侧风对直升机沙盲特性的影响

直升机旋翼与地面复杂干扰流场诱导沙床沙粒运动,形成沙盲现象,然而侧风改变旋翼与地面干扰流场,改变沙云形态和沙盲现象。因此,将侧风作用项嵌入基于黏性涡粒子的旋翼/地面气动干扰模型,体现侧风对旋翼与地面干扰流场的作用,并基于离散单元法的沙粒动力学模型,增加侧风引起的气动力,体现侧风对沙粒运动的作用。研究侧风对直升机前飞沙盲特性的影响,并分析侧风速度、风向对直升机沙盲特性的影响规律。结果表明:侧风对直升机沙盲沙云形态影响显著,且左侧风显著增强沙尘浓度,而迎风状态减小沙尘浓度;随着侧风速度的增加,左侧风状态下的沙尘浓度先增加后减小。

励磁系统交流侧接地对转子接地保护的影响

励磁系统交流侧接地将引起注入式转子接地保护、乒乓切换式转子接地保护误动作。本文介绍了一起相关案例,并对引起误动的基本原理进行了深入分析和定量计算,总结了励磁系统交流侧接地引起采样数据变化的典型特征,提出了关于缩小转子接地保护定位范围的思考。当转子一点接地保护动作后,应首先根据采样数据的变化,对故障点位于励磁系统交流侧还是直流侧做出初步判断,缩小故障定位范围,为快速查找故障提供决策依据。

同步发电机励磁变压器低压侧单相接地故障识别与定位方法

同步发电机励磁变压器低压侧未配置零序电压接地保护,当发生单相接地故障时会造成转子接地保护动作,从而误导故障排查方向。为实现励磁变低压侧单相接地故障准确识别与定位,利用叠加原理分析发生单相接地故障时转子对地电压的故障特征,提出当转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压之比超过判据门槛,且转子对地绝缘电阻值较低时,判定故障点在励磁变压器低压侧。进一步地,通过分析转子对地电压工频分量与励磁变高压侧相电压的相位关系,实现励磁变压器低压侧接地故障相判别。通过仿真模型和动模实验验证了所提方法的正确性和有效性。

旋翼近水面效应影响因素

旋翼在近水面高速旋转产生的水气交混流场会引发近水面效应,为了解近水面效应对飞行器介质跨越造成的潜在风险,通过近水面与地面实验详细对比了不同直径的碳纤维旋翼桨叶在无地效、地面效应与近水面效应工况下的气动特性。研究分析了旋翼近水面效应关键影响因素,指出了旋翼在近水面工作时拉力、扭矩与功率剧烈变化的原因,初步认识了液滴对于旋翼的作用,揭示了近水面效应影响规律:对于直径0.56 m桨叶,在高油门、低水面距离工况下,近水面效应具有非线性增升、增阻、转速降低、需用功率增大的效果;低油门、高水面距离工况下具有增升、减阻的效果;同时近水面效应又受旋翼直径、桨叶类型、转速影响。对于直径0.25 m桨叶,在不同工况下近水面效应都具有增升、减阻的效果。

一种具有变结构的轻量化陆空两栖平台技术研究

结合无人机空中飞行与无人车陆地行驶的功能特点,通过流体仿真、气动力学分析,设计了一种具有变结构功能的陆空两栖平台。采用隐藏式旋翼设计,有效降低了平台宽度,提高了地面行驶模态下的通过性。在此基础上,针对陆空两栖平台的飞行控制问题,对平台模型进行简化,并对平台参数进行优化和模型校核,验证了平台模型的有效性和可信度。设计了自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)方案,并进行了simulink仿真和原理样机测试。试验表明,所设计的陆空两栖平台兼具良好的路面行驶能力与空中飞行能力,具备一定的越障功能,为未来军事应用中飞行器长航时、大载重、强稳定性等功能的实现提供了技术参考。

Hovering rotor aerodynamics in extreme ground effect

This paper presents an experimental and numerical study of the aerodynamics of a moderate-scale rotor hovering in the Extreme Ground Effect(EGE)where rotor height-offground is below half the rotor radius.The tip vortex field was visualized by using the PIV technique.The aerodynamic performance,tip vortex trajectory,wall jet characteristics,surface pressure and velocity fields were measured and analyzed.To explore more deeply the flow mechanisms of the extreme ground effect,Detached Eddy Simulation(DES)was conducted on completely structured meshes.The results showed significant deviations of the rotor performance in EGE from that in Regular Ground Effect(RGE)with the rotor heights of more than half the rotor radius.Moreover,the flow structures of the rotor in EGE are considerably complex,such as the wall jet and groundwash flow separation.The rotor wake flow and tip vortices impact the ground more frequently,resulting in distinctive characteristics of the surface pressure and velocity fields in EGE.

