电力变压器振动产生机理及影响因素研究

为了研究变压器振动的产生机理,针对饼式绕组结构的油浸式电力变压器,利用铁心和绕组的数学模型,分析了振动产生机理、合成过程以及不同运行工况对振动特性的影响。搭建了基于压电式振动加速度传感器的振动测试平台,针对变压器进行了空载、负载、功率因数、三项不对称度以及油温等变压器运行工况因素对于变压器振动特性影响规律的试验。结果表明:变压器最大分接时的基频振动分量大于额定分接时的基频振动分量;铁心以及绕组产生的振动信号在传递过程中并非线性叠加,箱体振动中基频分量随功率因数增加而增大;三相不对称运行状态下的变压器振动信号中存在50、150以及250Hz分量;变压器箱体振动随油温上升呈线性增长趋势,且温度系数在0.005~0.035的范围内与变压器容量无关。研究结果为基于振动信号分析的变压器监测技术的进一步发展提供了参考。     

水电站调节保证计算

本文对水锤方程中水头按全能量计算,即H=Z+P/r+v~2/2g。在计算过程中:调压室水体按刚性并计及其惯性影响;管道水锤按弹性,蜗壳水锤按刚性;作用在转轮上水头作为水能损失(水能转变为机械能);所有装置、设备的动特性均近似按静特性考虑。由于目前水轮机大都缺乏机组小开度及飞逸后的制动、水泵特性资料,本文作了一些简单易行的假定,计算结果与实测较接近。运用本文,在缺乏机组制动、水泵工况资料时,可进行带有串连管、分叉管、上下游调压室(或带有调压阀)、考虑蜗壳尾水管影响的水电站调节保证计算。文中分别列举了带有调压室及分叉管水电站、考虑蜗壳尾水管影响的水电站和带有调压阀水电站的计算实例。     

水电站变顶高尾水洞瞬变流计算及体型设计

对水电站变顶高尾水洞内明满交替流计算方法及变顶高尾水洞体型设计进行了研究，介绍了变顶高尾水洞的工作特点．采用改进狭缝法模型，结合某大型水电站取消尾水调压室方案进行瞬变流计算，提出了明满交替流分界点的处理方法．分别针对具有不同顶坡、底坡和底宽的变顶高尾水洞体型在不利工况下的瞬变流计算成果进行比较分析，结果表明，变顶高尾水洞具有一定的尾水调压室作用，若适当地选取体型参数可不设尾水调压室；顶坡对整个尾水系统的影响非常大，底坡和底宽的影响相对较小．     

水电站尾水管水击与尾水调压室涌波联合计算

糯扎渡水电站的最大工作水头为215m，安装了9台机组；其尾水系统采用3台机共用一个调压室和一条尾水隧洞的布置方式，无工程设计经验借鉴，应进行水击和调压室涌浪的研究．为此，采用特征线法．以尾水支洞与调压室连接处的压力为纽带，对该水电站尾水管水击和调压室涌浪进行了联合求解，模拟了典型工况尾水管的水击时间过程和调压室涌浪时间过程，得出了尾水管的最大水击压力和其发生的位置，以及调压室的最低涌浪水位数值计算结果与试验结果基本吻合．尾水位在最低和正常水位之间变动，突甩负荷时，尾水系统不会产生真空：调压室最低涌浪水位高于设计所要求的最低涌浪水位，说明该尾水系统的设计是合理的．     

10kV油浸式变压器试验模态分析

针对变压器结构动力学优化设计问题,开展了10kV油浸式变压器试验模态分析。通过对变压器不同测点固有频率进行分析,并与变压器空载运行时相同测点振动信号对比发现：变压器长期运行后某些结构松动、老化会引起变压器固有频率变化;当变压器固有频率在工作频率附近时,可能引起变压器结构共振,影响变压器安全运行。本文研究结果为变压器结构性能优化分析和试验提供了一定参考。     

水泵水轮机内部压力脉动特性研究

为了研究水泵水轮机内部不同部位处的压力脉动特性,采用计算流体动力学软件对设计工况点下水泵水轮机三维全流道内部流动进行了非定常数值计算,同时监测了蜗壳隔舌附近、顶盖处、转轮与活动导叶之间以及尾水管锥管处的压力脉动。通过分析计算所得的压力脉动结果表明:机组顶盖区域压力脉动相对较为明显,水轮机工况下的脉动频率以2倍叶倍频为主,水泵工况时脉动频率以1倍的叶倍频为主;对于转轮与导叶间的无叶区域,水泵工况和水轮机工况脉动频率均为1倍叶倍频,且该处的监测点的压力脉动频率主要由于转轮与活动导叶之间的动静干涉产生;在转轮内水轮机工况时的压力脉动频率呈现多样性,水泵工况时则都以转频的倍数为主;尾水管直锥段的主频率在最优工况下等于1倍叶倍频,振动幅值较小。     

