大型水轮发电机组定子铁损试验研究

本文对运行多年的水轮发电机组在大修时进行定子铁损试验的必要性、原理进行了阐述,详细说明了试验设备的选择、方案的确定、试验过程的注意事项以及对试验结果的判定等,可供参考。     

直驱永磁同步平流水发电机控制系统设计及试验研究

为适应乡村小水电的绿色环保发展,在研究网侧及机侧控制算法模型的基础上,设计一种基于永磁同步电机的水力发电机控制系统,能够适应平流水发电水流变化、转速不稳定等外部环境的变化,提高发电机组的效率。通过设计一套37 kW的实验用发电机组及控制系统,在现场对相关功能进行了实验测试,验证了控制系统能够实现发电机宽转速、高效率的并网发电,满足平流水发电的现场实际控制要求。     

双向叶轮直驱式海浪发电装置设计与优化

为了降低海洋能源发电装置的发电成本、提升发电效率,研制了一种新型的双向叶轮直驱式海浪发电装置。采用经验算法和Fluent软件分别对装置的发电机、叶片、双向轴流泵和导流罩进行了设计优化。通过对安装20 W电机和200 W电机发电装置的水槽试验,分析了在不同工况和负载下,发电装置输出的直流电流值、直流电压值、发电功率以及获能效率。结果显示,波浪力能够直接驱动装置叶轮运转进行发电,不需经过中间环节转换,省去了二级发电损耗,在最低流速0.5 m/s的工况下装置能够自启动,而且水流的流向不影响装置的发电效率。从最终的获能效率可知,导流罩对于提升装置发电效率作用巨大。通过对此新型双向直驱式海浪发电装置的进一步研究表明,该发电装置尺寸及发电机功率是制约整个装置发电效率的关键,为下一步研制大型样机以及进行海试提供了依据。     

公伯峡水电站3#水轮发电机组进相运行试验

文章介绍了公伯峡水电站3#水轮发电机组进相运行试验的目的、试验理论分析以及试验数据分析，得出了可靠的试验结论，确定了机组的进相运行能力，为提高系统电压质量，为系统安全调度和电厂稳定运行提供了可靠依据。     

永磁直驱风电系统低电压运行特性的分析

通过构建永磁直驱风电系统的仿真模型，实现网侧变换器输出有功和无功功率的解耦控制，增加卸荷负载以提高其应对电压跌落等故障的穿越能力，对风电系统运行在单位功率因数、超前和滞后功率因数情况下的跌落特性进行了仿真分析，讨论了电压跌落期间风电系统对电网的无功支持。仿真结果表明，直驱式永磁同步电机风电系统具有较强的低电压穿越能力，可以安全运行在不同功率因数下，同时能在电网电压故障期间对系统提供一定的无功支持。     

大型输水渠跨渠桥梁墩柱导流罩及现场试验研究

为解决南水北调中线工程在加大流量输水期间出现跨渠桥梁密集段水位壅高、影响工程输水能力问题,选取双洎河倒虹吸-梅河倒虹吸约13.233 km渠段为输水试验段,以试验段内5座典型桥梁为试点,运用流体力学理论进行流线型导流罩基础体型与结构设计并对设计方案进行比选优化,运用数值模拟及原型观测试验研究方法进行桥梁墩柱导流罩应用效果研究。通过原型观测试验,分析验证5座桥梁加装导流罩后试验段的流态及过流能力。结果表明：5座桥梁安装导流罩后,桥梁墩柱附近流态显著改善,试验段水头损失减少64.4%,综合糙率减少8.0%,试验段内过流能力提高8.71%。研究成果可为长距离明渠输水工程中已建桥梁墩柱加装导流罩体型设计以及附近流态原型观测方法提供参考与技术支撑。     

小功率数码中频稀土永磁发电机组的设计与试验

中频稀土永磁发电机具有功率密度大、体积小、结构简单的特点,以MC68HC908MR32单片机控制为核心的小功率数码中频稀土永磁发电机组,采用"交—直—交"变换,将永磁发电机发出的中频电压变换成单相工频电源电压,样机实测结果表明该机组具有工频电压波形畸变率和电压调整率小、效率高等特点.     

不同异步风力发电机组的低电压穿越能力研究

为了对比不同异步风力发电机组的低电压穿越能力,给出了包括风速模型、风力机模型和异步风力发电机模型在内的风电机组模型和无功补偿装置(SVC)模型。建立了仿真风电场模型,分别仿真了两种典型异步风力发电机组未加装SVC和加装SVC时发生短路故障后的低电压穿越能力;针对仿真前后电压、有功功率、无功功率和转速的变化情况对两种异步风力发电机组的低电压穿越能力进行了对比分析。     

土与结构接触面直剪试验颗粒流模拟分析

以直剪试验为原型,采用颗粒流模拟程序PFC建立粗粒土与混凝土接触面的直剪模型,分析了不同粗糙度、不同试样高度对粗粒土与混凝土接触面强度的影响,并建立了细观摩擦系数与接触面宏观力学参数的关系,为确定接触面的强度提供了一种手段和参考依据。     

