白鹤滩电厂4/3接线方式GIS回路电阻测量方法研究

回路电阻测量是GIS设备交接试验和预防性试验中的主要项目,也是评价开关设备状态的重要参数。以白鹤滩水电站左岸500 kV GIS第一串为例,探讨4/3断路器接线方式GIS设备回路电阻测量方法。根据不同停电检修方式,着重分析了断路器主回路电阻、隔离开关回路电阻及长距离出线设备回路电阻测量方法。研究成果对4/3接线方式GIS设备回路电阻测量具有一定的参考意义。

水轮发电机无弧灭磁装置的研究与应用

水轮发电机单机容量的增加对发电机灭磁系统的可靠性提出更高要求。针对灭磁开关与非线性灭磁电阻组成的移能灭磁系统灭磁失败问题,提出一种无弧灭磁装置予以解决,其通过整流桥控制角改变整流桥输出电压瞬时值,从而提高水轮发电机灭磁系统灭磁的可靠性。灭磁时序试验验证了所提装置的有效性和实用性。

白鹤滩水电站巨型发电机组定子绕组结构优化

定子绕组是水轮发电机组的心脏,是发电厂最核心的部件之一,其性能质量的好坏,直接关系着水轮发电机组能否长期安全、稳定、经济、可靠地运行。在白鹤滩水电站建设以前,对于100万kW巨型水轮发电机组定子绕组的结构性能方面的研究基本处于空白区,为此,在白鹤滩水电站建设期间,针对定子绕组结构性能展开了大量的研究工作,从线棒股线换位角度、线棒屏蔽和防晕结构以及主绝缘材料选择等多个维度进行了优化研究。在此基础上,研制出了绝缘厚度薄、绝缘强度高、防电晕能力强以及铜耗低的定子线棒,并通过了制造厂内的型式试验、模型试验考核。研究成果在白鹤滩水电站得到了成功应用。

白鹤滩水电站机组自动同期试验失败原因分析

通过分析白鹤滩水电站1号机组自动同期试验失败过程中相关监控系统事件及故障录播记录,推测出了同期试验失败的原因,即发电机出口同期装置正常动作、而同期鉴定闭锁继电器拒动。通过设计模拟同期试验,对同期试验失败原因推测的正确性进行验证;同时,基于同期试验失败的原因展开了专项研究,为了减小类似自动同期失败事件再次发生的概率,拟定了相应的改进措施。实践表明:这些改进措施在白鹤滩水电站的电力生产中获得了预期的效果。

白鹤滩水电站百万千瓦机组导叶漏水分析及处理

水轮机的导叶漏水现象普遍存在,导叶漏水不仅浪费了水能,还对机组安全稳定运行造成了威胁。通过收集白鹤滩水电站百万千瓦超大型机组压力钢管首次充水试验漏水速率、漏水量相关数据,结合相关资料,对导叶漏水现象及原因进行了分析。认为产生漏水的原因主要为:导叶立面间隙增大、端面间隙增大、导叶轴颈密封损伤。针对上述原因提出了具有可行性的漏水处理办法。相关成果可供水电站的运行维护管理人员参考借鉴。

白鹤滩水电站巨型机组AGC调节与安全闭锁策略

水电站自动发电控制(AGC)的调节速度和调节性能,在一定程度上决定了电网电能质量。对于单机容量达百万千瓦的巨型水电机组,其调节稳定性对电网安全至关重要。介绍了白鹤滩水电站巨型机组AGC调节及运行方式,对AGC在运行期间需要考虑的安全策略进行了分析;提出了AGC有功补偿策略,使巨型机组在开停机、跨越振动区时实现快速平稳调节,减少了运行人员工作量。同时,为减少运行人员误操作的风险,还提出了安稳切机保护策略和安全闭锁策略,提高了电站安全稳定运行水平。

白鹤滩水电站百万千瓦机组定子定位筋安装工艺研究

白鹤滩水电站100万kW水轮发电机组单机容量大,技术难题多,其定子定位筋安装调整、焊接等施工工艺对整个机组安装影响重大。通过对定子定位筋焊接工艺的优化探索,总结出一种大直径、高定位筋的安装工艺。该工艺通过预判变形趋势并作出相应焊接工艺调整控制了定位筋的变形量,同时大大提高了定位筋焊接效率。研究成果可为今后巨型水轮发电机定子定位筋的安装提供参考和借鉴。

