海上平台透平发电机柴油高压泵变频器电容烧毁故障分析和警示

透平发电机是海上油田主要的电力来源。启动马达是透平发电机的关键部件,其作用是将电能转变成机械能,为透平启动期间提供运转至自持转速的动力,变频器则是改变启动马达的旋转扭矩,继而实现启动马达转速的转变。在大量的大功率电气设备及精密电子设备广泛应用的海上油田,应更多考虑设备在电磁干扰(EMI)和不同电制下使用条件的匹配性,故借此变频器电容烧毁案例,重点说明共模电压、电磁干扰对海上平台供电系统的影响,以期为专业技术人员提供帮助。     

自保护式波浪发电装置控制系统研究

首先介绍了一种双蓄能器交替工作的波浪发电装置的构成和工作原理,设计了基于AVR单片机的波浪发电控制系统的硬件模块和控制软件。该控制系统通过对海况行监测,控制双液压缸与蓄能器工作切换,调节油路上阀门开关,实现双蓄能器交替充放油,驱动液压马达连续运转,并在恶劣海况时停机自保护。通过水池样机试验表明,该波浪发电控制系统实现波浪能平稳地转化为电能输出,发电输出误差在10%内,探索发电装置与海况匹配关系,为实现海上发电装置高效稳定发电奠定基础。     

圆筒式摆板发电模型的建立

利用波浪能发电是一种重要的能源获取方式.波浪发电装置的效率对能否实现以波浪发电代替部分常规能源至关重要,因此对波浪发电进行结构设计和参数分析,对提高发电效率,使其产业化将具有重要的经济效益和社会效益.     

浮子式波浪能转换装置的浮子受力分析

为提高现有波浪发电系统的稳定性和效率,提出了一种新型的浮子式波浪发电系统,介绍了其具体结构和特点.同时,采用解析法详细分析了波浪能转换装置(WEC)所受的重力、浮力、系链拉力等情况.根据天津波浪特性,对所提出的波浪发电装置进行了仿真分析.分析结果表明,所设计的波浪能转换装置具有较好的单向周期性稳定输出转矩特性,且其效率较传统的浮子式WEC提高了10%左右.     

余热锅炉对海上平台透平烟气扩散的影响

正0引言燃气透平电站作为海上平台的主要电站类型,在海上石油平台中得到了广泛的应用。但因为受海上平台空间限制,当电站的排烟口靠近直升机甲板时,燃气透平排放的高温烟气在某些风向影响下,可能会对直升机的起降造成安全隐患。余热回收锅炉作为常见的能量回收装置,能将透平排放的高温烟气里的热量进行回收,用来对热媒系统进行供热,供平台使用。在平台上增加余热锅炉后,因为余热锅炉会吸收烟气的热量,使得烟气的温度降低,对原来透平的烟气扩散会形成影响。本文采用数值研究的方法,运用ANSYS软件,     

新奇的海洋能发电站

苏格兰阿伯丁的海蓝电力公司建造了一种以“牡蛎”命名的Oyster波能发电机，将大海波浪的能量变成可使用的电力。眼下，波浪发电的方案五花八门，而Oyster有自己的特点。     

防波堤兼作振荡水柱波能装置的工作性能试验

为了考察防波堤兼作振荡水柱波能装置的实际发电性能，构建了物理模型并开展水工试验，试验中采用空气透平作为能量转换部件，并连接发电机，在不同入射波浪条件下，考察了装置的发电出力情况。研究结果表明：波浪周期对防波堤兼作振荡水柱波能装置的能量转换性能有较大的影响，长周期波浪作用下，装置的波电能量转换效率较高；当入射波波高较小，波浪条件较差时，装置的能量转换性能较弱。     

浮子式波浪发电控制策略研究

介绍了各种典型的波浪发电系统,并提出了一种新型浮子式波浪发电装置.为实现该装置的最大波能捕获,总结比较了几种现有的控制策略,并分析了它们各自的适应性.同时,提出了变特性曲线控制策略,它可以使系统的输出功率明显提高,也能够保持较低的电磁转矩变化率.仿真表明,所提出的控制策略适合在新型浮子式波浪发电装置中应用.     

