三峡地下电站700MW水轮发电机蒸发冷却系统模拟研究测试技术

本文介绍了三峡地下电站蒸发冷却模型试验研究项目的模拟试验测试系统硬、软件设计及应用,该系统能实时采集试验模型的系统运行参数和研究测试参数,并实现对采集数据进行保存、拟合分析、报表生成等功能。试验结果分析表明,该系统能够全面满足试验研究的需求,真实准确地反映蒸发冷却系统的内存规律,为成功设计开发三峡地下电站700MW蒸发冷却水轮发电机提供了重要的依据。     

基于虚拟仪器的火炮动态参数测试系统

为了满足火炮动态参数测试中待测参数量不断增多的实际需要,本文改变了以传统测量仪器为手段的测试方法,引入一种基于虚拟仪器的火炮动态参数测试系统。该动态参数测试系统在PXI硬件平台基础上使用LabVIEW语言编写框图程序,完成对火炮射击过程中众多动态参数量的采集、存储、处理、分析和显示,实现了以往需要很多传统仪器才能实现的功能。本文以一次实弹射击测试试验为例,分别从硬件、软件设计2方面介绍了该测试系统的构建方法。试验证明,该系统较之于基于传统仪器的测试系统能够更好地满足日益更新的动态参数测试需求。     

基于FIFO的继电器动作时间参数检测技术的研究

以LabVIEW 8.20为开发平台,搭建了可实现多通道时间参数采集的继电器可靠性测试系统。数据采集卡利用FIFO缓冲器以250 kS/s的速率进行触点电压采集,采集卡内置Intel 82C54定时器同步计时。虚拟机对采集的数据进行处理,利用最小二乘法完成参数校正,最终实现继电器动作时间参数的实时采集。经试验证明,该测试系统所测量的继电器动作时间参数误差小,精度高。     

低压集抄载波通信测试系统的研制及应用

针对低压集抄载波通信信道的特点,深入研究了可用于智能电网的电力线载波通信技术的通信性能测试方法,提出了基于固定通信次数的灵敏度范围夹挤算法,研制了用于测试载波通信单元通信性能的试验系统,开发了一套应用于试验系统的自动测试软件。该系统可以改变电力线载波通信信道参数,对中心频率不同的三种载波通信技术方案进行接收灵敏度测试。试验结果表明,测试系统能够准确测量数据采集终端及载波电能表的工作参数,满足系统设计要求。     

合成回路同步控制系统动模系统设计

为研发高压断路器合成回路试验同步控制系统,设计了一套能够在实验室环境下调试合成试验同步控制的模拟装置。首先,根据合成回路的试验机理设计了以下两部分:模拟三相短路状态下传感器采集的测试信号发生器以及模拟程控仪按设定时序给出的高压开锁信号触发器;同时,设计了参数调节器,使该测试系统可根据测试需要进行参数调试。通过与合成试验回路同步控制系统的最小系统进行联调,验证了其用于合成回路控制系统的研发设计的可行性。     

屏蔽电泵微机测试系统的软件开发

1．概述随着屏蔽电机及电泵生产的品种和数量不断增加，用户对产品性能，质量要求越来越高，这就迫使我们对屏蔽电泵的测试手段及试验数据处理进行改进，使其达到准确性，、科学性，公证性，满足设计及用户的需要。屏蔽电泵微机测试系统（以下简称PBS－1系统）软件就是为达到上述目的开发的。2．PBS－1系统简介PBS－1系统是一套用于屏蔽电泵进行型式试验及其它研究性试验的计算机系统（系统框图见图1）。该系统在微电泵试验时，可对电压、电流、功率、转数、频率、时间、温度、电阻等各参数进行自动采集，键入泵试验参数后，可自动处理…     

基于虚拟仪器的轴承加速疲劳试验测试系统

为采集轴承加速疲劳寿命及可靠性试验过程中的数据,开发了1套基于虚拟仪器的测试系统。该系统使用NI公司M系列数据采集卡和调理模块,测试软件采用LabVIEW开发,能够在试验全过程中采集试验全过程轴承振动和温度信号。介绍了轴承加速疲劳试验台架的工作原理,并详细介绍了测试系统的硬件和软件结构,为开发类似系统提供了参考。此外还展示了利用该测试系统采集的1组轴承加速疲劳试验数据及其分析结果,描述了轴承疲劳失效过程中轴测振动测试数据的变化过程。     

