核电厂立式泵电机多故障耦合振动问题的处理

某核电厂立式水泵配套电机存在两径向方向振动差异大、启机后振动缓慢上升的振动现象,为解决该问题,本文利用频谱分析、固有频率分析、相位分析等方法进行故障诊断,判断出该配套电机存在结构共振、转子热弯曲、动不平衡的耦合问题,并最终通过调整螺栓及现场动平衡方法成功解决了振动问题。      

高压立式屏蔽泵检修与运行的经验

本文结合一九八○年又一次成功的修泵事例,总结了十多年来高压立式屏蔽泵检修与运行的经验。     

基于拟静力学方法的HTR-10磁轴承氦风机辅助轴承抗冲击特性研究

对清华大学10 MW高温气冷堆(HTR-10)磁轴承氦风机辅助轴承抗冲击特性进行研究,计算立式转子跌落的冲击作用力,并采用拟静力学分析方法对辅助轴承变形量进行计算。计算结果表明:在不同转速下,立式转子跌落在一定时间后对辅助轴承作用力大致相同,跌落后期接触力达到仅与跌落前转子(包括转子转速、质量等)有关的恒定值;跌落后期辅助轴承变形量与该接触力有关,而辅助轴承变形量在宏观上表现为轴承系统的振动位移。因此,辅助轴承的振动位移量可作为衡量辅助轴承自身状态的参数。     

核反应堆控制棒驱动机构电机磁偏特性分析研究

核电厂反应堆的控制棒驱动机构（CRDM）采用同步电机作为机电能量转换的关键部件,电机的单边径向磁拉力会导致电机转子轴系变形,并加剧轴承的磨损,对CRDM寿命和核反应堆运行可靠性产生重要影响。本文分析了CRDM电机径向静偏心、径向动偏心、倾斜偏心的机理,并建立了径向磁拉力、轴向磁拉力计算的数学模型,分析获得了径向磁拉力、轴向磁拉力的变化规律以及与偏心量的关系,结果表明CRDM电机的径向磁拉力相对轴向磁拉力显著较大,并且与转子中心偏心量呈线性正比关系,与转子两端最多倾斜偏心量呈非线性正比关系,所得结论能够为CRDM电机优化改进和轴系结构设计提供指导和依据。      

HTR-10立式磁悬浮转子初步设计阶段的跌落冲击仿真分析

保护轴承作为磁轴承.转子系统中的辅助支撑结构,是整个系统安全运行的保证,是磁轴承系统中的关键技术和难点.本文采用MSC.Dytran软件对10 MW高温气冷堆初步设计阶段高转速立式磁悬浮转子进行了跌落仿真分析.结果表明,采用碳纤维层作为缓冲结构可能会导致推力电磁轴承的损坏,必须考虑其他材料;磁悬浮转子的空中姿态对保护轴承的性能起着至关重要的作用.     

凝结水泵电机轴承失效原因分析

凝结水泵是核电厂二回路给水系统中的重要设备,它工作的可靠性直接影响到电厂的安全稳定运行。凝结水泵电机在投运前进行过解体大修,电机运行1000多个小时后轴承就出现了严重的损坏现象,这远远低于轴承的正常使用寿命。本文通过阐述轴承的润滑工况,分析了柔性异物导致轴承过早失效的原因、过程以及所造成的危害,揭示了柔性异物对轴承使用寿命的影响,探讨了如何通过改进工作方法来确保检修工作质量,为今后提高对设备故障的判断能力和检修工作水平提供了借鉴和参考。     

八万千伏安交流脉冲发电机组

本文综述了八万千伏安交流脉冲发电机组概况,在研制这类发电机中,对电磁方案设计、转子表面谐波发热温升判定、定子绕组和转子阻尼绕组的特殊结构、六相电机突然外部短路分析实验、轴系结构与扭振等六个特殊问题的处理技巧和方法进行了分析。结合主要的实验数据和几年运行情况,对八万千伏安交流脉冲发电机组进了综合性评价。     

八万千伏安交流脉冲发电机组

本文综述了八万千伏安交流脉冲发电机组概况,在研制这类发电机中,对电磁方案设计、转子表面谐波发热温升判定、定子绕组和转子阻尼绕组的特殊结构、六相电机突然外部短路分析实验、轴系结构与扭振等六个特殊问题的处理技巧和方法进行了分析。结合主要的实验数据和几年运行情况,对八万千伏安交流脉冲发电机组进行了综合性评价。     

缩短拆卸发电机转子护环电源准备工作时间

田湾核电站发电机采用的是TBB-1000型俄供发电机,机组容量较大。由于发电机转子端部容易集聚污物,造成转子绝缘性能下降,因此需要拆卸转子护环进行检修。但是田湾核电站拆卸护环的耗时较长,仅电源准备工作时间就耗时560分钟。文章利用PDCA循环将电源准备工作时间缩短到211分钟,取得了较好的经济效益和无形效益。     

核电站立式泵组结构共振叠加摩擦故障的诊断分析和治理研究

立式长轴深井泵由于其导轴承位于筒体内部，无法安装振动传感器，从而使其发生故障后不能及时发现。本文通过对某核电站大型立式泵组导轴承故障引起电机振动突然增大的振动故障进行了数据分析，识别出振动异常信号产生的原因，研究了结构共振叠加导轴承摩擦故障的信号特点，为核电站同类型泵组的振动治理提供参考。     

主泵电机润滑油损失异常的分析和处理

主泵是核电站的心脏,是反应堆冷却剂系统的主要设备和压力边界之一,承担着确保堆芯传热所需的冷却剂流量的重要功能,运行期间必须保证主泵运行的安全可靠。在第11个燃料循环周期中,主泵A电机出现了润滑油损失异常的状况。为了保证电机正常运行,在功率运行期间进行了5次补油的应急处理。针对这个问题,对主泵电机润滑油损失异常的原因和油气散失通道作出了具体分析,在换料检修过程中对主泵电机进行了解体工作。对解决润滑油损失异常的具体解决方案做出了论述。通过具体检修方案的实施,最终使润滑油异常损失得到了很好的控制。     

