中压气体绝缘金属封闭开关设备泄压孔设计方法研究

为避免内部电弧故障的爆炸危害,保证快速泄压,提出了一种金属封闭开关设备泄压孔的设计方法。笔者分析了Cassie电弧模型和标准计算法,并利用MATLAB软件仿真了开关设备内部电弧故障、压力上升及泄压的过程。通过逐步更改泄压孔尺寸,计算出对应的内部最大过压力,同时结合气箱、支柱绝缘子和动密封处密封圈的强度或接触压力,设计出合适的泄压孔,并加以试验验证。仿真结果接近于试验数据,并通过型式试验的验证。试验结果证明了仿真与设计方法的合理性,不仅提高设备的安全性能,而且缩短新产品开发周期。     

高压电缆接头防爆保护装置的泄能孔优化设计方法

金属型高压防爆保护装置的泄能孔设计是实现其防爆功能的关键。本文提出了金属型高压电缆接头防爆保护装置泄能孔的设计原则和优化方法;通过热源等效和基于多物理场耦合的有限元计算方法,对保护装置内部发生短路电弧的爆炸时装置内部冲击过程进行仿真计算,并通过燃弧试验验证了仿真方法的准确性和可靠性。通过仿真计算出封闭设备泄压面积计算公式的关键参数,得到泄能孔开口尺寸的阈值;仿真了装置内部短路电弧爆炸时最大气压出现时刻以及该时刻下不同泄能孔尺寸所对应的保护装置内壁上的压强分布,得到保护装置内部最大压强与泄能孔开口尺寸的函数关系,进而得到保护装置的泄能孔最优开口尺寸。以35 kV电压等级为例,计算得到金属型保护装置的泄能孔尺寸为60 mm。该优化设计方法可为35 kV及以上电压等级的高压电缆接头保护装置的泄能孔设计和制造提供理论基础和设计方法。     

300MW直接空冷机组变工况特性

以300MW直接空冷机组为例，考虑了排汽管道的压损，排汽口至空冷凝汽器入口间水蒸汽柱高度压力及排汽管对环境散热量，建立直接空冷机组冷端系统变工况数学模型，编程计算做出直接空冷机组冷端系统特性曲线，同时分析了空冷凝汽器压力及管道压损的变工况特性。计算验证了排汽热负荷、排汽管道压损、迎面风速和环境温度是影响直接空冷机组排汽压力的主要因素，且在迎面风速和环境温度一定时，排汽管道压损在热负荷范围内存在一最不利最大值，对于空冷机组的管道设计及经济运行提供参考。     

管道消能研究概述

有压管道输送作为输送的基本方式之一,已日益受到人们的关注。但消除过剩的能量是保证有压管道安全输送的关键。因而选择正确合理的管道消能方式是确保下游建筑物以及有压管道经济安全的基本条件。通过对常见的几种管道消能方式进行的简要的概述,为选择合理的消能方式提供借鉴。     

核电站安全壳打压试验泄压速率优化研究

核电站安全壳打压试验是机组大修期间的绝对关键路径工作,试验执行质量影响机组大修的总体进度。其中泄压速率作为决定安全壳打压试验工期的重要因素,通过建立核电站安全壳内外结构仿真模型,对25 kPa/h泄压速率时安全壳结构的安全性进行分析,提出泄压速率提升的理论依据,同时将模拟数据与缩尺安全壳模型进行对比验证,旨在为安全壳打压试验全面优化提供技术指导。     

安全壳打压试验泄压过程气体流场研究与优化

安全壳打压试验作为核电站首次大修以及之后每隔十年必须开展的重大试验,用于检验安全壳结构承受设计基准事故能力。泄压过程是安全壳打压试验的关键环节,通过对泄压过程中安全壳内气体流场的研究,包括压力场、速度场、温度场等数学建模与定量分析,旨在提升安全壳打压试验泄压速率,为优化安全壳打压试验提供有效指导。     

凝结水入口管道补偿器频繁撕裂原因分析及消除对策

针对某300 MW机组凝结水入口管道补偿器频繁发生变形撕裂,多组支吊架严重偏斜,与凝结水管道相连接的热井端口变形明显等问题,建立了凝结水进口管道的受力模型,对管道各吊点的载荷、位移、管道的应力状况及端点推力进行了计算.计算结果表明,管道设计中未考虑介质内压导致的补偿器沿轴线方向伸长是引起上述问题出现的根本原因.对此,建议进行包含补偿器的管道设计时,应采用相应的措施如将7号滑动支架更换为固定支架来“抵消”管道内压推力对补偿器的影响.     