航天继电器可靠性寿命试验分析系统的研究

在现行继电器寿命试验中,仅依靠接触电阻的超标是不能全面反映继电器的失效问题。就此,本文设计了一种多参数实时采集的航天继电器可靠性寿命试验分析系统。该系统由工控机、主控制单元、数据采集及处理单元和线圈驱动单元组成,适用于不同负载、不同测试数量的航天继电器的可靠性寿命试验。它能实时采集继电器在可靠性寿命试验中的接触电阻、吸合时间、超程时间等特性参数,并对这些参数进行分析、计算和处理,来全面地、综合地判断继电器是否失效。此外,还可对继电器进行失效分析,得出失效模型,为进一步研究继电器失效机理提供了依据。     

钢筋混凝土阴极保护极化曲线实时测试仪器设计

阴极保护是应用于钢筋混凝土腐蚀防护的一种有效技术,测试其阴极极化曲线对于防腐系统参数设计具有重要的指导意义。本文设计了一种极化曲线测试仪器,该仪器通过嵌入式系统控制强制电流阴极保护系统的激励电流,采集阴极保护系统由此产生的电位变化,测试的数据由嵌入式系统暂存并通过无线通信接口传输到监控中心计算机,监控计算机存储并分析保护行的极化曲线。试验结果表明该仪器能自动、实时地测试阴极保护系统的极化曲线,为检测被保护结构物的保护状态提供数据支持。     

落锤式冲击试验机及其多参数测试系统

为了实现对复合材料结构及埋入传感元件的复合构件的低速冲击试验,研制完成了可对冲击过程中各参数进行测试的落锤式低速冲击试验机。该试验设备可由计算机对冲击力、冲击初始速度、冲击能量等参数进行采集而实现测量。在对复合材料冲击过程的静态和动态特性分析的基础上,设计了多参数测试的方法,提出对冲击速度测量的原理及其算法。分析了测试系统的测量结果及误差。     

内部导流对空冷单元喷雾增湿效果的影响

对空冷单元冷却空气进行合理导流,根据导流后的速度分布布置喷雾增湿系统,可以增强喷雾增湿的冷却效果。针对600MW直接空冷机组空冷单元的典型结构,建立了内部综合应用空气导流板和喷雾增湿的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟,获得了空冷单元冷却空气的流场,比较了应用导流板前、后喷雾增湿的冷却效果。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度降低机组背压。     

感应发电机温度场的数值计算

给出了一种具有轴-径双向通风冷却系统的感应发电机定转子温度场的计算方法。根据其电磁及冷却结构上的对称性,结合适当的假设,建立了样机半个轴向段的全域物理模型,计算得到了样机在额定运行状况下,稳态全域温度分布情况。并由此模型,进一步研究了冷却水流量和散热筋数量改变情况下的稳态全域温度分布。得到了定转子温升随冷却水流量和散热筋数量变化的一般规律。     

高功率密度蒸发冷却ECR离子源磁体线圈研制

针对高功率密度ECR离子源磁体线圈高压水冷系统压力高、运行维护复杂、冷却能力受限等缺点,提出一种采用自循环蒸发冷却技术的ECR离子源磁体线圈。结合ECR离子源磁体线圈布局结构和运行可靠性要求高的特点,设计基于自循环蒸发冷却原理的高功率密度磁体线圈结构型式,该磁体线圈由饼式单元线圈阵列组成,单元线圈间设置垂直冷却通道,蒸发冷却介质在线圈热量的驱动下沿垂直通道自动流动。按照LECR-DRAGON磁体线圈的参数指标,建立蒸发冷却磁体线圈验证模型,实验结果表明,饼式单元线圈配合垂直冷却通道设计的磁体线圈结构,能够实现窗口电流密度12A/mm~2的负荷要求,并保持长期稳定可靠运行,满足工程实用的需要。     

储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化

基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明,基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的,对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能,实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。     

