基于Doehlert Matrix的全贯流泵装置定转子进出流间隙优化设计

全贯流泵是一种新型的机电-水泵一体式贯流泵,然而其在运行时存在定转子间隙回流,扰乱了叶轮内的流场分布,导致泵装置产生能量损失、压力波动和噪声等问题,影响泵站的正常运行。通过数值模拟和模型试验研究全贯流泵装置定转子间隙流的水力特性,结合Doehlert Matrix设计-响应面优化法对其定转子进、出流间隙结构进行优化设计,揭示全贯流泵装置定转子进、出流间隙结构对泵装置性能的影响机理,并得到最终优化的折角式定转子进、出流间隙结构方案为:外侧延伸段长度t1为4.921r,外侧收缩段长度x1为0.624r,内侧延伸段长度t2为3.655r,内侧收缩段长度x2为1.6r(r为定转子间隙宽度),使得全贯流泵装置扬程和效率分别提升约10.3%和5.2%。

高海拔大型水轮发电机定子线棒及绕组防晕性能研究

通过建立仿真模型,对某高海拔地区发电机定子线棒及绕组进行仿真计算,探究了定子线棒及绕组防晕设计的合理性。根据设计制造了定子线棒及绕组,并通过试验验证了防晕结构的可靠性。仿真计算结果表明:在海拔高度为3000 m时,定子线棒在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的过程中最大场强分别为0.32、0.44、0.53kV/mm,最大损耗分别为2.19×10^(5)、1.46×10^(6)、6.34×10^(6) W/m^(3),发电机绕组层间最大电子密度为1.32×10^(17) m^(-3)。对定子绕组斜边间隙进行修正设计后,定子绕组在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的最大场强分别为0.78、1.50、2.14 kV/mm,最大损耗分别为3.01×10^(5)、6.8×10^(5)、3.23×10^(6) W/m^(3)。试验结果表明:定子线棒能通过40.7 kV电晕试验及73.5 kV耐压1 min试验;定子绕组能通过30 kV电晕试验及52.4 kV耐压1 min试验。随着海拔高度的提升,定子绕组在1.1Un下的紫外光子数逐渐增大,当海拔高度低于3500 m时,紫外光子数均小于1000,表明所设计的绕组防晕性能满足机组设计及运行需求。

青海某电站4#水轮发电机定子低频振动原因剖析及处理

本文对青海某电站4#机水轮发电机组调试过程中出现的低频振动问题,经过原因分析,提出解决问题的方法。对其它类似电站(特别是巨型机组)水轮发电机定子低频振动现象的分析处理工作,具有一定的借鉴作用。

李家峡400 MW蒸发冷却水轮发电机定子新型光纤测温实施

李家峡5号机在设计施工时采用了大量创新性技术。在机组定子绕组、铁芯等关键区域采用了光纤温度监测,实现了水轮发电机定子区域从“电测温”到“光测温”的升级,尤其是定子绕组全部采用了新型可更换式测温结构,在行业中尚属首次。介绍了李家峡5号机光纤温度监测的技术方案及施工工艺,并总结了大型水轮发电机组采用光纤测温实施调试过程中须注意的要点,可为后续项目采用此类技术提供参考。

白鹤滩右岸水轮发电机定子铁心装配新技术

白鹤滩水电站安装16台全球单机容量最大的1000 MW水轮发电机组,同时也是目前制造安装标准要求极高的机组。针对全新的高精度安装要求,对定子铁心装配工艺进行技术创新优化,为打造精品机组提供技术支撑及有力保障。

超大型立式水轮发电机组定子机坑组装精准定位技术

随着我国水轮发电机组制造与安装技术的不断进步,水电建设行业也在积极改进和完善制造、安装环节中存在的不足,从而使机电设备的安装标准和要求更加严格,尤其是大型水电站,其安装标准已经远超国家规范和设计要求。部分大型水电站受安装间工位影响或为保证机组安装的高质量标准及安全稳定运行,其发电机定子在机坑内经过一系列的工序装配成整体并最终安装就位。在定子装配或安装过程中,由于定子部件的中心、高程等定位的方式不精准或不便于复核,极易造成定子中心的重复调整而降低施工效率、增加施工成本或增大机组的安装偏差,最终影响机组的安全稳定运行质量。本文阐述了在大型、超大型立式水轮发电机组定子机坑内组装时所采用的精准定位技术并进行了分析。