基于试验模态方法的10 kV油浸式变压器振动状态分析

针对变压器结构动力学优化设计问题,开展了10 k V油浸式变压器试验模态分析。通过对变压器不同测点固有频率进行分析;并与变压器空载运行时相同测点振动信号对比发现:变压器长期运行后某些结构松动、老化会引起变压器固有频率变化。当变压器固有频率在工作频率附近时,可能引起变压器结构共振,影响变压器安全运行。文研究结果为变压器结构性能优化分析和试验提供了一定参考。     

浅谈钢衬化学接触灌浆在发电厂房尾水管中的应用

蒙江流域黄花寨水电站发电厂房1～2#机组尾水钢衬及管型座外环已安装施工完成。由于施工条件限制及混凝土干缩特性的影响,对尾水锥管、管型座外环进行锤击检查,发现尾水锥管、管型座外环下半部,存在不同程度的脱空现象。为确保电站机组的安全运行,需对脱空部位进行化学接触灌浆处理。     

尾水管涡带引起的不稳定流动计算与分析

尾水管内涡带引起的不稳定流关系到水电站机组的安全。针对一个混流式水轮机的典型部分负荷工况,采用PISO(pressure-implicitwithsplittingofoperators)方法,计算了尾水管内部由于涡带引起的不稳定流场,预测了涡带脉动频率以及尾水管各断面上压力脉动。结果表明,涡带压力脉动频率约为转频的1/3,与实际观察到的脉动频率相符。在此基础上,分析了尾水管直锥段、弯肘段和扩散段内的压力脉动特征以及尾水管内压力脉动对转轮内压力的影响。     

水电站变压器运行方案分析

本文从安装、油校验、经济运行、正常巡视、日常维护、反事故演习方面系统地提出水电站变压器运行方案,旨在为水电站变压器实践运行提供借鉴与支持,促进水电站变压器运行安全性和经济性的有效提升。     

海洋平台分振结构减振效果的试验研究

根据渤海海洋环境的特点，提出了一种新的平台分振结构，以减小流冰引起的平台振动，同时考虑了地震和波浪对此分振结构的影响．分振结构的设想是将平台立柱分成内管和外管，外管通过斜撑杆和桩腿沉箱连接，内管则支承平台甲板．内管和外管在水线附近可以相联或分开．为此，设计并制造了一个钢结构模型，用集中的随机载荷分别输入到分振模型的各有关位置，以模拟流冰、地震和波浪等外载荷，分别在空气和水环境中作了减振效果试验．减振效果则利用测点振动响应的传递函数的概念来分析，减振效果是一个无量纲系数，仅是频率的函数．试验结果证明，此结构形式对减振有相当好的效果．     

小水电电压稳定问题研究

本文研究了小水电电源供电电压不稳问题。本文采用在水电站至主网的干线中段位置加装有载调压装置的方法调整小水电电源在丰水期和枯水期的供电电压,算例表明加装有载调压装置后,可明显降低丰水期小水电供电电压,控制线路电压在正常水平,提高了对用户的供电质量。     

对二甲苯搅拌式反应器增设导流简的流体力学

在高径比为1．0的搅拌反应器中,研究了导流筒结构及固体含量对翼型轴流桨功耗与气含率的影响。研究发现导流筒的安装会降低功耗,提高气含率;导流筒的开孔率以16．4％为佳;翼型桨排出流向上时功耗较小,气含率较高;功耗随固体含量的增加而增大;气液两相体系中的气含率比气液固三相体系中的气含率高;并得到在开孔率为16．4％条件下,翼型轴流桨上提操作时的气含率关联式。此外,在高径比为1．5时对双层组合桨进行了研究,并得出了与单层桨类似的结论。     

基于鲁棒背景检测的显著性电力线路故障识别

红外技术能有效地检测电力设备过热缺陷,具有远距离、不接触、不取样、准确、快速、直观等特点。传统的电力设备故障红外人工诊断耗时、耗力,而针对人工诊断不足提出的智能诊断其难点之一在于能否较好的获得感兴趣区域。红外图像具有强度集中、对比度低等性质,常用的分割算法用于电力设备红外图像ROI获取,其结果往往是过分割。为了加强对设备的故障检测,本论文根据电气设备站安装的固定红外摄像头全天候实时监测,并且拍摄交联电缆、电缆头、电流互感器接头、变比接头、断路器、干式变压器、支柱绝缘子等二十种相关设备的电气设备故障红外图片,再经过基于鲁棒背景检测的显著性检测对故障部位进行图像分割,结果表明图片边界连通性、背景加权对比度以及优化效果,均优于传统方法,有效避免了图像过分割问题。证实了基于鲁棒背景检测的显著性检测对故障部位进行图像分割是可行的。     

