三代压水堆核主泵关键部件制造及工艺研究进展

核主泵作为反应堆冷却剂系统中唯一高速旋转的设备,其正常运行对于整个核电站的安全至关重要.长期以来,核主泵制造的安全性与可靠性一直是中国核电技术发展的“卡脖子”难题.近年来,得益于国家对核电技术基础研究的大力投入,以及依托重大课题项目的推进,中国三代压水堆核主泵国产化进程在各个方面都取得了重大成果.文中从核主泵制造及工艺的角度,深入剖析叶轮、泵壳、定子、转子、屏蔽套、密封、轴承等关键部件的发展历程,并针对各部件的材料选择、加工、装配工艺、检测方法及技术体系等进行详细分析,总结了中国核主泵的制造进度及难点.最后,结合当前核主泵制造的现状,提出中国核主泵制造发展的相关建议,这对中国核电事业的国产化进程具有重要意义.

小型汽轮发电机定子压圈材料优化分析

本文针对汽轮发电机定子压圈铸件材料在生产过程中存在的问题和现状,提出定子压圈材料优化方案,建立有限元分析模型,进行刚度和强度计算分析对比,论证优化方案的可行性。试制一台定子铁心,进行压装试验,论证优化方案的可靠性。定子压圈材料优化后,不仅解决了铸件毛坯缺陷多、加工困难易开裂的质量问题,而且定子压圈的制造成本也有一定程度的降低。

大型蒸发冷却发电机定子绕组绝缘电阻测试及分析

本文结合发电机定子绕组蒸发冷却系统组成,提出了不接屏蔽端和接屏蔽端两种测量发电机定子绕组绝缘电阻测量方法,并对定子绕组绝缘电阻测量值偏低进行分析处理,通过不同测试条件下的对比试验,发电机定子绕组在充液状态时,采用接屏蔽端方式能够准确测量定子绕组绝缘电阻。

抽水蓄能发电机定子线棒端部电磁屏蔽研究

针对发电机定子线棒电磁屏蔽问题的瞬态电磁场分析,从理论上选择能够同时兼顾计算速度和计算精度的模型边界,分别建立同槽两根线棒、不同槽多根线棒计算模型,计算相邻线棒对电场分布的影响。同时建立单根线棒三维计算模型,计算分析线棒在轴向和法向上的场强分布特性。研究表明线棒在离开槽口后端部表面电位接近相电位,最大场强出现在高低阻带的搭接处。为改善场强和电位分布,提出改进表面场强分布的措施,在原高低阻搭接层增加敷设高阻材料和原设计方案保持一致,而原线棒高阻层涂敷低阻材料,可以大大抑制线棒端部的场强和电位。

高压电缆绕组直线电机定子及绕组的涡流分析

为研究高压电缆绕组直线电机运行中可能出现的发热现象,建立了直线电机定子及绕组电缆的计算模型,用有限元法计算了电机在三相交流电作用下的涡流及电磁损耗分布,研究了绕组电缆有无金属屏蔽时电机内涡流分布的变化,并分析了涡流产生的热效应及其对电机运行带来的影响。研究表明,若定子绕组电缆有铜屏蔽层,运行时屏蔽层内将感应很大的涡流,其热效应可使电缆绕组烧损,进而严重影响高压电机的正常运行。研究结果可供高压直线电机定子绕组电缆的结构设计及选型参考。

水内冷发电机定子绕组通水直流耐压试验装置

根据低压屏蔽法的原理 ,配以大功率中频电源和改进的过电压保护装置等 ,开发轻便、操作简捷的成套试验设备。克服了水内冷发电机定子绕组直流耐压试验吹水法和组合设备通水法的缺点 。

1000MW汽轮发电机定子线圈槽部内屏蔽结构研究

大型汽轮发电机定子线圈的槽部采用内屏蔽结构,可以显著降低绝缘层的最大电场强度,均化绝缘层的电场分布。本文采用ProE三维制图软件建立了绝缘腻子、低阻带加铜带、导电腻子和半导电帽子4种内屏蔽结构的定子线圈模型,采用有限元分析软件计算了这4种结构形式下绝缘层的电场分布情况,并计算分析了其内屏蔽层的电阻损耗。计算分析表明,铜带加低阻带的结构形式是比较理想的内屏蔽结构形式;内屏蔽层与定子线棒有且仅有一点电接触时,绝缘层会获得比较好的电场分布;内屏蔽层的电阻损耗相对于定子线棒是比较小的,可以不予考虑。

定子无铁心轴向磁场永磁电机永磁体涡流损耗研究

为解决定子无铁心轴向磁场永磁电机(无铁心AFPM)温度过高导致电机运行性能降低的问题,针对电机永磁体进行了深入研究。利用MAXWELL三维电磁场有限元分析软件建立电机有限元模型,仿真电机在三相正弦电流源驱动下永磁体电磁分布,计算平均涡流损耗。采用对永磁体分块及加屏蔽层的方式减小涡流损耗;在对永磁体分块时,做不同方向的分割,并进行仿真,分析对比并得出横向分割为3块效果最佳;在利用电磁屏蔽原理减小涡流损耗时,先对可靠性进行验证,后利用MATLAB曲线拟合得出屏蔽层厚度的最优值。