快速动态响应同步调相机转子引线断裂故障分析

大型调相机的安全稳定运行关乎着电网电压的稳定、动态无功支撑水平和新能源消纳能力。该文研究了一起实际的调相机转子引线断裂故障,综合现场检查、返厂解体检查、试验分析、故障复现实验及其他换流站同型号调相机的检查结果,发现转子引线的设计及工艺方面存在缺陷,径向存在约4mm的悬空区域,加之长期运行磨损,最终导致调相机引线断裂烧熔触发跳机。从引线设计方案优化和实际运行工况着手,充分研判该型号调相机转子引线各段结构的可靠性及适用性,深入研究各种工况下的离心力及振动,保证引线及配套绝缘紧固连接,论证得出治理方案,为在运工程及后续新建机组安全可靠性奠定基础。

基于发电机转子接地保护的可靠性分析与建议

上海某燃机电厂的发电机转子接地保护配置了两套注入式保护,分别为工频电压注入式及1~3 Hz低频方波注入式。由于两套转子接地保护之间在原理上相互影响,因此在运行中只投运一套(以1~3 Hz低频方波注入式转子接地保护为主),另一套保护备用。近期该厂#4发电机1~3 Hz低频方波注入式转子接地保护出现过两次保护回路故障报警,均由发电机转子接地碳刷接触不良引起。通过对该保护原理及保护回路逻辑的介绍,找出了转子接地保护回路故障的原因,并对发电机转子接地保护的可靠性进行分析,提出了相应的建议与措施。

同步发电机转子绝缘监察方法

随着电力工业的发展,电力系统越来越庞大且复杂。目前仅依靠人工检测发电机转子绕组绝缘电阻的方式耗时耗力,越来越无法满足电力系统的需求。为此提出了同步发电机的转子绝缘监察方法,该方法可自动计算出发电机转子绕组的接地电阻,能够用于非在线监测同步发电机转子绕组接地电阻。阐述了同步发电机的基本原理,分析了转子接地的发生及其危害性,并给出相应的措施,进一步提出了转子在运行中的监视方法。该方法能够节省大量人工测量和计算的劳动强度,对确保发电机安全可靠运行具有重要意义。

抽水蓄能机组动态绝缘降低的分析

抽水蓄能机组转动部分的动态异常状况的排查和消缺一直是机组调试及维护过程中的难点。本文主要记录了某电站调试中遇到的机组转动部分对地绝缘下降的问题。通过屏柜因素的排除,机组机械部分的合理拆分以及动静态结合排查缺陷的方式,将此问题圆满解决。文中主要对分析过程和处理过程进行了较详细的描述。

双接地型转子吸振器的参数优化

利用智能优化算法对双接地型转子吸振器的参数进行了优化设计,探讨了质量比、附加位置对抑振性能的影响规律。首先,根据双接地型转子吸振器的结构构建了吸振器的力学模型。接着,利用有限元法建立了吸振器-转子系统的动力学方程。在此基础上,推导了转子的响应公式,并基于该公式建立了吸振器的参数优化数学模型。最后,利用改进的变异粒子群算法对吸振器的参数进行了优化,分析了质量比及附加位置对最优参数及最优振幅的影响规律。结果表明:在相同附加位置时,随着质量比的增加,吸振器的最优刚度kaopt和kgopt、最优阻尼cgopt及抑振率均呈递增规律,同时转子的最优振幅逐渐减小。当质量比为0.1时,吸振器的附加位置越靠近轴承,最优刚度kaopt和最优阻尼cgopt越小,抑振率越低,最优刚度kgopt受附加位置影响很小,趋于定值。

双重转子吸振器的参数优化

为解决因质量不平衡造成的燃气轮机转子过共振时振动过大的问题,提升系统故障容许度,对双重双接地式转子吸振器进行研究。利用有限元法建立了双重吸振器-转子系统的动力学模型,建立以吸振器参数为自变量的参数优化数学模型,并利用差分进化法进行最优参数求解。吸振器的最优频率比随质量比增加并逐渐趋近于1.2。与等质量比的单体吸振器相比,双重吸振器的放大率低约0.12,安装吸振器后转子的故障容许度提高了约0.12。当双重吸振器的两个单体吸振器质量不同时,放大率也随之变化。当单体质量比为0.055:0.045时,放大率为0.392,而质量比为0.09:0.01时,放大率为0.31。此外,质量较大的单体吸振器安装位置越靠近目标放大率越低,转子故障容许度越高。因此,双重双接地式转子吸振器比同质量的单体吸振器的抑振效果更佳,含吸振器的转子的故障容许度更高;高质量差配置的双重吸振器具有更佳的抑振效果;双重吸振器的合理利用能为转子安全运行提供一定保障。