水布垭电厂3号机组扩修改造后的检修处理

水布垭电厂3号机组扩修改造投入运行后,在常规检修过程中又发现一系列的新问题,部分推力瓦温度高、定子铁芯拉紧螺杆松动、下导轴承导瓦拉伤严重等。针对出现的问题进行原因分析,制定了扩修改造中应严格按照要求精心实施、一丝不苟地完成各项预定方案,为电厂其他机组后续扩修改造探索了途径。

NOMEX绝缘纸在定子铁芯叠片中的应用

针对某大型混流式水轮发电机组的定子铁芯叠装中,出现了定子铁芯齿背高于齿端,导致定子铁芯径向高差超标情况,通过对径向高差超标的原因进行分析,确定是定子铁芯冲片厚度不均导致,经对比分析多种处理方案,确定使用Nomex绝缘纸对定子铁芯齿端进行补偿,并且无需与铁芯冲片粘贴,减少现场施工难度,有效解决了径向高差超标的问题,在机组运行中取得满意的效果。

某电站机组改造前力特性试验分析

水电站机组运行过程中受力复杂多变,难以通过数值仿真等技术进行准确捕捉与计算预测,因此想了解机组受力情况,进行现场试验是最好、最直接的技术方法。对某电站机组上、下机架与定子机座进行力特性试验分析。通过开机、变负荷、停机试验等数据分析发现,机组各部件的最大应力值均在材料允许值范围之内,机组部件强度满足要求,不会形成安全运行的隐患。

双馈风电场送出线路重合闸时间计算方法

由于投资成本等原因,现场存在一些双馈风电场送出线路没有安装线路电压互感器,或者电压互感器因断线等故障退出运行时,线路自动重合闸方式受限,一般设置为延时重合闸,重合闸时间往往根据经验整定,缺乏理论依据。电压越限是双馈风机和风电场内无功补偿设备脱网的重要原因,并且过电压会对设备造成很大伤害。首先理论分析了送出线路瞬时故障后双馈风机定子电压的变化过程,然后结合双馈风机保护模型提出了双馈风电场送出线路重合闸时间计算方法,最后在DIg SILENT/Power Factory中搭建双馈风电场并网仿真模型,通过不同故障条件下的仿真验证了理论分析的正确性,同时表明所提方法是有效的。

大型发电机组定子接地保护3U_0定值整定的探讨

通过对大型发电机组定子接地保护的作用和目前所使用的定子接地保护整定方法进行了介绍,分析计算了中性点经配电变压器接地的发电机接地电流大小与保护范围之间的关系,结合《导则》规定的动作整定原则,提出了发电机定子接地保护3U0定值与出口时限的选择方法,并通过实例计算主变高压侧单相接地故障产生的传递电压对定子接地保护的影响,最后给出了三段式定子接地保护的整定建议。

水电机组集成监测系统中铁心振动分析

水轮发电机定子铁心振动是引起机组故障的最重要根源之一。在研究水轮发电机定子铁心的振动的特性及机理的基础上,分析了发电机运行状态对定子铁心振动的影响。同时,设计了机组集成监测系统中定子铁心振动的分析方法,并利用最优维护信息系统提供的信息共享平台,实现了铁心振动在线监测与分析,获得的监测结果与理论分析基本一致。

超超临界机组发电机定子和转子接地保护方案

分析了传统发电机定子和转子接地保护应用在超超临界机组上的不足,在此基础上提出了更加完善的定子和转子接地保护方案,建议采用注入式定子接地保护和注入式转子接地保护原理,实现不受发电机运行工况影响的定转子绝缘检测。

300MW机组异常振动原因分析及处理

针对某300MW机组在降负荷时振动突然增大的原因进行了分析。结果表明,引起该故障的原因为调节阀的喷嘴开启顺序设计不合理。通过实施调节阀开启顺序优化,将原调节阀喷嘴开启顺序由1、4→5→6→2→3调整为1、6→5→4→2→3后,在不停机的状态下处理了振动故障,保证了机组的安全稳定运行。

