百万机组可倾瓦油膜涡动故障分析和处理

某国产百万汽轮发电机组在调试启动中发生强烈的低频油膜涡动故障,油膜涡动发生在中压3、4号可倾瓦轴承。通过对振动特征和安装数据的分析,判断机组增加顶轴油管等因素导致轴承自位能力和稳定性降低是引起油膜涡动的主要原因。通过修改顶轴油管道布置,并对4号轴承标高和顶隙进行调整,消除了机组油膜涡动故障。     

可倾瓦轴承油膜涡动和振荡现象的诊断与处理

对1台1 000MW汽轮机组在调试运行期间可倾瓦轴承上发生的非稳态振动进行分析,从振动特征上判明了可倾瓦轴承上出现的油膜涡动和振荡是振动增大的主要原因,通过增加顶轴油管长度和转弯半径等措施消除了振动。     

可倾瓦轴承全尺寸试验及润滑与振动性能研究

针对某在役百万千瓦级核能发电机用可倾瓦轴承瓦温过高的问题,给出了优化的轴承结构参数,并对两个不同参数的全尺寸三瓦可倾瓦轴承在动平衡试验机上同时进行了瓦块温度、油膜厚度、瓦块摆角等润滑性能及轴系振动性能试验,提出了基于瓦块自适应摆动特性的油膜厚度测试方法和瓦块摆角识别方法。结果表明:1号轴承相比2号轴承具有更好的润滑性能;利用瓦块随转子自适应摆动特性识别的油膜厚度相比理论结果具有较高的识别精度,同时依据试验膜厚信息识别的瓦块摆角相比理论结果具有较好的一致性;在振动性能方面,依据转子振动数据识别了转子的一阶临界转速及临界时轴承的综合刚度k_X、k_Y,其与理论综合刚度keq相比平均误差约50%。     

汽轮机转子挠曲对可倾瓦轴承油膜特性的影响

针对大跨度汽轮机转子在运行中转子挠曲变化引起轴颈油膜振荡的问题,笔者建立了线支撑四瓦块可倾瓦滑动轴承油膜模型,分析了汽轮机运行中转子挠曲变化对线支撑可倾瓦轴承油膜特性的影响,得到了挠曲变化下油膜温度和油膜压力的变化规律.通过数值模拟计算,结果表明,随着汽轮机轴挠曲转角的逐渐增大,轴承油膜压力极值向轴颈内侧偏移,使油膜温度分布不均匀,造成油膜破裂,影响汽轮机组安全经济运行。     

基于声发射的可倾瓦径向滑动轴承碰摩故障诊断

该文尝试使用声发射技术检测径向可倾瓦轴承瓦块与转轴的碰摩故障,并在600 MW汽轮机发电机组模化实验台上进行了相应的实验研究。实验结果表明,当瓦块与转轴发生碰摩时,声发射信号的时域波形中出现周期性的脉冲信号,而且脉冲周期与轴旋转周期相同。此外,通过合理布置声发射传感器在轴承座上的位置,可以根据不同位置测量到的声发射信号幅值变化,以及声发射脉冲到达2个传感器的时间差,推断出发生碰摩的瓦块位置。因此,声发射技术能够作为可倾瓦径向滑动轴承故障诊断的有益补充。     

660MW超超临界汽轮机可倾瓦轴承损坏的分析及处理

针对660MW超超临界汽轮机在启动或停机过程中,可倾瓦轴承温度异常升高出现低速碾瓦的特点和原因进行分析,通过1号、2号轴承设置顶轴油装置,加大轴瓦进油节流孔直径,增大轴瓦曲率半径,改进机组运行方式等技术措施,彻底解决了汽轮机低速碾瓦的故障,取得了非常明显的效果.     