汽轮发电机定子增容改造的分析

文章简要介绍了发电机增容改造工程的概况。基于对限制发电机容量因素的讨论 ,主要对发电机定子部分在增容改造过程中所需解决的问题和采用的相应技术措施进行分析。

屏蔽泵定子屏蔽套损坏原因分析及预防措施

通过对屏蔽泵故障检查及原因分析,提出相应的改进和预防措施,以杜绝类似问题发生。

基于磁屏蔽型超导限流器的双馈感应风力发电机低电压穿越

风能并网导则要求并网风电机组需具备低电压穿越能力。针对双馈感应风力发电机在故障期间保持并网运行问题,提出一种磁屏蔽型超导限流器串于定子侧的解决方案。基于该限流器正常运行时阻抗极小、故障瞬间立即响应为一定阻抗,结合短路故障分析,建立限流器物理仿真模型,并对低电压穿越指标进行数学推理分析论证。该限流器可以减弱定子磁链暂态分量的冲击,改善转子过电流,削减电磁转矩振幅与振荡时间,整体提高双馈感应风力发电机故障穿越能力。最后通过Matlab/Simulink仿真验证该限流器的有效性。

大型水内冷发电机定子绕组绝缘电阻不平衡分析

为准确测量大型水内冷发电机定子绕组绝缘电阻,一般可采用低压屏蔽法。根据低压屏蔽法的测量原理,对某大型电站水内冷发电机定子绕组三相绝缘电阻不平衡的故障进行深入分析,并对发电机内部进行专项逐一检测、排查,最终发现是由一根U形纯水连接软管轻微渗水所至,更换该软管后故障消除。为类似工程故障处理提供了思路。

大型水内冷水轮发电机定子绝缘测量及直流耐压试验

在采用低压屏蔽法测量大型水内冷水轮发电机定子绝缘时,由于多种因素的影响,导致测量结果不真实。对各种影响因素加以分析,提出了改进措施。

激光改性增强定子屏蔽套结构稳定性

定子屏蔽套作为第三代先进核电技术AP1000屏蔽电机主泵关键部件,如果屏蔽套发生结构失稳,会导致严重的核电事故,故提升其结构稳定性工程意义重大,由于考虑电磁损耗和核主泵整体装配,不宜通过变动结构尺寸来提升其结构稳定性。从激光材料改性角度提高屏蔽套结构稳定性,采用模拟与试验结合的方法探究不同工艺参数和加工工艺对实验室模拟屏蔽套圆筒结构稳定性的影响,并分析材料改性提升屏蔽套结构稳定性的机理,计算预测材料改性对真实尺寸定子屏蔽套结构稳定性的提升效果。研究发现,激光改性通过细化晶粒和第二相析出增强模拟屏蔽套圆筒结构稳定性,并得到现有实验条件下最优改性工艺方案:功率150W,扫描速度120mm/min,道次间隔3mm,光斑直径2mm,周向加工方式。局部稳定性试验与模拟结果基本吻合,验证了改性屏蔽套结构稳定性模拟计算方法的可行性。周向激光改性前后定子屏蔽套真实尺寸模型的屈曲临界载荷由2290.4Pa提升至2582.4Pa。

24～27kV级大容量发电机SVPI定子线圈绝缘设计开发

简要介绍了24~27 kV级大容量发电机SVPI定子线圈绝缘结构及其工艺的设计开发,理论分析了绝缘结构、工艺参数及关键材料的选型,通过对设计开发的24~27 kV定子线圈的介电性能、理化性能进行测试及功能性评估,并与国外技术标准进行分析对比。结果表明:自主设计的24~27 kV SVPI定子线圈绝缘设计能满足发电机定子线圈绝缘电寿命60年的设计要求,设计水平与世界先进水平相当。

发电机定子泄漏试验中低压屏蔽法探讨

对水内冷发电机定子泄露试验中低压屏蔽试验法进行了分析,参考高压屏蔽试验法的优点,对低压屏蔽法进行了进一步的改进,提高了试验数据的准确性。

高电压等级发电机定子线棒绝缘技术研究

为满足市场对更大容量汽轮发电机的需求,采用COMSOL有限元软件和试验验证相结合的方式,研究了高电压等级(28~30 kV)定子线棒绝缘结构,并进行了初步电气试验验证。试验结果表明,高电压等级定子线棒绝缘结构性能优良,能满足使用要求。

P403B屏蔽泵的腐蚀分析及防护

屏蔽泵被介质腐蚀而穿孔,介质进入屏蔽套内,又腐蚀定子线圈,造成线圈烧毁。通过水质成分分析和能谱分析,认为P-403B屏蔽套发生腐蚀开裂的主要原因是由于氯化物应力腐蚀开裂造成的,并提出了消除应力的五项具体措施。