零序方向元件选择性定子接地保护的分析

针对目前中小水电机组多采用扩大单元接线方式,定子接地保护不能正确分辨故障机组,导致单元全停,扩大故障范围。文中计算分析了一种基于零序方向元件的选择性定子接地保护,通过现场试验数据,论证了该原理的正确性与可行性。

20Hz注入式定子接地保护在扩大单元接线发电机组上的应用

针对目前注入式定子接地保护不具备选择性,无法应用在扩大单元接线发电机组的问题,提出了一种新的注入式定子接地保护方案。该方案首先计算发电机组接地电阻的值以判断是否存在接地故障,当检测到接地故障后,以注入的20Hz电压的相位为基准,将测量到的发电机中性点与机端处的20Hz电流作差后的相位与之比较,通过这个相位关系来判断故障发电机,实现选择性停机。仿真结果验证了新方案计算接地故障过渡电阻和判断故障发电机的准确性,实现了注入式定子接地保护在扩大单元接线机组上的应用。

水力激振作用下的蓄能机组泵工况稳定性分析

随着我国蓄能机组的大量投运,水力激振所引发的机组稳定性问题日益严重。针对蓄能机组泵工况运行时的水力激振问题,采用现场试验手段获得了额定转速下蓄能机组调相压水工况与稳定泵水工况运行时的机组振动、摆度数据,采用频谱对比分析方法,研究了两种工况下各稳定性测点频谱,通过频谱中频率成分的变化,指出了不同部位测点中频率成分存在的差异。分析结果表明:承受垂直载荷部件振动幅值水泵工况较调相工况略有增大趋势;112.5Hz动静干涉频率成分主要在机组垂直振动方向上传播,且逐渐衰减;水力干扰导致泵工况部分测点的频率成分中增加了叶片通过频率56.25Hz和动静干涉频率112.5 Hz,但频率成分的增加并不一定引起机组振动与摆度混频幅值的增大;由于机组振动中261Hz等高频成分的出现,未来厂房与机组的动力分析报告中应包含高频成分,并进行复核。本次观测为转轮设计及研发人员提供了翔实参考数据。

华能海门电厂3号1000MW机组调试期间振动故障分析及处理

对华能海门电厂3号超超临界1 000MW机组轴系在调试期间发生的振动故障进行了分析处理。该机组在高速暖机过程中高压转子发生动静碰摩故障,经连续盘车2h后,故障消除;在首次带大负荷过程中因轴封蒸汽温度比正常值偏低约20℃导致B低压转子发生动静碰摩故障,通过提高轴封蒸汽温度使其维持正常温度范围后,振动故障消除;额定负荷工况下,7Y、9Y和10Y测点轴振振幅分别处于报警值,通过对B低压转子和发电机转子进行现场高速动平衡后,机组轴系振动处于优良水平。

基于柔性光学互感器的选择性定子接地保护研究及应用

针对电磁式电流互感器用于选择性定子接地保护时存在的问题,提出基于柔性光学电流互感器的选择性定子接地保护方案。分析了定子区内、区外接地故障时电气量特征,形成了定子基波零序方向保护判据,并总结了保护关键技术点。根据静态与现场模拟接地试验,表明该方法能准确测量零序小电流信号,不受三相导体不规则排布影响,且方便安装,适用于机端硬导体或电缆出线方式。该原理已在四川深溪沟水电站4台165 MW机组上投入使用,运行情况良好。

直接转矩控制技术在游梁式抽油机中的应用

目前游梁式抽油机在运行过程中存在效率低、能耗高、调节冲次费时费力等缺陷,现有节能技术节电效果不佳。针对这一问题,提出了一种基于直接转矩控制技术的游梁式抽油机节能控制系统。该系统采用直接转矩控制技术,将定子磁链和转矩作为控制变量,无需进行磁场定向、矢量变换和电流控制,根据电机负载变化情况迅速调整电机的输出转矩。其具有控制手段直接、转矩响应速度快、动态特性优异等特点,适用于电压变化或负载突变等场合。系统测试表明节电效果显著,具有一定的经济效益和推广应用价值。