变速抽蓄机组转子绕组接地故障保护及定位方法

变速抽蓄机组转子绕组采用三相交流励磁的特殊结构,导致现有的转子接地保护方法不再适用。为此,提出一种变速抽蓄机组转子绕组接地故障的保护及定位方法。通过在转子滑环外经限流电阻接注入式装置构成转子接地保护的方案。基于注入式原理,提出对地电容参数和故障电阻的在线计算方法,根据接地故障电阻大小判断是否发生接地故障并确定保护出口方式。根据转子转向和转速大小考虑转子绕组电势的相位分布,将故障相绕组各槽导体连接处视为虚拟故障点并计算其对应的参考电势比值。比较实际电势比值与各虚拟故障点的参考电势比值,将差异最小的虚拟故障点视为故障位置,实现接地故障定位。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于六旋翼无人机搭载风速仪的典型建筑绕流实测

基于无人机搭载风速仪对边界层内典型建筑的绕流风场风特性进行了实测研究,分析了平均风速、湍流度、脉动风速功率谱等风场风特性参数。分析结果表明:基于无人机实测拟合的建筑来流剖面粗糙度指数为0.2796,处于GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中的C类地貌与D类地貌之间;来流处顺风向和横风向脉动风速功率谱与Karman谱较为吻合,横风向脉动风速功率谱峰值能量略高于经验谱。本次实测建筑高度为82.45 m,现场实测表明在60 m和80 m高度平面的绕流风场特性受建筑影响较为明显,受影响区域主要为建筑两侧靠近建筑的区域以及尾流中间段区域,这些区域测点的平均风速较之来流减小,顺风向和横风向湍流度较之来流增大;受建筑影响区域的顺风向和横风向脉动风速功率谱峰值具有向高频段移动的趋势;而在100 m、120 m高度的现场实测表明,这两个平面绕流风场特性受建筑影响较小。

发电机转子接地报警原因分析及智能接地保护探讨

发电机转子一点接地是汽轮发电机常见故障之一,严重影响机组和系统的安全。本文结合某650MW三机无刷励磁系统,介绍了智能发电机转子接地保护装置的结构及原理,分析了一起运行中发电机转子接地报警的现象及处理方法,便于同类型机组有序排查发电机转子接地保护动作,为现场运行维护工作提供借鉴指导,具有一定的参考意义。

基于Qt的系留多旋翼无人机地面站软件设计与实现

系留多旋翼无人机在多旋翼无人机的基础上增加了系留线缆,使其可以通过地面电源直接供电,解决了多旋翼无人机续航时间短的问题。对此,文章以Qt5.14.2为开发平台,开发了一套功能完整、操作简洁的系留多旋翼无人机地面站软件系统。该系统实现了对无人机遥测数据实时显示、遥测指令发送、故障报警提示、电子地图显示、搭载不同载荷、数据存储和回放等功能。经过多次实际飞行测试,验证了系统功能的可靠性、完整性及可移植性。

浅析发电机转子绕组接地原因及危害

上海某电厂配有四台联合循环机组,每台机组装机容量为400 MW,发电机为上海发电机厂制造,采用德国西门子同步交流发电机技术,冷却方式为水氢氢。发电机出口设有开关和闸刀,正常并、解列操作通过出口开关进行。励磁系统为自并励静止可控硅整流励磁系统,主要由励磁电源变压器、三相全控桥式整流器、灭磁开关等组成。以该电厂2020年7月至9月间#1、#2机组启动时多次出现发电机转子绕组接地报警为例,分析了接地原因、危害及最终的解决方案。

特高压换流站调相机转子接地保护跳闸分析与改进

针对一起特高压换流站调相机系统运行过程中转子绕组回路发生异常接地导致保护出口跳闸的案例,阐述了乒乓式和方波注入式转子接地保护的原理,分析并定位了故障点,并提出了针对性的改进措施。

水轮发电机转子一点接地故障分析与处理

综合多起水轮发电机转子一点接地故障排查经验,提出了总体上按励磁测量保护回路、励磁直流回路、励磁交流回路对转子一点接地故障的回路检查方法,规范了故障排查流程,提高了排查效率。同时针对水轮发电机空载态报转子一点接地故障且故障点50%,从发生原理进行深入剖析、系统总结,采取相应措施为后续有效处理类似故障保障。

300 Mvar空冷调相机转子一点接地保护跳闸故障分析

针对某厂站300 Mvar空冷调相机转子一点接地导致的跳闸故障,通过现场检查、返厂拆解、化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析、断口形貌分析、温度场仿真等手段对故障原因进行了详细分析。结果表明,连接螺钉压紧区域附近处的引线与绝缘盒之间存在悬空区域,需要使用绝缘配垫进行填充,而装配过程中绝缘配垫未能完全充实该区域,导致引线悬空,引线在离心力的长期作用下最终发生断裂。为此,建议对转子引线绝缘配垫结构进行优化,加强装配工序质量控制,明确工艺质量标准和检查标准,以避免同类型故障再次发生。