22kV级汽轮发电机定子整机介质损耗测试研究

本文介绍了发电机定子整机介质损耗的测试原理、测试方法及影响因素,收集整理了近几年额定电压为22kV的汽轮发电机定子整机介质损耗测试数据,分析了测试数据的分布范围和分布特点,提出了在测试过程中应注意的相关事项,为制订产品相关标准打下了基础。

大型水轮发电机定子线棒气隙群放电的特性研究

测量分析了大型水轮发电机定子线棒主绝缘中气隙群放电的理论计算和交流工频I^U曲线的第一电流急增点,研究了相同电压等级的多胶模压和少胶VPI线棒的气隙群特征及冷热循环对气隙群放电的影响。结果表明,15.75 kV的多胶模压和少胶VPI线棒的气隙群特征相近;冷热循环使气隙群的等效间距由10μm以下变为50μm以上;气隙群放电时试品的电容变化值由40 pF以下增加至110 pF以上,同时电容变化计算值与常态介质损耗增量的测量值随循环次数的变化规律具有较好的一致性。

旋转电机定子线圈绝缘气隙放电的限值研究

通过对旋转电机定子线圈主绝缘中气隙放电的单气隙—介质串联模型和双气隙—介质串联模型的计算分析,研究了在不同的主绝缘厚度下气隙放电的极限气隙间距和极限起始放电电压(有效值)。结果表明当主绝缘厚度从3mm增加到7mm时,放电气隙的极限间距从309μm或431μm变化至595μm或667μm,极限起始放电电压从3.52kV或4.76kV增加到6.52kV或7.31kV。

水泵水轮机泵工况驼峰特性形成机理瞬态数值研究

针对水泵水轮机泵工况流量-扬程曲线的驼峰特性,采用SSTk-ω湍流模型对水泵水轮机进行模拟,并研究定常与非定常模拟对流量-扬程特性的预测准确性。建立活动导叶开度为20°的水泵水轮机全流道模型,对于非定常模拟,在尾水管(吸水室)-转轮与转轮-活动导叶两动静交接面处,分别设置考虑瞬态效应的TRS(Transient Rotor Stator)模型,模拟预测机组流量-扬程关系,分析各过流部件扬程损失并研究驼峰区产生机理。模拟结果表明,泵工况下水泵水轮机流量-扬程驼峰特性与固定部件内部涡结构及其所致损失紧密相关。相比定常模拟,瞬态非定常模拟结果与试验值更为吻合,且在交接面前后相邻处速度场变化平缓,符合实际流动规律。考虑交接面瞬态作用的非定常模拟能够更加准确地模拟水泵水轮机等叶轮机械在非设计工况下的流动,为改善水泵水轮机运行稳定性提供有效的参考。

预开导叶下水泵水轮机S特性及其压力脉动分析

可逆式水泵水轮机兼具了发电以及储能的特点既满足人们环保意识的需求也满足对功率的平衡与控制。但水泵水轮机在S特性区内运行会发生机组并网困难或者甩负荷过程中水压异常上升,使机组振动加剧。为探究预开启导叶的方法对水泵水轮机S特性的改善,对水泵水轮机模型分别在同步导叶和不同预开启导叶条件下进行能量试验及全流道内流场的(Computational fluid dynamics,CFD)数值计算;通过试验数据与计算结果的对比分析预开导叶后水泵水轮机S特性及其压力脉动特征。CFD计算结果及模型试验数据表明,预开导叶的方法能有效解决水泵水轮机S特性问题,但是预开导叶后,飞逸工况下的单位流量变大,造成转轮内的流动轴对称特性较差,导致机组的脉动加大,尾水管压力脉动幅值较大,运行稳定性较差,所以通过预开导叶的方法来改善S特性仍然存在弊端。

水泵水轮机预开导叶的优化分析

水泵水轮机在S特性区内运行时将发生机组并网困难或者在甩负荷过程中水压异常上升的问题,使机组震动加剧.目前解决S特性的有效方法为预开导叶,即在小开度下预开启偶数个导叶至指定开度来缓解S特性区的不稳定性.为了探究有效的预开导叶方式,首先分别根据预开导叶的数目及位置的不同,设计4种预开导叶方案,通过全三维流道的数值模拟分析找到能够缓解S特性的最优方案;其次对选定的最优方案进行模型试验并与模拟结果进行对比验证.结果表明:并不是预开的导叶数越多,改善S特性越好;等间隔分布预开导叶改善S特性的效果要优于集中分布的预开导叶方案;最终得出在预开2#,7#,12#,17#2对导叶的情况下对水泵水轮机S特性缓解效果最为明显.计算结果与模型试验的对比表明了模拟结果与试验结果趋于一致.

水泵水轮机“S”特性及其性能改善

水泵水轮机在"S"特性区内会发生机组并网困难或者甩负荷过程中水压异常上升,使机组振动加剧。为了探究"S"特性发生的原因以及相应的改善措施,本文对水泵水轮机模型分别在同步导叶和不同预开启导叶条件下进行能量试验及全流道内流场的CFD数值计算,通过对试验结果与计算结果的研究表明:在小流量工况下,由于离心力以及转轮叶片进口冲角非常大,在活动导叶与转轮进口之间以及转轮内形成大范围的漩涡流动,这些漩涡对于对流动的阻滞是导致水泵水轮机"S"特性的重要原因;通过预开启部分导叶的方法,强制增大了过流量,使得转轮进口及转轮叶片之间的漩涡减少,水泵水轮机能够有效的避开"S"特性的影响。