浅析天然气压缩机振动传感器优化换型

综述了空气压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机等不同类型压缩机高振动的原因及解决途径,艾瑞尔公司生产的JGK/2型号天然气压缩机被海上采油平台广泛应用,肩负着天然气外输、透平发电机燃料气供应及对天然气加压等重要任务。针对海上平台天然气压缩机曲轴箱振动传感器报警停机问题,从振动传感器本身入手,提出对传感器换型的故障排除方法,保证天然气压缩机稳定运行,解决了设备故障和环境污染问题。     

新型的风力发电机

受美国内政部委托,由汉密尔顿标准公司设计、制造的一台世界最大容量的风力发电机,按照计划,于1981年9月发电,可供1200户住户的用电。汉密尔顿标准公司透平发电机将安装在怀俄旺州草原的262呎高的塔上,以后还将以50台机组建成一个“风力农场”,参加科罗拉多水力发电厂的电网,成为风力发电与大型水力发电相配合的电网。这种新型的风力发电机,是在瑞士生产的3兆瓦风力透平发电机的基础上发展起来     

基于MMC海上全直流风场虚拟同步发电机控制策略

海上全直流风场能够充分利用清洁风能源的同时也给电能变换调节控制技术带来了一定程度挑战。对基于MMC的海上直流风机的运行特性进行分析,在低调制比模式下的MMC具有良好连接低压交流与高压直流输出特性。建立了由全桥逆变装置等效的虚拟同步发电机模型,并提出了功率-频率以及电压-无功控制调节策略。最后利用PSCAD时域仿真软件搭建了由多台风机构成的全直流风场并网运行模型,设置相应扰动对比分析虚拟同步发电机控制策略下的系统相应,并与传统控制模式下逆变器相应进行对比,证明了该方法有效性。     

间接氦气循环高温堆透平回路的温度和压力响应

通过对间接氦气循环高温气冷堆透平发电装置透平回路的数学建模,初步建立了一套透平回路的动态分析工具。通过中间换热器一次侧入口温度增长的扰动,说明根据现有的设计,预冷器和间冷器二次侧的冷却水对透平回路具有良好的冷却能力。通过对透平回路压力响应的分析,可见透平、低压压气机、高压压气机3个设备将全回路明显地分为3个具有不同压力变化幅度的区间。     

摆臂浮子式波能装置的运动及能量转换性能

 海洋波浪能是一种清洁的海洋可再生能源,受到了广泛关注。设计和制作了一种摆臂浮子式波浪能实验装置,并在船模拖曳水池进行实验,以研究该装置的运动和能量转换性能。摆臂浮子式波浪能实验装置由两个浮子、两个摆臂以及机械传动装置和发电机组成,装置固定于拖车之上。通过水池实验测量不同工况下浮子的垂向运动加速度和发电机的输出电压,分析波高和周期对浮子运动的影响,计算装置在不同波浪条件下的能量转换效率。从实验结果可知,在波浪作用下,装置的垂荡运动性能较好,具有较高的能量转换效率。     

新疆广汇LNG燃气透平导向叶片损伤的探讨

本文介绍了广汇引进LNG装置燃气透平导向叶片的损伤情况、原因分析、处理措施以及经验教训,对进口燃气透平同类问题的解决具有一定的技术指导性和借鉴作用。     

透平动态模型的误差评价及其校正方法的分析

透平动态模型是动力系统动态模型中的一个重要组成部分。随着电力系统科学研究领域的扩大,特别是同步发电机的异步运行和再同期的研究,对透平动态模型提出了更高的要求。 本文在我校原有的透平模型基础上,从相似条件出发,研究了评价静态和动态模拟误差的方法。利用这方法,发现现有国内外所沿用的透平模拟方法存在较大的误差。因此文中提出了一些简便的并联校正措施,进而分析了它的线性化效果、稳定性、动态品质以及各参数间的相互关系,并且给出了相应的曲线。实验证明了该措施是有效的,而且在理论分析上也是正确的。     