立式循环泵结构动刚度对转子振动特性的影响

采用有限元法对AP1000核电厂立式循环泵转子部件的支承结构动刚度进行分析,结果显示其支承结构的动刚度值随着频率的增加而逐渐降低,其动刚度曲线在结构共振频率点发生急剧的下降。结合该分析结果,分别针对刚性支承、水润滑轴承支承以及考虑支承结构动刚度3种情况下的转子振动特性进行对比分析。分析结果显示,在上述3种情况下,转子1阶横向弯曲振动频率变化较小,其频率值分别为28.1、18.7、15.3 Hz,转子高阶振动频率及振型受支承动刚度影响较大。在考虑支承动刚度的影响情况时,转子高阶振动频率下降明显。     

核主泵屏蔽电机推力轴承装配冲击载荷估算分析

核主泵屏蔽电机一般采用水润滑推力轴承,轴承材料耐冲击能力有限;插转子过程中,推力盘与推力瓦在某一较小距离时,直接落入,摩擦副接触面存在冲击载荷;屏蔽电机往往含有飞轮,冲击载荷会增大。根据振动分析方法,建立了装配冲击载荷计算模型,并提出了不同轴瓦材料推力盘与推力瓦最大安装落入距离计算公式,为屏蔽电机安全装配奠定基础。     

核电厂主泵倒流工况转子动态特性分析与研究

为防止核电厂主泵在反应堆冷却剂倒流产生的冲击载荷作用下发生反转,在电机上设置了由恢复弹簧和液压缓冲器组成的棘爪式防倒转装置。根据防倒转装置的结构特点及其工作原理,建立了防倒转装置的理论模型和主泵转子的运动学方程,分析了主泵倒流工况转子运动的动态特性,得到了转子的速度-位移运动轨迹。结果表明,由于反应堆冷却剂倒流产生的冲击载荷小于防倒转装置的设计载荷,主泵转子在倒流工况下经历包含6个运动状态的往复运动后,转速逐渐降低直至停止,实现了防止主泵反转的功能。      

核电650MW机组励磁机轴颈晃度超标原因分析及处理

秦山二核的发电机与励磁机的连接为三支撑结构形式,即发电机转子有两个轴瓦,励磁机转子只有一个轴瓦支撑,这种结构致使励磁机的轴瓦的晃度在检修时难以达到标准要求的数值。在秦山二核2号机组的第5次检修中,检修完毕回装励磁机时其轴瓦晃度难以达标,影响励磁机晃度不能达标的因素很多,有发电机与励磁机联轴器的对中状态、发电机与励磁机联轴器的紧固螺栓的力矩、发电机联轴器和励磁机联轴器的端面状况、发电机联轴器和励磁机联轴器内孔中的剪切套筒与内孔的配合尺寸。通过对各个因素进行分析并一一排除,最终找出致使励磁机轴瓦晃度大的根本原因是发电机联轴器端面状况异常,对其进行机加工处理后,缺陷得以彻底处理。     

三轴承支承主泵振动特性研究

根据已有运行经验,分析100D型主泵典型异常振动现象,建立基于立式转子-轴承系统动力学理论的物理模型,剖析该型主泵的振动特性。结果表明,100D型主泵受立式结构、三轴承支承方式、轴封水等影响,在稳定运行工况下,轴系振动基本稳定;在受外界扰动影响或瞬态工况下,轴系振动稳定性较差且振动变化趋势呈现出一定非线性特点;为维持主泵安全运行,需要在热停堆平台通过提高轴系动平衡精度等方式将主泵振动降低到尽可能低的水平。     

基于三电平矢量控制的变频驱动技术研究

为解决中压大容量泵类负载启动用电需求与电网容量不匹配的问题,同时兼顾设备小型化、轻量化的需求,研究了基于三电平矢量控制的大功率变频驱动技术。采用坐标变换的方式构建了基于转子磁场定向的矢量控制变频驱动系统,设计了泵电机转子位置计算模型,分析了三电平空间脉宽调制技术(SVPWM)原理,并对驱动系统进行了建模仿真,最后针对研制的变频装置在台架上与泵进行了对接带载试验,验证了三电平矢量控制变频驱动技术的可行性和有效性。     

中国核动力研究设计院青年基金资助

采用近似方法从理论上导出了一种立式U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论公式,并将其计算结果与实际的立式U型管自然循环蒸汽发生器换面积进行了,其绝对误差在8％以下。     

磁力轴承转子动力学分析中不平衡载荷的设定

参考航空发动机上常用的关于不平衡响应的分析方法,结合磁力轴承支承刚度远低于普通轴承的特点,提出了设定磁轴承支承下转子不平衡载荷的一种工程方法.这一方法可为进一步研究磁力轴承-转子系统设计中的转子不平衡响应、转子运行的稳定域度及进行转子动平衡设计等打下良好基础.     

一种汽轮发电机端面错口调整方法

本文以某核电厂大修汽轮发电机汽机端、励磁端下端盖回装后出现错口故障为例,结合汽轮发电机的结构特性,介绍了端盖错口的调整步骤：专用工具调整、顺次紧固中分面螺栓、悬空转子、顺次紧固立面螺栓、调整后错口测量以及各个步骤的具体实施方法。错口调整后,经过再次测量和气密性试验验证,确认错口故障已消除,汽轮发电机气密性满足要求。为同类型的错口问题提供了参考,也为后续检修方案的优化提供了思路。