基于TFSI的冲击载荷作用下可倾瓦径向轴承热瞬态性能分析

为了研究可倾瓦径向轴承在载荷扰动下的瞬态行为,对瞬态油膜压力和温度分布采用TFSI(Temperature-Fluid-Structure Iteration)瞬态计算方法,建立三维油膜和轴颈及瓦块三维有限元模型。应用热流固耦合迭代求解方法,模拟汽轮发电机可倾瓦径向轴承在阶跃载荷冲击工况下热瞬态非线性响应过程。给出瞬态过程中油膜温度分布,最高温度、最小膜厚等参数的变化规律。认为瞬态过程中,油膜温度和膜厚变化量较大,油膜温度和膜厚响应有一定的超调量,瞬态过程中有可能因油膜温升过高或膜厚太小而导致失效。     

固定瓦-可倾瓦滑动轴承转子非线性系统的动力特性分析

运用变分约束原理求解固定瓦–可倾瓦滑动轴承的非线性油膜力,根据油膜的物理特性,在动力积分、迭代过程中实时形成修正的Reynolds方程变分形式的有限元方程及其扰动方程,使其等价为变分不等式。运用八节点等参有限元方法,求解修正的变分形式的有限元及其扰动方程,计算了单块瓦坐标系下的油膜力,在几乎不增加计算量的情况下,使得单块瓦坐标系下的油膜力的Jacobi矩阵同时计算完成,并且具有协调一致的精度。通过组装技术得到固定瓦–可倾瓦滑动轴承的非线性油膜力,刚度和阻尼系数。运用Poincaré映射和Runge-Kutta方法得到固定瓦–可倾瓦滑动轴承支承的对称刚性转子系统的不平衡响应,分析轴瓦的支点位置和预负荷对转子的稳定性的影响,数据结果展现了固定瓦–可倾瓦轴承转子系统的周期解、倍周期解和准周期解等丰富复杂的非线性现象。     

具有平行不对中故障的非对称柔性发电机转子系统非线性动力学研究

考虑非对称柔性轴系质量不平衡和平行不对中的影响后,主要研究1个发电机转子系统的非线性动力学问题。首先基于转子间不对中的约束关系,推导了在非线性油膜力作用下多跨转子系统的运动微分方程,采用数值方法,重点分析系统的非线性振动特性,例如,系统的轴心轨迹、Poincaré截面和最大Lyapunov指数等。结果表明:在较低转速时,转子的轴心轨迹在较小的范围内作同步振荡;随着转速提高,系统出现分叉和混沌等非线性动力学现象。最后讨论了转子不对中量的变化对系统动力学的影响。     

复杂系统非线性励磁控制的数字仿真研究

对一个IEEE典型的13机系统进行了数字仿真。比较了在其中一台发电机上装设比例积分微分控制器(PID)、电力系统镇定器(PSS)、线性最优励磁控制器(LOEC)和非线性励磁控制器(NEC)四种励磁控制器，对整个系统的暂态稳定的影响。仿真结果表明，非线性励磁控制器与采用其他三种控制器相比，电力系统的暂态稳定性有较明显的改善。在多机系统中的主力发电机组上装设非线性励磁控制器，将对整个系统的大干扰稳定性有明显的改善，从而揭示了非线性励磁控制(NEC)较其它3种励磁控制方式具有更优越的性能。     

一种火电机组系统非线性控制方法的实用仿真研究

针对火电机组运行状况和负荷大范围变动的情况,该文将用微分几何法进行非线性解耦和PI调节律结合的思想引入到控制系统的设计中,并且分析了鲁棒性和实用性;另外,设计了指令处理器将外部的阶跃信号变为机组可接受的信号,且使执行机构的饱和性要求得以满足。仿真表明:当机组大范围调节时,汽包压力和输出功率能够较快地跟随指令变化,汽包水位波动也保持在规定的范围内。     

碟式/斯特林太阳能热发电系统经济性分析

太阳能热发电对于充分利用可再生能源、节约化石燃料资源、改善环境状况实现国家的可持续发展有着重要的战略意义。该文在世界银行和美国桑地亚国家实验室LEC公式的基础上提出了修正的世界银行公式，并对我国现有技术条件下生产10kW碟式／斯特林太阳能热发电系统的经济性进行了分析。模型计算结果表明，由于修正的世界银行公式考虑了财政、税收等因素的影响，其计算结果较世界银行公式高，两个公式得到的LEC成本变化趋势相似：提高系统生命周期可以显著降低系统的LEC成本：日照辐射强度好对于提高系统的经济性是有益的：采用太阳能天然气联合发电方式将大大改善系统的经济性。     