变压器防爆保护系统泄压装置研究

为了解决变压器发生内部故障时因不能有效泄压而导致爆裂损坏的问题,设计了一种变压器防爆保护系统泄压装置.在研究压力释放阀、速动油压继电器、瓦斯继电器等非电量保护装置的基础上,设计了基于爆破片的泄压装置,并通过试验验证泄压装置的有效性以及爆破片的动作特性.试验结果表明,该泄压装置具有泄压速度快、结构简单、成本低等优点,能够安全、可靠地预防变压器超压.     

火电厂动力驱动泄放阀配置及排量计算分析

火电厂动力锅炉上配备的动力驱动泄放阀是对锅炉提供超压保护的重要设备,但在实际应用中,很多电厂对动力驱动泄放阀的配置未予足够重视,未能正确执行ASME和电力行业标准规范的相关要求,给锅炉安全运行带来隐患。介绍了相关标准对动力驱动泄放阀的配置要求;分析了动力驱动泄放阀在电厂实际应用中存在的问题并提出了解决方案;通过计算分析缩径手动隔离球阀对排量的不利影响,提出按照相关标准规范合理、正确配置动力驱动泄放阀的必要性和重要性。     

电动汽车过充燃爆事故模拟及安全防护研究

频繁发生的电动汽车安全事故已经严重影响了电动汽车产业的健康发展,其中,由于过充电引发的安全事故占有相当高的比例。为研究锂离子电池电动汽车过充电引发热失控导致的燃烧爆炸事故,该文首先通过对磷酸铁锂电池模组进行过充热失控实验,发现电池模组在热失控发展过程中引发爆炸的可燃气主要成分为汽化电解液;其次,基于爆炸模拟软件(FLACS)建立小型电动汽车几何模型,以锂离子电池过充引发的汽化电解液为燃料进行了电动汽车爆炸特性研究,对比分析了不同方向泄压设计的泄爆效果。研究发现,不同泄压位置设计对爆炸冲击波扩散方向影响作用明显,当泄压孔设置在电池舱侧下方时,泄压效果最好,可有效减小爆炸强度。在合理的设计下,改变泄压孔的大小及开启压差可减小对周围车辆的冲击,尽可能地避免引燃相邻车辆。     

线控制动电磁阀响应特性仿真及测试方法研究

根据电磁阀工作原理和结构特征,剖析其性能响应特性,并基于 AMESim 软件构建其仿真模型,对其增压、泄压性能进 行仿真分析。 其次结合理论仿真数据及测试需求,制定其性能测试方法,并采用虚拟仪器技术,研发了一套电磁阀测试系统,实 现自动测试电磁阀响应特性功能。 针对开关型电磁阀及线性电磁阀开展了增压、泄压性能试验测试,测得开关阀增压速率为 835 bar/ s,泄压速率为 914 bar/ s;并通过测试验证了改变控制电流能调节线性阀阀口开度。 仿真和测试结果曲线均符合预期, 验证了所设计的电磁阀性能测试系统的可行性与可靠性。     

某500kV SF_6断路器液压机构内部泄压故障分析

对某500kV SF_6断路器液压机构内部泄压故障进行分析。介绍了断路器液压机构的结构组成以及断路器投运后出现的3次液压机构内部泄压情况。通过对油泵进行解体检查,发现油腔和柱塞处存在铁屑是导致液压机构多次泄压的根本原因。针对发现的问题提出改进建议,为类似故障的分析与处理提供参考。     

异步电动机残压的计算机仿真及试验研究

利用异步电动机的准确数学模型,对异步电动机断电时定子绕组的残压进行了计算机仿真;同时,对残压现象进行了实测,仿真结果与实测数据吻合。残压计算为自动二次重合闸装置的设计人员提供了理论依据,也是分析异步电动机电容制动过程的基础。     

