基于COMSOL热流固耦合的金属氧化物避雷器密封结构优化

金属氧化物避雷器在电力系统中应用广泛,但是在其运行过程中,由于环境因素影响,盖板与瓷套间的O形橡胶密封圈可能出现密封失效问题。为提高金属氧化物避雷器密封结构的可靠性,提出了1种具有气压缓冲功能的由2道O形橡胶圈组成的密封结构,在COMSOL有限元分析软件中建立了MOA三维模型以及密封结构简化等效模型,并对典型密封结构以及多级密封结构进行了热–流–固耦合仿真,分析了2种结构的接触应力以及von Mises等效应力。实验结果表明:多级密封结构与典型密封结构的接触应力均大于MOA内部气压,能够实现有效密封;在相同环境条件下,多级密封结构具有气压缓冲功能,von Mises应力比典型密封结构小,且能缓冲因温度变化导致的密封圈应力变化。考虑密封可靠性与结构尺寸等因素;2级密封结构具有结构紧凑、防潮性能好以及冗余度适当等综合优势。     

尿素水解制氨装置法兰失效原因分析

针对现役烟气脱硝用尿素水解装置中氨气出口密封法兰失效问题,采用宏观检验、金相分析、扫描电镜和X-射线衍射等方法,对TP304不锈钢材料密封法兰失效原因进行了分析。结果表明:法兰腐蚀失效主要是由尿素水解后高温高压中间产物引起的持续性点蚀和溶解腐蚀导致;腐蚀产物以Fe和Cr的氧化物为主,其结构疏松,存在大量孔洞和裂纹;TP304不锈钢不适宜用作烟气脱硝用尿素水解装置氨气出口密封法兰材料。     

非标法兰连接密封设计探讨

针对某项目采用非标法兰连接结构的大型压力容器,两次水压试验均出现局部密封失效的情况,首先按标准、规范对结构的强度、刚度等进行校核,结果表明满足要求。接着从法兰设计的基本原理和方法出发,通过分析排除可能失效的原因,得出结论为法兰密封设计不合理。为寻找经济损失最小的解决方案,从密封失效机理出发,采用Waters法、圆板理论和数值计算相结合的方式,进行分析、试算并对法兰结构进行细微修改解决了问题。此方法在非标法兰设计时可联合法兰设计方法用于密封设计的校核。     

冲击式水轮机配水环管试验封头受力分析

基于ANSYS有限元软件非线性技术对配水环管进口段与试验封头进行联合受力分析,与试验封头单独计算结果进行了对比,得出了符合实际的封头应力及变形值,并获得了法兰密封处变形量,为试验封头的结构优化与密封结构型式的确定提供了参考依据。     

ZF15-550 GIS产品法兰注脂工艺的探索与研究

为了减少甚至杜绝电网中高压开关设备漏气问题,笔者主要介绍了ZF15-550封闭式组合电器法兰的防腐和密封结构,根据这种设计结构要求,进行工艺研发和工艺攻关,解决了法兰中硅脂充型不满而影响产品密封的问题。通过对产品充型硅脂的选择,新型注脂设备的应用以及编制专用的注脂工艺技术文件,保障了产品的防腐和密封效果的可靠。     

高水头大型水轮机组水导轴承油槽盖板改造

针对泰山抽水蓄能电站水导轴承油槽渗油问题,介绍了水导轴承油槽盖板技术改造方案。原水导轴承油槽盖板密封形式为梳齿密封,在长期运行过程中,铜质密封梳齿与水轮机大轴摩擦,致使密封梳齿变形,水导轴承油槽内油雾易从该处逸出。针对此问题,将水导轴承油槽盖板原有的铜质梳齿环密封改造为极限间隙密封,该密封为自润滑非金属复合材料,彻底解决了水导轴承油槽盖板渗油问题。     

220 kV金属氧化物避雷器异常原因的分析

基于某220 kV氧化锌避雷器运行中持续电流检测结果异常故障,通过停电试验、解体分析发现瓷套法兰周围锈蚀严重,内部电阻片受潮,判断因法兰螺栓紧固不均匀、密封圈材质缺陷、压缩率过大等原因造成法兰面密封失效,潮气侵入避雷器内部,导致电阻片受潮、电气性能劣化,引起避雷器泄漏电流异常和红外热像测温异常.确认故障原因后,结合运检经验,提出改进密封盖板材质、标准化圆形法兰密封紧固工艺、加强密封圈等密封组件质量抽检等预防措施,以避免类似故障的发生.     