水电机组轴系-调速耦合系统动态特性分析

水电机组轴系-调速耦合系统动态特性尚未揭示,制约机组调节优化控制。为此,建立了水电机组不同运行模式轴系-调速耦合系统非线性数学模型,研究分析了耦合系统的非线性动态响应特性。首先,采用Hopf分岔理论分析调速系统稳定域和分岔特性。进一步,仿真分析机组不同运行模式轴系-调速耦合系统的时频动态响应特性。结果表明:机组孤网和并网运行调速系统均存在超临界Hopf分岔,机组并网模式调速器参数稳定域较孤网模式增大。机组并网模式调速系统机组、电网频率动态响应存在多频特性,轴系振动会引发调压室水位动态响应超超低频振荡。并网与孤网模式相比并网模式系统动态响应超调量增大,调节时间缩短。机组孤网和并网运行轴系振动均为多频拟周期振动,但孤网模式轴系振动特性更复杂。

基于运行效率分布差异的水电机组劣化状态趋势预测

为解决水电机组劣化状态难以刻画及预测精度低的问题,需深入探究不同机组状态下运行效率的分布差异特性,提出了一种基于运行效率分布差异的水电机组劣化状态趋势预测方法。首先,综合考虑水电机组工况(水头、流量)与效率之间映射关系和状态监测数据随机性,利用高斯混合模型拟合多工况下机组健康状态运行效率的概率分布特性;在此基础上,计算观测样本在机组健康状态分布下的负对数似然概率,并以此作为水电机组劣化状态指标,表征观测样本与机组健康状态标准分布之间的偏差;进一步采用非因果原理和高斯误差线性单元,分别改进时间卷积网络(TCN)的膨胀卷积模块和残差模块,并融合门控循环单元(GRU),设计并构建水电机组劣化状态预测模型;最后,利用某水电站#6机组实际运行监测数据开展方法验证。结果表明,所提方法能有效提升机组劣化状态趋势预测精度。

氧化锌非线性电阻老化剖析

氧化锌非线性电阻在使用过程中会出现性能渐变老化甚至热崩溃的问题,本文分析了导致氧化锌非线性电阻老化的两种机理及相关因素,详细论述了老化造成的安全隐患,并推荐了老化检测方法。

氧化锌和碳化硅组合式灭磁电阻

本文对发电机灭磁电阻的类型和特点进行了分析,并介绍了一种新型氧化锌非线性电阻和碳化硅非线性电阻组合式的非线性灭磁电阻。氧化锌和碳化硅组合式灭磁电阻是一种用于电子设备的电阻器。该电阻器的特殊设计可以有效地抑制磁场的干扰,从而提高电子设备的性能和稳定性。它由氧化锌和碳化硅两种材料组成,这两种材料的特性互补,可以在高温和高频率下保持稳定的电阻值。此外,这种电阻器还具有较小的尺寸和重量,适用于各种电子设备中的紧凑空间。

水轮发电机组甩负荷工况多目标优化研究

为解决具有水力干扰的大流量、中水头传统水电站在双机甩负荷工况下对于导叶关闭规律的多样性研究不足的问题,以某双机共尾水调压井巨型水电站为例,构建水电站精细化模型,提出了多目标人工羊群算法(MOASA)优化双机同时甩负荷工况下两段式、三段式导叶关闭规律。为避免极值弱化,考虑了两个水力系统的非对称性,选择两台机组中蜗壳末端压力最大值和转速上升最大值为两个极值优化目标,再从两种控制策略的优化前沿上、中、下区域中选取6种控制规律,并分成3组对比两段式、三段式导叶关闭规律控制效果。结果表明,水电站双机同时甩负荷时,采用三段式关闭规律优于两段式关闭规律。同时采用MOASA优化的两段式、三段式导叶关闭规律的控制效果对比调保要求均留有较大的裕度,可见提出的MOASA可有效指导水电站甩负荷导叶关闭规律设计。

