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文献检索:
  • 凸极发电机转子偏心时阻尼绕组对不平衡磁拉力的影响
  • 本文对凸极同步电机转子偏心时,三种不同阻尼绕组对不平衡磁拉力(UMP)的影响进行了研究。连续和不连续的阻尼绕组会产生不同的阻尼绕组电流,但研究发现它们的影响非常接近。对一台空载工况12极静态偏心发电机测量了LIMP、阻尼条电流和气隙磁密。同时对不同阻尼绕组结构感应磁场的有限元模拟进行了介绍。
  • 利用直流斜坡电压和绝缘电阻试验对发电机定子绝缘进行状态评估
  • 本文介绍了一种发电机定子绕组绝缘的状态评估方法。该方法同时拟合绝缘电阻(IR)和直流(DC)斜坡电压随时间变化的曲线。评价过程使用了绝缘电导率(σ)、介电常数(ε)和响应函数(f(t))。提出了一种新的模型来摸拟直流斜坡和绝缘电阻试验结果,该模型是从频域介电响应推导出来的。在一个未老化的环氧云母绝缘绕组试样上进行了DC斜坡、IR和FDS试验,以验证所提出的模型。在单独的试验室研究中,分别对沥青云母和环氧云母绝缘绕组试样进行了FDS测试,以分析人为老化和干燥过程中的参数变化。同时,对现场的老化绕组也进行了DC斜坡和IR试验,根据试验结果和估算参数对其状态进行评价。
  • 定子绝缘在干燥、潮湿和电老化过程中的状态评估
  • 潮气浸入定子绝缘引发的故障是发电机常见的故障之一,非破坏性试验,如:直流斜坡(DCR)、绝缘电阻(IR)和电介质频谱(FDS)等,经常被用来评估绝缘状态。本文介绍了发电机备用绕组在干燥、潮湿和电老化循环条件下的试验室研究成果,在沥青云母和环氧云母绝缘备用绕组上第一次进行了DCR、IR和FDS试验,以便得到初始的指纹值,然后将沥青云母绝缘绕组试样在80℃条件下干燥三天,再次进行DCR和FDS测量,可以得知干燥过程的影响。将聚酯云母绝缘绕组试样放入水槽内一周,水温为25℃,以此进行潮湿影响效果的研究。进一步地,分别在700C和室温下对两个沥青云母绝缘试样进行干燥和吸湿,建立了潮气含量与FDS之间的相关关系。电老化的效果通过在两个沥青云母和两个环氧云母绝缘绕组试样上施加额定电压的300%的电应力来实现,持续时间为9周。对于上述全部试验案例,电导率(a)和代表响应函数的参数由Davidson-Cole模型和逆幂函数进行分析评估.在采用DCR、IR和FDS试验对新试样进行参数评估的结果在同一范围内。在电老化和干燥过程中,仅有σ值和FDS的结果有一些变化。可以看出,FDS结果和评估参数为发电机绝缘状态分析提供了有价值的信息。
  • 发电机绝缘系统的残余耐压试验
  • 发电机绝缘系统在整个运行寿命期限内承受着电气、机械和热负荷应力作用。绝缘系统的劣化可以通过诊断测量的方式进行评价。为了确保后续维护周期内的安全稳定运行,一般提高电压值进行耐电压试验。无论如何谨慎仔细,还是可能发生绝缘击穿现象。除了电机修理所需要的成本和时间之外,还会因合同违约给经营者带来更大的损失。这些研究的目的就是验证老化发电机的残余耐压值。为此,从已经停机准备更新的两台相同型号发电机上拆除已经运行一段时间的老化的定子线棒,进行下列介电性能测试:绝缘电阻、介质损耗和局部放电量,以及相关材料试验。试样承受3倍额定电压的电老化应力,预期寿命为100~200h,每隔一段时间重复一次介电性能试验。本文集中介绍了相关介电参数的诊断特征研究结果,采用了统计方法,捕述和展示了所研究的绝缘系统的老化性能。
  • 在传输限制的电力系统中使用抽水蓄能装置实现风能利用的最大化
  • 由于风能固有的特点以及电网运行的技术限制,大量的风能不能传输到负荷中心而被弃用。传输阻塞以及负载与可利用风能间的暂时不匹配是造成这种不愉快事件的主要原因。本文的目标是关注于风能的弃用,并提出组合的策略以实现风能的最大化利用。通过联合使用风能发电系统和抽水蓄能系统(PHES),所制定计划的目标是使风能弃用实现最小化,同时增加较少的传输线建设费用。提出一个缜密的后处理多目标(MO)优化框架来正确处理风能弃用费用、社会总费用以及储能系统的收益,这些都是在电力系统规划中所必须考虑的因素。本文中介绍的方法以修订的IEEE可靠性试验系统(IEEE-RTS)为指导,从基于可再生能源电网设计程序的实际应用性和效率角度对结果进行介绍。
  • 水轮和混流式水轮机设计的主要发展史
  • 最早有关水轮的记录可以追溯至古希腊时期,在之后的几个世纪里,此项技术传遍世界。而现代混流式转轮的设计过程为1848年持续到1920年左右。尽管现代混流式转轮与James B.Francis于1828年设计的原犁水轮相似之处甚少,但是在1920年左有还是将其命名为Francis水轮机,以此纪念Francis在水利工程分析与设计方面的诸多贡献。现代的混流式水轮机是目前应用最广泛的水轮机设计,尤其适用于中高水头和流量大的情况,效率可达95%以上。