GIS设备外壳法兰密封与通流能力研究

为了明确SF6气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)外壳通流能力对母线法兰结构设计的要求,综合分析了影响外壳法兰设计的各种因素,着重分析了外壳法兰的密封结构和GIS设备外壳法兰的通流能力之间的关系。通过试验验证和计算分析,论证了合理的外壳法兰设计结构可以在满足壳密封性能的同时,利用法兰连接面保证GIS对通流性能的要求。     

500kV变电站主变一次侧避雷器故障分析

对辽宁电网一起避雷器故障情况进行了分析,指出故障原因是由于避雷器下法兰没有通风排水口,当内部有积水时不能及时排除,导致下法兰密封盖板和防爆板锈蚀,防爆板长期浸泡水中受潮,避雷器内部电阻片柱及绝缘支撑杆受潮,造成避雷器故障,并提出了改进措施。     

SF_6电流互感器结构强度有限元分析

建造SF6电流互感器三维实体模型,运用ABAQUS有限元分析程序,对互感器在不同温度下应力场以及在带壳体与两端盖板条件下的内压试验过程进行模拟分析,结果表明:与上法兰结合处的瓷套在高温与低温条件下均承受显著的拉伸应力,易引起瓷套断裂;在内压试验时,带壳体的瓷套在上法兰结合处存在局部拉应力集中,而两端盖板的瓷套不存在拉应力集中,故带壳体的瓷套破坏内压小于两端盖板瓷套的试验内压。     

利用太阳能实现热、电、冷三联产

利用一种太阳能热发电技术---CENICOM热发电技术实现热、电、冷三联产运行。通过对北京一小区热、电、冷三联供的案例,叙述了太阳能区、发电区和中央空调区的设备及参数。通过对热、电、冷三联供的经济性分析,证明在优惠政策下,三联供是可行的。     

基于太阳能发电的光伏阵列电气系统设计

清洁能源的使用是未来社会发展的趋势。以光伏发电为研究模型,对实现太阳能的高效利用展开研究,提出了一种高效的光伏阵列,使太阳能发电系统的能源利用率得到了显著的提升。通过对太阳能发电的电气系统进行一次设计,提出了35 kV侧无功补偿装置,使得系统更加合理、有效。     

太阳跟踪装置及其应用

为促进太阳跟踪装置的推广应用,降低光伏发电成本,研究了目前太阳跟踪装置的主要跟踪方式、布置方式和结构特点、控制和驱动方式,比较了不同跟踪技术的能量收益,说明了单轴和双轴跟踪的适用范围.利用太阳跟踪技术可以显著提高光伏系统的电能收益,为了早日实现光伏电能平价上网,有必要因地制宜地推广太阳跟踪技术.     

自动跟踪定位太阳能发电装置的研制

研制了基于光敏元件和惠斯通电桥的太阳能电池板自动跟踪定位系统。通过试验数据分析得到,相比固定倾角,使用该系统可使太阳能发电装置的最大输出功率平均提高29％。该便携式发电装置效率较高,组装简单,运行可靠,具有良好的性价比和实用性。     