新型高频电脱工艺研究与动态实验装置设计

随着中国经济的持续增长、对能源的需求日益提高,石油供给已成为影响国家经济发展的战略问题。海上石油开采量日趋增加,但海上平台开采出的原油,普遍含水率较高,部分原油含水率甚至可高达70%以上,需进行脱水处理后才能进行输送与炼制加工。针对海上平台原油脱水处理能力有限以及脱水效率低的问题,在研究高频高压电场对油水作用机理的情况下,利用电场仿真与实验研究的方法,创新提出一种新型非均匀电场模型及高频电脱动态实验装置,该装置采用新型异径圆柱体电极,构建出不均匀电场,同时搭建的动态实验装置对原油电脱水过程进行动态循环,实现对高含水原油的电脱水处理。实验表明,利用该装置对高含水原油进行动态电脱水,出口油中含水达到0.7%,其电脱效率优于现今电脱器的电脱效率,具有较大的推广应用价值。     

浮体绳轮波浪发电系统研究

海洋能获取及转换是波浪能发电系统的关键环节.合理的浮体结构和能量转换装置的设计将大大提高能量获取及转换效率.为提高波浪能利用率,降低波能转换装置成本,设计新型点吸收式波浪发电装置——浮体绳轮波浪发电系统.基于线性规则波理论及粘性阻尼理论,考虑浮体附加质量及附加阻尼影响,对浮体上升和下降阶段进行受力分析,分别得到了浮体上升和下降两个阶段的运动方程,推导出浮体完整的运动方程.利用数值计算得到浮体获取最优转换效率的阻尼系数C=10600N·s/m,然后通过水动力学频域及时域分析对数值计算结果进行了验证.理论分析及仿真过程为浮体绳轮波浪发电系统的研究和实际应用提供了理论基础.     

泵作透平发电系统设计及PID参数整定

为了解决泵作透平发电系统运行不稳定的问题,提升发电品质,以泵作透平的运行特点及布置方式为研究对象,推导了泵作透平发电系统稳定运行的条件,设计了一套泵作透平发电控制系统.通过对系统中阀控模块、透平模块及同步发电机模块的数学模型分析,建立了系统基于Matlab的数值仿真模型,利用正交试验的方法优化确定了系统的PID控制参数.试验结果表明:当永态转差系数为0.02、暂态转差系数为0.45、缓冲时间系数为7.0、加速度时间系数为0.3时,系统具有良好的响应特性.     

海上分离式轻型补给系统研究

旨在开发一种适用于小型船艇在非靠绑状态下的海上补给方法．根据小型船艇海上补给的特点，提出了一套纵向锚泊补给的海上补给方式及补给装置，利用弹性力学的有关理论，建立补给装置恒张力索道系统数学分析模型，推导索道运动方程。采用一种介于近似法和精确法之间的计算方法，分析索道静态特性，并考虑阻尼对货物运动的影响，用四阶龙格-库塔（Runge—Kutta）法求解索道非线性运动微分方程，分析补给装置的可靠性．设计了海上分离式轻型补给装置的原理样机，做摇摆实验测量货物运动及索道受力．分析结果表明，承载索张力变化低于2％；货物最低点的理论值和试验值相差不超过7％；货物不会与甲板或水面相碰撞，新的补给系统是安全可靠的。     

石油抽油泵节能的新构思

提出一种可以随机采集在自然界广泛存在的零星风力的装置，用于石油抽油泵的节能．装置的核心是双馈发电机．从结构上看，双馈发电机与常见的感应发电机和同步发电机无太大的差别，但它却有一个引人注目的特点，即对轴上输入转速无任何特殊的要求．围绕这一特点，不仅可以开发出零星风能的采集利用装置，而且对于其他任何具有明显零显、杂散特性的自然能量（如波浪、潮汐等）的采集也同样适宜．