火电机组辅助汽水系统定量分析的通用模型

以质量单元为基础，通过严谨的数学推演，提出了火电机组辅助汽水系统定量分析计算的通用模型，该模型全面考虑了辅助汽水系统组成特点，具有分析与计算方便、简洁、准确性高、通用性强等特点：不仅为编制通用的热力系统计算软件提供了依据，而且为火电机组的节能降耗，特别是辅助汽水系统的定量分析计算提供了新的理论基础，并通过实例进行了验证。     

具有最优动态响应的PWM型DC-DC变换器非线性控制新策略

提出一种新颖的PWM变换器非线性控制新策略，通过引入一个非线性积分器，并采用等间隔反向线性复位法，强制被控开关变量平均值在每一个完整的开关周期中严格等于控制基准，彻底解决了因电力电子器件开关时间导致的开关误差，实现变换器在输入电源变化时的零稳态误差。利用带自动积分限幅功能的控制器，在电感电流连续或不连续模式、以及临界状态下，系统均能稳定可靠的工作。利用带双前馈补偿的控制器，变换器对负载扰动的抑制能力显著改善，系统动态响应实现了工程最优动态响应。新策略具有良好的通用性，适用于各种硬开关或软开关方式的Buck、Cuk、半桥或全桥变换器，以及由他们派生出来的其他变换器。     

伊敏─冯屯500kV同塔双回线路不平衡度、感应电流及潜供电流研究

本文针对３８１ｋｍ伊敏－冯屯１５００ｋＶ线路中１９０ｋｍ采用同塔双回线布置后可能出现的特殊问题，如双回线布置和换位方式对系统不平衡度的影响，双回线间感应电流以及潜供电流变化问题，进行了分析计算。     

非线性励磁控制器改善华中电网稳定性的仿真分析

在华中电网中,由于湖北网与江西网之间的弱联系,当葛凤线（５００ｋＶ）发生三相短路故障时,系统会出现增幅的低频振荡。为寻找解决方案,华中网局与清华大学电机系采用电力部电科院《电力系统分析综合程序》,利用其用户自定义功能建立非线性最优励磁控制器模型,并进行了仿真计算。计算结果表明,在主要电厂的相关机组上装设非线性最优励磁控制器,能够解决上述低频振荡的问题和改善系统的暂态稳定性水平。     

机炉协调系统的非线性输出跟踪控制

为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响，提高单元制发电机组的快速负荷响应能力，本文基于非线性稳定逆原理，采用非线性输出跟踪控制结构，针对一个通用的非线性协调系统模型，设计出非线性输出跟踪控制器。该控制器由稳定逆系统及反馈控制器两部分组成，稳定逆系统相当于前馈部分，用于提高系统的响应速度；反馈控制器保证了系统的稳定。在不同负荷下的仿真试验表明，依据非线性输出跟踪控制策略设计出的控制系统具有良好的解耦效果和设定点跟踪能力。     

燃煤锅炉制粉系统的优化运行试验

该文在磨煤机出力变化时，进行了优化分离器转速和一次风量的试验。试验发现：当磨煤机出力为12kg／s时，建议分离器转速为85r／min、风粉比为2．0；当磨煤机出力为8kg／s时，建议分离器转速为70r／min、风粉比为2．5。文中得出的风／粉比和分离器转速／给煤量曲线可以指导磨煤机的运行。     

并联混合电力有源滤波器的非线性控制算法

并联混合电力有源滤波器是一非线性、多变量、强耦合的系统,对其建立精确的数学模型比较困难.文中采用了非线性鲁棒控制技术,该技术将配置非线性结构替代极点配置进行控制系统的设计,依靠期望轨迹与实际轨迹之间的误差大小和方向来实施非线性反馈控制,它对混合电力滤波器的数学模型要求并不高.数字仿真结果表明,该控制技术能较好地控制混合电力有源滤波器,并具有较好的动态特性和较强的鲁棒性.