黄河水电公司某水电站5#变压器损耗测试报告

目的：通过检验某水电站5#变压器铭牌损耗参数的准确性,为变压器损耗分析提供依据.方法：空载损耗从5B高压侧加压和低压侧加压进行测试;负载损耗在发电机电流升至最大输出值,分别在变压器油温达到40℃、50℃、55℃时进行测试.结果：若不带主变高压侧电缆时,空载损耗和空载电流与铭牌值比较无明显差别;在额定电流下,再用绕组温度换算至参考温度时,负载损耗均与铭牌值比较无明显差别;大型变压器由于短路阻抗电压校正到参考温度基本不变,因此阻抗电压值与铭牌值无明显差别.结论：某水电站5#变压器铭牌损耗参数均与现场测试值比较无明显差别,偏差符合规程要求.     

基于管道改进的蝶阀阀板驱动力矩特性优化

安装在直管中的蝶阀开启时,其阀板下游流场中会产生漩涡,引起管道振动,进而影响阀板的驱动力矩特性。为减少漩涡的影响,本文在蝶阀出口附近处增加一渐扩渐缩管段,并以空气作为流动介质,利用CFD软件进行数值仿真,分析阀板处于不同开度时管道中流体的速度场、压力场分布规律及阀板驱动力矩特性曲线。结果表明,在蝶阀出口附近处安装渐扩渐缩管段,可以有效地减小阀板下游流场的漩涡,使阀板驱动力矩明显减小,有利于对蝶阀阀板开度及流量的精确控制。     

东江电厂水轮机尾水管里衬破坏原因初探

以东江水电厂混流式水轮机尾水管里衬破坏为研究对象，采用三维数值模拟方法对尾水管流态进行研究，指出了尾水管破坏是由于尾水管中形成了偏心旋涡产生的对尾水管的横向力，其解决办法是避开小负荷工况区运行或对尾水管补气。     

基于CFD的尾水冷却器布置方案优化

为解决水电站二次循环技术供水冷却器传统布置方案存在的依赖工程经验、检修困难和降低水轮机效率等问题,通过对尾水渠三维流动定常数值模拟,提出了一种基于计算流体力学(CFD)的尾水冷却器布置优化方法。通过对模拟结果中尾水管上方平台拟安装冷却器区域内流场的流线、流速、湍动能等多个物理量的空间分布特性进行分析,选定来流速度较大的位置安装冷却器,建立了考虑实际冷却器几何模型的复杂尾水渠三维流动域模型进行数值模拟校核,以验证该布置方案的合理性。模拟及校核结果表明,此方案不仅满足冷却器的散热要求,同时便于检修和能避免对机组运行产生影响。     

ETMD减振系统及其在海洋平台振动控制中的应用

扩展调谐质量阻尼器(ETMD)减振系统是TMD减振系统的延伸,是利用装置内部设备进行装置振动被动控制的技术.理论分析表明,随着ETMD与剩余平台质量比和频率比的增加,振动控制的频率使用范围扩大,共振的频带缩小.有限元分析结果表明,ETMD减振系统在频率接近激励的激振频率时,有较大的振动位移,可以更多地吸收海洋平台的振动能量;质量比在3.75到5之间时具有比较好的减振效果;频率比在0.3到0.35、0.35到0.5两个区间具有比较好的减振效果.当频率比在0.5到2之间时,系统总体振动都比较小.仿真研究同时表明,在传统导管架平台上ET-MD减振系统也具有良好的减振效果.     

恩施州车坝水电站综合自动化系统通信网络基础平台数字化改造设计

随着IEC61850标准的颁布实施,光电式互感器和光纤通信技术在水电站中的逐步推广应用,数字化水电站已成为当前水电站自动化系统的发展方向.提出了恩施州车坝水电站综合自动化系统通讯网络的数字化改造设计.数字化水电站综合自动化系统通信网络是解决电站内部以及与其他系统之间的实时信息交换的不可或缺的功能载体,通信网络基础平台是连接水电站内各种智能电子设备(IED)的纽带,它必须能支持各种通信接口,满足通信网络标准化.