基于轴向力矩分配系数的汽轮机管道接口允许载荷设计方法

总结了目前行业使用的汽轮机管道接口允许力与力矩的设计方法,提出基于轴向力矩分配系数的设计方法,推导了轴向力矩分配系数的解析表达式,并给出基于有限元的轴向力矩分配系数确定方法。以某型600MW汽轮机高中压外缸为实例,计算了合缸、半空缸等状态下的轴向力矩分配系数,进而采用轴向力矩分配系数方法对汽缸稳定性进行了分析,并与传统简化模型算法和有限元方法的计算结果进行了对比。结果表明:以有限元计算结果为参考,文中方法计算的猫爪处支反力最大偏差为1.2%,而传统方法的最大偏差为37.0%,说明文中方法有效地提高了简化算法的计算精度。文中计算方法一次确定轴向力矩分配系数,可满足同类型机组管道接口不同载荷工况的稳定性计算需求,为汽轮机管道接口允许力和允许力矩设计提供了新思路。     

基于NSGA-Ⅱ算法的高压开关柜泄压通道优化设计

高压开关柜泄压通道是柜体释放内部短路爆炸过压力的关键部位,其安全可靠动作是确保设备、工作人员以及建筑物等安全的根本保障。以某7.2 kV高压开关柜为例,分析了现有泄压通道的不足,提出了泄压通道改进方案;基于带精英策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-II,NSGA-II),结合考虑泄压口的标准计算法(standard calculation method,SCM),对改进泄压通道的相关参数进行了优化设计,获得了泄压通道的最优改进方案。结果表明:通过在开关柜顶部加装缓冲室和引弧通道,可有效弥补现有泄压通道的不足;泄压通道改进后,柜门和隔板所受平均冲量和压力峰值均明显下降,且泄压盖尺寸和缓冲室、引弧通道体积越大,泄压效果越好。所提出的优化设计方案提升了开关柜的安全性和可靠性,研究结论可推广至其它电压等级的高压开关柜。     

管道支吊架间距计算标准比较分析

为了在管道设计中合理选择支吊架间距,达到高质量、低造价的目的,本文比较分析了不同标准对管道支吊架间距计算中强度条件的弯曲应力、刚度条件的弯曲挠度及固有频率等要求,并以某电厂已投运超超临界660MW空冷机组几种常用管道支吊架间距计算为例,得出国内管道支吊架间距计算可划分为电力行业和石化行业2种模式,2种模式的计算公式基本一致,但因行业特点和相关数据取值不同,造成管道支吊架间距计算值的差异较大。建议在修订《管道支吊架第1部分:技术规范》(GB/T 17116.1)时综合考虑各个行业的设计特点和要求,统一相关数据的取值,以保证管道系统的安全运行。     

异步电动机残压的计算机仿真及试验研究

利用异步电动机的准确数学模型，对异步电动机断电时定子绕组的残压进行了计算机仿真，同时，对残压现象进行了实测，仿真结果与实测数据吻合，残压计算为自动二次重合闸装置的设计人员提供了理论依据，也是分析异步电动机电容制动过程的基础。     

抗性消声原理在油压装置泄压中的应用

介绍了天生桥水力发电总厂油压装置的特点,分析油压装置泄压时噪音过大的原因,切合电站的实际,研究设计一种有效的、节约成本的方式,解决油压装置泄压噪音过大的问题。并根据研究成果,完成天生桥水力发电总厂油压装置泄压系统的改造。     

两相流管道设计技术在电厂管道设计中的应用

火力发电厂设计中,疏水管道疏水相变是一个常见现象。疏水相变流动导致流动阻力增大,影响设备的正常投入,影响机组的热效率。文章以加热器疏水管道为例,介绍了管内流动工质相变产生的机理、两相流管道流动阻力的几种计算方法。通过实际设计,为电厂汽水两相管道设计提供参考。     

混流式水轮机顶盖平压管结构分析及探讨

目前国内外一般的混流式机组在水轮机结构设计上,为了降低转轮与顶盖之间的水压力,已逐步取消了在转轮上冠处设计泄压孔的方式,而是采用在顶盖上设计平压管的方式将转轮与顶盖之间的压力水排至尾水管。本文将结合某水电站顶盖平压管的结构形式、顶盖平压管漏水处理实例、顶盖与机坑里衬间的顶盖泄压排水金属软管漏水处理实例,对顶盖平压管和顶盖泄压排水金属软管的结构进行分析与探讨,并提出了可行的改进措施。