基于改进FPA-LHS算法的并网型微电网容量优化配置研究

随着分布式电源的迅猛发展,微电网逐步成为了能源供应的重要方式。而风能和太阳能受环境影响较大,具有出力不稳定的特点,并网后会对电力系统的稳定运行造成影响,因此对并网型风/光/储微电网的容量进行优化配置成为了微电网规划的研究热点。为此,首先选取磷酸铁锂电池为储能装置,构建了风/光/储微电网的出力模型;然后以最小系统年等额成本、最小系统年碳排放总额和最小系统外购电比例为优化目标,建立了并网型风/光/储微电网容量的多目标优化模型;随后对FPA-LHS算法进行改进,并运用改进FPA-LHS算法对多目标优化模型进行求解,得到了优化后的配置方案;最后通过与其他优化算法的计算结果进行对比,验证了改进FPA-LHS算法的有效性。     

计及多约束条件的风光互补容量配比研究

为了提高可再生能源利用效率以及土地资源利用率,研究了风电和光伏同场互补共建的容量匹配问题。分析影响光伏增建容量的相关因素,在此基础上建立了反映风电与光伏同场共建互补发电效益与相关约束的指标,并给出增建光伏容量的计算方法及流程。所提方法计及了风光互补发电特性、功率外送限制等运行约束,同时也考虑了光照强度、已建风场设施遮挡阴影等因素对增建光伏容量的影响,方法具有较强的工程实用性。以甘肃某实际风场为例,运用Sunlight和PVsyst仿真软件进行测算,并对风电光伏同场发电的经济效益和相关指标进行分析。仿真结果验证了所提配置方法的合理性和实用性。     

智能型太阳能跟踪系统设计与实现

在主动式跟踪太阳能热发电系统中,要求计算太阳位置以实现跟踪,提高发电效率。对于开环控制的太阳能跟踪系统,太阳位置的计算精度尤为重要。采用水平-俯仰双轴坐标系统,利用32位ARM (advanced RISC machine)公司的嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,提出了基于程控跟踪和光电跟踪相结合的复合跟踪方式,并采用基于J2000.0为基准历元的太阳位置计算系统,减小了计算误差,提高了跟踪精度。该跟踪装置是一种能根据不同地理位置和时间自动计算太阳运行参数,通过光电检测构成反馈回路,实现在不同环境下自动跟踪的智能型跟踪装置。     

京津冀环境下太阳电池板清洁方法研究

严重的环境问题使得绿色能源的应用得到广泛关注,而太阳能发电又成为其中研究和应用的重点。在京津冀地区,雾霾、灰尘严重影响着光伏电站的发电效率。在研究京津冀地区灰尘成分、形状粒径的基础上,形成了针对该地区的灰尘清洁方法与发电效率之间的处理方案,并在该方案的基础上,利用单片机及相应的机械设备提出了一种自适应性太阳电池板清洁装置。     

基于超声波电机的太阳能电池板快速自动跟踪系统

设计了一种特殊的结构并推导出一种新型的快速跟踪算法,首先提出了在太阳能电池板跟踪系统中运用超声波电机,并设计出了超声渡电机的驱动装置,进行位置和速度反馈检测.实验结构获得了较好的超声波电机的驱动波形,根据太阳位置获得速度调节波形;根据光电编码器的脉冲数量来输出或停止驱动信号达到位置控制.     

光伏光热联合发电基地并网优化调度模型

太阳能能源基地建设正在从单一光伏发电向光伏光热等多种太阳能能源利用形式方向发展。借助光热电站的大容量储热装置和具备快速爬坡速率的汽轮机组,光伏光热联合发电基地的并网运行的可调度性和可控性大大提升。从光伏光热联合发电基地的运行机理出发,建立了基于改进粒子群算法的光伏光热两阶段优化调度模型,第一阶段以削减等效负荷峰谷差、改善负荷曲线为优化目标,第二阶段以发电总成本最小为优化目标。该模型满足光伏光热电站的主要运行约束和传统机组组合安全约束,适用于光伏光热联合发电基地并网调度运行。对10机系统的仿真表明,在完全接纳太阳能发电的前提下,光伏光热发电基地在削减等效峰谷差、提高新能源消纳和降低发电总煤耗效益显著,同时对于光热电站的灵敏度分析表明,在规划建设光热电站时可根据单位峰谷差削减量以及建设成本来选择合适的装机容量和储热装置容量。