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。     

考虑建筑供冷区域储能特性的工业园区综合能源系统日前优化调度模型

工业园区具有能源种类多、多能互补等特点，用户侧建筑物的储能特性可以提供额外的运行灵活性，以一定的调节能力响应实时电价。文章提出一种考虑建筑供冷区域储能特性的工业园区综合能源系统的日前优化调度模型。首先，针对工业园区各供能与储能设备进行元件建模，并进一步建立了基于详细建筑物热模型的建筑供冷区域储能模型；然后，以园区综合能源系统的总运行成本最小为目标，将各元件与储能模型集成到园区综合能源系统调度模型中，分析调度框架，构建优化调度模型；最后，通过算例分析验证了该模型的有效性。算例结果表明，建筑物的储能特性可有效降低购电功率和运营成本。     

阀内冷膨胀罐氮气循环利用系统的设计及应用

阀冷却系统作为换流站内核心设备,其安全稳定运行直接关系到直流系统的运行状况。为解决阀冷却系统膨胀罐稳压氮气消耗过大无法循环利用的问题,通过氮气稳压系统理论模型计算得出膨胀罐温度-压力变化曲线,设计了一套阀内冷膨胀罐氮气循环利用系统及对应的控制策略,经过现场试验论证,设计的循环利用系统能够有效解决阀冷却系统氮气消耗问题,实现阀冷却系统的持续稳压,保障直流系统的安全稳定运行。     

高速动车组牵引变流器热容量

在分析高速动车组牵引变流器冷却系统结构及工作原理的基础上,利用ANSYS软件构建了冷却系统中空气—水热交换器的有限元仿真模型,对热交换器温度场及空气流场进行了仿真研究;为了验证更高运行速度下高速动车组牵引变流器冷却系统能否满足散热需求,设计并搭建了牵引变流器热容量测试平台,利用该测试平台在武广客运专线对CRH3型高速动车组牵引变流器温升参数及冷却系统通风量进行了动态测试研究。试验结果表明在高速运行工况下,牵引变流器冷却系统进风量将减小,但CRH3型高速动车组牵引变流器冷却系统仍然能满足动车组以330km/h高速持续运行的要求,试验测试结果验证了仿真结果的正确性。在国内首次对高速动车组牵引变流器热容量进行了实车测试研究,为新一代时速380km/h高速动车组的设计奠定了一定的理论和实践基础。     

基于层次分析法与改进D-S理论的阀水冷系统状态评估

为了及时评估保障换流阀可靠运行的阀水冷系统运行状态,首先,分析了换流站阀水冷系统整体构成,选取主要历史数据和实时数据构建了评估指标体系,通过三角形函数和半梯形函数以及专家调查法确定各个指标的隶属度;其次,基于层次分析法确定各个评估指标权重,改进D-S理论建立阀水冷系统运行状态评估模型;最后,通过采集实际工程阀水冷系统主要指标数据对模型进行了验证,并以阀水冷系统滤芯清洗前后数据为例对评估结果进行了对比。结果表明,所建模型能够对阀水冷系统运行状态做出准确识别和评估,有利于运维人员及时掌控阀水冷系统运行状态,保障其可靠运行。     

均压电极垢层电沉积模型分析与应用

换流阀是高压直流输电系统中的核心设备,阀冷系统用于阀体组件的散热,而阀冷系统散热器腐蚀和均压电极结垢将导致换流阀运行故障,因此研究阀冷系统的腐蚀和结垢特性,对保障换流站安全可靠运行尤其重要。基于散热器腐蚀和垢层的沉积机理,应用有限元方法,建立了考虑电极表面沉积反应、物质传递过程的均压电极垢层沉积模型,所建模型能够模拟垢层生长过程、分析电极表面附近电场以及腐蚀离子浓度分布。基于该模型分析了电极表面垢层的沉积行为特性、电极表面的垢层分布,讨论了不同电压等级对垢层厚度的影响,得到垢层主要分布在高电位电极、电极尖端垢层量远大于电极平行位置以及电压等级升高,垢层厚度明显增大的仿真结果。结合实际换流站阀冷系统的运行数据和电极结垢形貌,验证了垢层沉积模型的有效性。