水轮发电机组轴系运行稳定性及故障分析

介绍水轮发电机组轴系运行的基本要求以及与轴系统的关系,叙述了机组轴系统关键部件的运行状态及对机组轴系运行的影响,机组轴系及轴系统运行时可能引发的故障类型和对策。     

基于改进PCM的抽水蓄能机组轴系可靠性评估

抽水蓄能机组启停频繁,工况多变,比常规水电机组更易发生故障,研究机组轴系可靠性变化规律能有效地判断机组的真实运行状态,及时发现异常,因此本文提出了一种基于改进比例协变量模型（proportional covariate model,PCM）的抽水蓄能机组轴系运行可靠性实时评估方法。改进的PCM首先通过基于马氏距离的理想解逼近法求解出初始故障率,无需大样本失效数据;其次采用多元线性回归模型建立了故障率和响应协变量之间的关系,避免人为确定基本协变量带来的主观差异性;最后通过多元线性函数对运行可靠度不断更新,动态揭示状态监测数据与可靠性的映射关系。将该方法应用到抽水蓄能机组轴系可靠性评估,结果实时反映了机组轴系的运行状态,证明了该方法的有效性和合理性。     

宣威电厂300MW机组轴系中心调整方案

通过理论和试验,探索30 0MW机组安装时轴系中心调整的合理方案,以及机组与接近满负荷状态,机组层次最佳运行     

大功率汽轮机配汽方式对轴系稳定性的影响

电网负荷的波动,使得大功率机组参与调峰运行成为必然。部分负荷工况汽轮机的调节配汽特性不仅影响机组运行的经济性,而且直接影响机组轴系的稳定性。该文采用流固耦合分析方法,以某600 MW亚临界机组为对象,对机组部分负荷工况时轴系在气流力作用下的稳定性进行了研究,揭示了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系稳定性恶化的机理,提出了机组配汽特性的优化方案,并在机组的运行中得到了成功的应用,有效地改善了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系的稳定性。     

水电机组轴心轨迹分析与转子动平衡研究

首先对机组进行稳定性测试,通过测试数据分析和查找振动原因,同时对机组进行轴系状态和轴心运行轨迹分析,检测机组的轴线运行情况和导轴瓦间隙调整情况。最后通过对机组导轴瓦间隙进行了调整,并对发电机转予进行现场动平衡处理,较好地解决了发电机组的振动问题。     

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。     

用幅相影响系数法解决机组的振动

具有多转子的大型汽轮发电机组,往往由于轴系质量的不平衡,引起振动过大而影响机组的安全运行。产生轴系质量不平衡的原因,除制造或安装原因各单个转子可能存在一定程度的剩余不平衡外,还会因为转子轴系联接后振型的变化而引起新的不平衡,此外,由于联轴节本身以及联接误差,机组热状态的不平衡,机组经运行或检修后平衡状态的变化等因素的影响,都会在不同程度     

大型水轮发电机组转子动力学特性分析

机组的轴系稳定性和动力特性是机组安全运行的重要指标，不仅直接影响机组的运行品质，同时也影响机组的使用寿命。本文以万家寨水轮机组为例，应用转子动力学计算软件ARMD对机组轴系的临界转速进行分析计算，并预估了机组在不同工况下水力激励力作用下的上导、转子中心、水导和转轮中心等处的摆度响应。计算结果与机组轴系振动实测和模态实测结果进行了比较。比较客观地分析了机组轴系的运行稳定性。     

映秀湾水轮发电机组转动轴系的振动特性分析

根据映秀湾水轮发电机组转动轴系的安全运行要求,建立机组轴系的动力学分析模型,针对其正常运行工况和飞逸工况采用商用软件进行转动轴系的动力学分析,分析计算其弯振、扭振和竖振的固有频率和临界转速等模态特性.通过和机组转动轴系正常运转及飞逸工况特性的分析比较,来评估该机组轴系的运行可靠性.     

大型水电机组振动超标分析及处理

对机组进行变转速、变励磁测试,通过对试验数据及波形频谱进行计算与分析。查找振动原因,同时对机组进行轴系状态和轴心运行轨迹分析,检测机组的轴线运行情况和导轴瓦间隙调整情况,最后对发电机转子进行现场动平衡处理。按方案处理后,大幅减小了机组的摆度和振动。     

轴向位移影响因素的分析

在轴向位移的实际测量中，有时会出现原因不明的测量偏差。当问题出现时，通常被认为是测量系统本身的故障。但是实际上，有多方面因素影响测量结果，其中包括传感系统、被测面、安装条件、检修工艺过程、汽轮机运行工况等，要解决问题，还要查清产生测量偏差的真正原因。本文通过对各方面影响因素的分析，得出各因素影响轴向位移的结果，并与实例中故障的现象和处理过程相比较，找出实例中产生测量偏差的真正原因，并以之为基础，解决了实例中的问题。分析、处理、解决故障的过程表明，解决问题不能单靠经验，还要通过系统的分析，得出正确结论，才能彻底解决问题。     

基于α逆系统理论磁轴承数学模型及控制系统

采用α阶逆系统方法,对轴向混合磁轴承这一非线性控制对象进行线性化控制研究。介绍了轴向混合磁轴承的结构并分析了其工作原理,推导出轴向混合磁轴承吸力方程。在阐述了α阶逆系统方法的基础上,针对轴向混合磁轴承动力学模型分析了基于α阶逆系统方法线性化控制的可行性,推导出基于α阶逆系统方法的线性化算法,并设计了闭环系统控制器。最后利用Matlab软件环境,构建了仿真系统,针对系统的阶跃响应、转子起浮、抗干扰性能等进行了仿真和分析。仿真试验结果表明α阶逆系统策略能够对混合磁轴承数学模型精确线性化,设计的闭环控制系统具有良好的动、静态性能。     