1000MW空冷水轮发电机端部结构件涡流损耗优化探讨

发电机定子端部附加损耗引起的结构件局部过热问题,已成为危及发电机正常运行的重要因素。对1000MW空冷水轮发电机端部结构特点做了简要介绍,利用瞬态有限元法对端部结构涡流损耗进行仿真分析。在此基础上讨论了压指和压板材料选择、几何结构设计对降低端部涡流损耗的影响,并对压指倒角大小和开槽深度选择做了探讨。压指和压板方案的该优化可以改善端部冷却条件,有效降低空冷发电机端部运行时的端部温升。

巨型水轮发电机组振动分析

基于对巨型水轮发电机组常见的各种振动现象及其关键参数分析,旨在找寻其产生的主要原因。重点由水轮机组的机械振动、水力振动和电磁振动入手,研究机组振动监测点的选择与优化布置,在振摆监测信号分析的基础上,结合机组运行工况、振动特征等分析,探索避免机组产生危害性振动,优化机组运行状态。

大型水轮发电机阶梯片齿部断裂导致一点接地原因分析及处理

大型水轮发电机定子铁心冲片齿部断裂是由多种因素累积作用的结果。本文从铁心端部结构设计合理性和安装工艺质量进行分析,并与相似机型进行比较,兼顾机组运行的安全稳定性和改造成本的经济性,提出具体的优化处理方案。本文对大型水轮发电机类似故障分析及处理具有一定指导意义。

水轮发电机滑环装置在线监测硬件系统设计

滑环装置在线监测技术涉及发电设备、在线监测及运行管理等多个领域。刷握和传感器集成设计平衡监测传感器种类多与安装空间狭小之间的矛盾。以故障树概率重要度作为监测传感器种类选择依据,利用小滑环结构解决线束过热和缠绕疲劳老化难题,分析刷盒分流和碳刷弹跳对监测数据精度的影响,采取物理阻断分流方法和检周期抽帧测量方法减小测量数据误差。实验结果表明,该方案结构简单可靠,监测数据准确度高。

巨型水轮发电机非加压相屏蔽全电流试验技术研究

白鹤滩水电站水轮发电机的部分机组相间有水支路搭接水内冷发电机,因水支路绝缘电阻较低,导致常规水内冷试验设备无法实现定子绝缘性能评判。针对该问题进行了理论分析,并在此基础上提出了一种非加压相屏蔽全电流的试验技术,通过真机试验数据对比分析,验证了该方法的有效性。结果表明:非加压相屏蔽全电流的试验技术在绝缘电阻测试时,其绝缘电阻测试结果可有效判断设备的绝缘性能。研究成果可为后续试验项目提供数据支持。

大型发电机定子接地故障定位算法研究

现有发电机定子接地保护在动作后并不能显示接地故障位置,维护人员很难在短时间内确认故障位置。通过对定子接地故障电气特征分析研究,开发出一种基于Excel软件的大型发电机定子接地故障点定位模型算法。该算法首先绘制出定子电势分布图,经过坐标转换、故障偏移后形成以故障偏移后中性点为原点的分支电势分布图,最后引入故障定位线直线方程,计算出交点坐标,结合定子电势分布图最终确认各分支绕组的故障接地点。通过对2起故障案例的分析,验证了算法模型的可行性,大大减少了发电机定子接地故障定位时间。

巨型水轮发电机磁极故障分析及其对策

某水电站巨型水轮发电机转子磁极在出厂交流耐压试验中多次出现磁极L围带处铁支撑板对磁极线圈放电故障,且发生频率较大,容易造成磁极围带处绝缘性能降低最终引起发电机转子接地,对发电机安全稳定运行构成极大危险。通过分析磁极结构原理和L围带处装配工艺,查找故障原因,最终从磁极L围带装配工艺上采取优化对策,使产生故障的潜在因素得到有效处理。

智慧水电厂数据可视化大屏视觉表现研究

大屏作为数据展示载体,承载筛选数据信息、确定图形表现方式、清晰进行数据表达的作用,因此大屏的视觉设计合理性成为大屏可视化设计的关键。基于智慧水电厂对数据可视化要求,从可视化技术定义、数据可视化设计展示原则及数据可视化视觉表现设计原则的分析,结合可视化技术应用场景,对智慧水电厂数据可视化研究进行归纳和阐述,并对部分应用案例进行介绍,包括水电厂重点监控数据可视化、水电厂交互信息可视化、水电厂空间信息可视化,并对数据可视化应用在智慧水电行业的发展做出总结和展望,表明可视化在智慧水电发展中的重要意义。