  • 加拿大超低水头水轮机的应用
  • 超低水头(VLH)水轮机是一种诞生在欧洲水头适应范围在1.4-4.2m的新型水轮机技术。VLH水轮机的首要目标是安装在已有水工建筑物上,提供低影响、低成本、高效率的解决方案。超过35台VLH水轮机已成功安装在欧洲,北美的第一台安装在加拿大的Wasdell瀑布下面。在加拿大应用该项技术市场潜力巨大,预计在北美有80,000个水工建筑物适合低水头水轮机的开发。为了满足水力、环境、电气和社会要求,在加拿大应用VLH水轮机技术有几个新的挑战及重大问题需要考虑。在确定合适的设计方法及设计方案的修改以降低风险和确定水轮机的性能方面已完成了几项研究。现有的不同类型的堰及溢洪道造成了一定的水力设计挑战。VLH应用选择的物理和数学建模可以进行装置的性能优化。对于这个应用,完成了模型水渠上游障碍物的影响以及全尺寸原型机动态性能测量的研究工作。寒冷气候适应计划(CCA)的开发使得水轮机可以在冰雪覆盖的河流上全年运行。CCA计划包括水轮机提取和冰作用力、水中夹冰、自冷冻和低温等欧洲现场不存在的问题。永磁发电机(PMG)提出了为了满足加拿大实用互联要求的情况下的一些独特的挑战。需特别关注变频驱动控制及保护的要求,将导致驱动器具有更大的过电压能力以及其他重要性能。欧洲的环境研究包括鱼类友好性能测试,包含多种鱼类的河流生存测试。最新测试结果表明,鱼通过生存力接近100%。在年末,加拿大将计划进一步进行鱼类研究。项目成功的实施必须满足社会要求,从而获得社会的接受和公众的认可。美学的考虑因素包括低噪音,装饰美观控制建筑物和谨慎地将水轮机整合到现有的低流线水工结构。最终的设计应用在现有历史悠久的国家公园的水道结构。所有这些设计元素的融合使得
  • 基于现场测试的高水头混流式真机转轮动静应力分析
  • 人们在利用水利发电实现电网的快速调压调频方面做了很多的研究,这也是现代智能电网的主要控制方式。这就要求水轮机能够在一些非设计工况下运行,特别是低负荷和空载状态。此外,增大出力和降低转轮重量的趋势也导致了转轮出现高阶振动的问题,特别是高水头混流式转轮。因此,对高水头混流式真机转轮进行动静应力分析是尤为重要的。本文基于现场测试和数值模拟对高水头混流式真机转轮进行了动静应力研究。现场测试工具包括压力传感器及应变片。基于测试结果,利用计算流体动力学(CFD)模拟分析技术对水轮机从固定导叶到尾水椎管之间的流道进行了模拟分析,进而得到多种工况下由于动静干涉引起的静态压力场和动态压力脉动。基于CFD的计算结果,可以通过有限元(FEM)的方法计算得到转轮在不同工况下的动静应力。通过线性回归法来分析仿真计算结果与测试结果的吻合度,结果表明数值分析结果与测试结果是非常吻合的。此外,也可计算得到不同工况下转轮叶片上的最大动静应力。文中详细阐述了最大应力与出力的关系以及边界条件对于转轮结构性能的影响。
  • 振动-声学传感器安装位置对转桨式水轮机空化检测的影响
  • 为了满足电网的需求,水轮机可能会在接近运行范围极限的工况运行。当接近极限工况运行时,在水轮机转轮和戚活动导叶上发生空化现象的风险增加。水轮机空化会引起转轮或其它水轮机部件的材料侵蚀和减少机组的使用寿命,导致需要定期中断运行来检修,并产生维修费用。因此,获得真机运行期间空化出现的可靠信息显得尤为重要。本文试验研究测量了大型转桨式水轮机不同位置、不同空化特性的20个工况点的高频声发射和振动。主要目的是比较不同传感器安装位置的测量信号,以确认空化检测的位置灵敏度。统计分析测量信号并推导出规范值。基于这些测量信号,可以确定所研究水轮机的空化极限。研究结果表明,传感器的安装位置对于空化检测有显著的影响。
  • 混流式转轮中的动载荷及其对疲劳寿命的影响
  • 混流式转轮可靠的疲劳寿命评估包含两部分:第一,用来描述电站如何运行的载荷配置。第二,对于所有基本的运行工况,制造商必须在设计阶段就预测和考虑由于静态和动态载荷引起的结构部件应力。因此,水电部件的动载荷条件和对疲劳寿命产生的影响都是科学研究的组成部分。在过去的几年里,重点研究了偏离设计的运行工况和过渡工况。基于应变片在真机转轮和模型上试验测量的经验,以及先进的数值仿真计算,极大加深了对动载荷的理解。从测量和仿真的相互关系出发,为了提高疲劳寿命,开发了一套标准的流程。本文对近期在提高混流式转轮的效率和鲁棒性方面的研究成果进行了总结和归纳。
  • 《国外大电机》封面
      2010年
    • 01

    主办单位:哈尔滨大电机研究所

    主  编:陶星明

    地  址:哈尔滨市三大动力路51号

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