轴流式血泵无位置传感器控制的设计

介绍了一种用于人工心脏轴流式血泵无位置传感器永磁无刷直流电机闭环调速控制系统的设计,该设计利用自起动方式实现电机起动,当电机达到额定转速时,进入闭环控制系统,利用反电势逻辑积分法,实现无刷直流电机无位置传感器控制。     

高压组合电器水平母线振动特性研究

高压组合电器设备（gas insulated switchgear,GIS）运行中产生异常机械振动缺陷,对设备危害极大,因此,GIS正常运行时的振动特性对其运行状态评价与故障诊断具有重要意义。以三轴加速度传感器为核心搭建了振动检测系统,在某330 kV变电站GIS上测取振动信号,从时域和频域出发分析了振动的成因。研究结果表明,GIS表面信号可由径向、轴向和切向振动描述,由于受力模式不同,振动特性与测点位置有关：同一测量面的不同测量点,由上至下,径向振动幅值先降后升,切向振动幅值先升后降;同一测量点的不同测量面,越靠近母线中央,径向和切向振动幅值越大,轴向振动表现复杂。振动频率集中在100 Hz左右,存在2种特殊情况。     

无轴承电机轴向混合磁轴承自抗扰控制

为了实现无轴承电机轴向混合磁轴承的准确和稳定控制,依据自抗扰控制理论,设计了轴向混合磁轴承自抗扰控制系统,并给出其控制算法和控制结构。根据实验样机参数,利用MATLAB软件环境,构建了仿真系统,针对系统的阶跃响应、转子起浮、抗干扰能力等情况进行了仿真研究和性能分析。仿真试验结果表明,所设计的自抗扰控制系统具有精确度高、响应速度快、抗干扰能力强等特点,满足无轴承电机轴向混合磁轴承的高性能控制要求。     

Characteristics of axial force and rotating torque and their control of permanent magnet type axial gap self‐bearing motor

This paper introduces an axial gap type self‐bearing motor. It is intended for a disk type flat motor to have both functions of rotation and axial position control. This motor is simple in construction and requires a simple control system. A permanent magnet type motor is analyzed theoretically and tested experimentally. The torque characteristics of the tested motor are measured at various values of axial force and air gap. Independent control of the axial force and torque is introduced for the servo motor control and synchronous motor control. The results show the high possibility of the proposed motor and control system. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 132(1): 81–91, 2000     

西龙池抽水蓄能电站蜗壳结构三维有限元计算分析

本文应用三维有限元方法，对西龙池抽水蓄能电站整体蜗壳结构在不同充水保压值K1情况下的应力状态进行计算分析。结果表明，充水保压值K1的大小对蜗壳外围混凝土的应力状态有重要影响，蜗壳外围混凝土中沿蜗壳断面的环向拉应力是控制应力，其数值随着蜗壳断面直径的减小及距蜗壳表面距离的增大而减小，最大环向拉应力出现在蜗壳与进水钢管相接断面的顶部；沿蜗壳轴线方向的应力为相对均匀的拉应力，最大拉应力出现在外围混凝土厚度最薄的部位。在对蜗壳应力状态和运行特性进行分析的基础上，提出合理的充水保压值K1。     

短路条件下变压器器身轴向振动的分析

基于电力变压器绕组轴向振动的质量弹簧系统数学模型并考虑变压器绕组的轴向振动的非线性特点,简化计算模型。本文针对一台型号为DFP1-240MVA/500kV的电力变压器,建立了由铁心、绕组、垫块、夹件和拉板组成的电力变压器器身振动的仿真模型,分别计算了变压器绕组和器身在不同轴向预紧力作用下的固有频率和振动型态,得出了轴向预紧力的变化与其轴向振动固有频率变化之间的关系。同时对短路条件下绕组轴向动态短路力所产生的器身轴向振动进行了分析。分析结果表明:短路时存在以50Hz和100Hz为基频的短路力,如果变压器的固有频率接近这两种频率及其倍频,会发生谐振,使振动位移变大,降低变压器结构的稳定性。     

混合式步进电动机静转矩计算模型的改进--分布非线性磁网络模型

混合式步进电动机内部是径向和轴向混合的磁系统,气隙或齿层的磁场沿电机轴向非均匀分布,将问题简化为二维磁场后要得到精确结果有一定的困难,现有步进电动机较精确的模型－齿层比磁导法模型,虽然用局部场域求解的方法会使关键的齿层部分的磁参数精确化,但是由于没有考虑轴向分布,因此应用于混合式步进电动机计算时仍需解决上述问题,实例计算和校核表明其有足够的精度,且不复杂,适合于工程应用。     

管道漏磁检测磁化系统研究和设计

本文设计了周向磁化系统和加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统,通过试验分析比较普通同心线圈磁化系统、"Hemhez"轴向磁化系统、加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统的磁化性能,周向磁化器的不同极靴提离值对磁化效率的影响.从实验可以看出:加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统可以增大磁化力,增强磁化效率,进一步减小检测的盲区.精确调整极靴提离值与电流强度的大小,使得磁化器具有最高的灵敏度.