电动机和发电机安装完成后在运行期间通常容易受到污染,在污染物长期作用下会导致电机定子绕组出现故障。文中应用两台6.6kV电机,大修前电机的定子绕组被灰尘、轴承润滑油、湿气污染,通过对比检修前后污染电机的定子绕组的绝缘电阻和极化指数、传导电流(极化电流与去极化电流之差)、电容和介质损耗因数等参数变化,分析了定子绕组绝缘状态受灰尘和潮湿影响与受油污影响的区别,又进一步分析了进行清洁处理后绝缘状态恢复程度。测试分析结果表明,检测电机定子绕组的极化和去极化电流,可以进行分析污染对绝缘状态影响程度。

大容量汽轮发电机空冷转子冷却效率计算分析

0引言。本文介绍了一种汽轮发电机空冷转子副槽通风系统的计算方法。文中提出的数学模型考虑了物理模型的所有重要几何参数和冷却过程的气体动力学。针对320MW汽轮发电机沿转子轴向分布的副槽对径向通风孔内风速分布和换热效率的影响进行了研究。研究表明采用副槽截面向转子中心平滑减小至进风初始截面的17%,可以有效降低转子绕组的最高温度。这种结构可以有效减小由于转子径向通风孔中空气分布的强制不均匀性,所造成副槽通风系统传播空气热量不均匀的现象。

中压电机定子线圈绝缘的介电特性

0引言。PDC极化去极化电流法是表征电力设备电性能的常用无损检测方法之一。本篇论文第一个研究目标:对无端部绝缘定子线圈、热压后定子线圈和有端部绝缘定子线圈的介电性能进行对比;第二个研究目标:比较新绕线定子线圈、60℃加热定子线圈和90℃加热定子线圈在规定时间内的介电性能。本文利用6.6kV/260kW同步电动机的定子线圈开展研究工作。

基于混流式水轮机模型测量的涡带辨识参数预测原型部分负荷压力和功率脉动

0引言。水电站在部分负荷运行时的压力和功率波动是衡量向电网输送电能质量的重要指标。众所周知,这种不稳定性是由于尾水管中存在涡带的流型所导致的。然而,直到今天,常用的一维数值模型的等效涡带参数仍然是不确定性的一个主要根源。本文提出了一种新的基于优化的灰箱方法,用于实验涡带建模和参数辨识。通过解析涡带和试验台建模以及动态测量能够识别未知的涡带参数。

混流式水轮机新设计理念——自由转轮试验研究

0引言。本文的主要目的是通过试验研究一种新的理念,即在水轮机主转轮下游采用飞逸转轮来增加运行的灵活性。飞逸转轮是假设新增加的转轮以飞逸转速旋转且机械扭矩为零。其主要目的是重新分配轴和圆周之间的总压和动量矩,使得总压和动量矩的通量不发生变化。并且,飞逸转轮不会改变水轮机主转轮的运行工况。试验研究的重点是LDV系统的速度分布测量和飞逸转轮下游尾水管锥管内的不稳定压力测量。

热应力定子线棒的极化和去极化电流特性

0引言.本研究使用极化和去极化电流(Polarization and depolarization current,PDC)测量来研究定子线棒的绝缘整体性能,PDC是无损检测方法。本文将受热应力的定子线棒分为两组进行PDC分析。第一组在100℃下加热36h、第二组在130℃下加热36h。在加热过程的12h、24h和36h后,分别对每个试样进行PDC测量。分析并报告了PDC测试结果,包括电容比和介电损耗因数。

转轮间隙对低水头:机尾水管内流场的影响

0引言.虽然优化轴流式水轮机的间隙流动可以稳定尾水管内流动,但是在水力机械的设计过程中通常被忽略,而这种间隙的忽略会使尾水管内流场失真。本文对轴流定桨式水轮机A=△γBEP且Q>QBEP的工况进行了模拟。对四种不同间隙尺寸进行了仿真,全模拟网格使用了约1500万个单元。

模型水泵水轮机旋转失速的高分辨率大涡模拟研究

0引言。在可再生能源与现有电网并网的过程中,扩展现代水泵水轮机的运行范围变得越来越重要。然而,在水泵小流量运行工况下,旋转失速的发生会严重影响机组的安全运行和电网稳定性。对这一流动现象产生机理的认知仍然是模糊和不完整的。

采用LDV和S-PIV研究灯泡贯流式水轮机转轮流场

1引言,许多发达国家的实际经济和环境状况解释了其目前积极发展低水头水电市场的原因。例如,在加拿大,大部分可行的大型水电站已经开发完毕,但可开发的低水头水电站其潜在的可增长发电产量,相当于目前国家实际水力发电产量[1]的7%。对许多未开发的低水头水电站来说,灯泡式水轮机是一个非常好的选择。在这种趋势下,为了进一步了解灯泡式水轮机的各种流动现象,进行了一系列的研究。本文使用激光多普勒测速仪(LDV)系统和内窥镜立体粒子成像测速(SPIV)系统,对灯泡式水轮机模型转轮桨叶间流场进行了研究。

低比速水泵水轮机的优化RANS稳态分析瑞流模型评估

0引言。可逆式水泵水轮机可以在水泵和水轮机运行工况之间切换,并为电网的稳定提供了重要支撑。为了满足需求,需要在运行模式之间进行快速转换。例如,水轮机在小导叶开口(GVOs)启动过程中与电网的稳定同步。然而,水泵水轮机转轮叶片的特殊几何形状往往会产生不稳定的流动行为。

灯泡贯流式水轮机模型效率陡降的数值分析

1引言,灯泡贯流式机组作为高比转速、低水头的水轮机,尾水管内部流动占回能的近40%,其对灯泡式水轮机的性能有较大的影响。因此,对灯泡贯流式水轮机尾水管流动预测,对于评估水轮机性能至关重要。RANS模拟是水轮机性能[1-6]研究的常用方法。RANS模拟是一种折方法,除了湍流外,平均流动在时间上取平均值。

旋转电机分布式高压绕组局部放电源的定位

0引言.本文介绍了针对旋转电机绕组端部区域的局部放电(PD)定位问题开展全面研究的关键成果和算法开发。通过对4kV等级电动机绕组的案例分析,讨论了开发工具的局限性和准确性。在绕组中的不同位置,无论是人为制造的局部放电缺陷还是真实存在的局部放电,都可以通过某些手段精准地定位在一定范围内。另外,不同试验设备对测量结果的影响也进行了研究,并探讨了这些设备在故障定位中应用的可能性。

冲击式水轮机效率和空化的数值预测

0引言.本文说明了对立轴六喷嘴冲击式水轮机中的流动进行数值分析的设置和采用的方法。首先,对喷针的三个位置进行了配水环管中流量的稳态模拟。这些结果用于计算流动能量损失,分析射流质量并为流道分析设置人口边界条件。

转轮泄水锥设计对低水头混流式水轮机尾水管压力波动的影响

0引言.本文对印度理工学院正在开发的小型水轮机试验装置中转轮泄水锥的设计进行了初步的数值研究。该水轮机试验装置旨在研究低水头混流式水轮机尾水管内旋转涡带(RVR)的形成和减弱。需要对原有的转轮泄水锥设计进行修改,使其适应轴向射流。本文设计了三种不同结构的泄水锥,即一个比初始泄水锥长度短的截锥和两个与初始泄水锥长度一样但具有不同射流位置的泄水锥,并与初始泄水锥性能进行了比较,以此来选择合适的结构进行进一步的研究。在对初始泄水锥设计进行网格无关性检验后,采用剪切应力输运流模型对水轮机组整个三维流道进行了模拟。