减速流条件下床面泥沙起动试验研究

减速流在工程上称为壅水,为非均匀流的一种流态形式。减速流下的床面泥沙起动研究成果,在水利工程中有着重要的应用价值。通过该条件下的河道开展概化水槽试验,结合天然实测资料以及4家经典的起动流速公式对比分析,结果表明4家经典公式均较适用于水槽试验中的减速流条件,只是在起动粒径的选择上略有差异。根据水槽试验的成果得出选取取样标准为床面泥沙起动标准具有较好的精确性,选取d₉₅作为起动的代表粒径;并验证了减速流条件下泥沙起动大体满足希尔兹曲线;通过功率起动公式的验证,得到无量纲起动功率为0.019 1,可以将其作为床面泥沙起动的标准。     

直驱永磁同步风电机组的建模与仿真分析

根据风力机运行特性及最大风能跟踪原理，基于PSCAD／EMTDC设计了一套由永磁式同步电机与AC—DDAc脉宽调制（PWM）变流器组成的风电机组软件仿真平台。文中建立了机组各部分模型，并介绍了具体功能的实现。整流侧控制定子q轴电流调节电磁转矩，实现最大风能跟踪；逆变侧实现了对有功、无功的独立控制。通过仿真风电机组在电网低压及不平衡故障下的工作特性，给出了电网异常状况下机组持续运行能力对咬流器装置的要求。仿真结果表明，该风电机组不但可以优化风能吸收特性，而且具有良好的低电压穿越特性，在电网不平衡故障下可保持运行，并在故障消除后迅速返回正常工作状态。     

地埋式自升起喷灌装置设计原理分析

地埋式自升起喷灌装置能够解决固定管道式喷灌妨碍耕作、影响收获和拆装费工等问题。基于湿润土壤抗剪强度降低的原理,系统分析了装置破土过程中所需克服的最大阻力和有效推动力,推导形成了多类型土壤条件下的最小进水压强公式,研究了管径大小对破土的影响。研究结果表明,输水压强需达到0.7 MPa才能保证无出流的灌溉设备在所有类型土壤中实现破土,远大于喷灌的实际工作压力;灌溉设备顶部有出流的情况下,输水压强仅需达到0.15 MPa就可以顺利破土而出;当管径在0.01~0.09 m范围变化时,破土所需的最小进水压强随着伸缩管管径的增大而减小,当管径超过0.09 m,破土所需的压强基本不变。由此可知,本文针对地埋式自升起喷灌装置提出的设计原理分析方法,可为水力驱动自升降灌溉设备的结构优化与设计提供依据。     

堰塞坝溃决特征和机理的试验研究

汶川震区泥石流沟道内存在大量地震诱发堰塞坝,溃决后极易形成泥石流,为研究其溃决特征和机理,通过松散堆积堰塞体的临界溃决试验,研究了在不同颗粒级配条件下,堰塞体溃决的临界溃决流量以及堰塞体溃决后的流量,得出:1堰塞体的临界溃决流量随颗粒中值粒径的增大而增大,在相同颗粒中值粒径条件下,临界溃决流量随颗粒的不均匀系数Cu的增大而减小,Cu50则临界溃决流量趋于固定值;2在上游来水流量较小时,增大来水流量后,下泄洪峰流量略有增加,堰塞体溃决产生的流量占洪峰流量比重较大,而来水流量较小,对溃决后洪峰流量的贡献也较小。     

河岸凹槽水动力特性与漂浮垃圾收集模拟试验

河道漂浮垃圾引起的水体环境污染问题日益严重,对生物多样性及人体健康安全和生态环境具有重要影响。以日本爱知县名古屋市的庄内川水系中的一级河川堀川为研究对象,根据河岸凹槽水动力特性,设计漂浮垃圾收集装置。利用装置内挡水板改变水流状态,引导水流带动漂浮垃圾流入凹槽结构,达到收集效果。首先采用模拟软件iRIC对河道进行数值模拟,确定合适的试验模型尺寸比例,设计室内试验装置,在一定的水动力条件下,进行室内模型试验研究,通过调整收集装置内凹槽长度和内墙长度,设定不同工况进行试验,获得具体漂浮垃圾收集率结果。在此基础上,对试验结果进行分析比较,发现随着凹部长度和内墙长度的增加,装置的收集效率都会呈现出不同程度的提高。     

模拟电厂实训系统的开发与应用

介绍了模拟电厂的设计思路、软硬件构成、工作原理与特点,以及模拟电厂实验室已经开发出的实验、实训项目。由于模拟电厂逼真地模拟了现代中小型水电站计算机监控系统各种屏柜的功能,可以满足大专院校电力(电气)专业学生日常教学实际训练和电站电气运行人员各种仿真培训,如正常操作训练、事故预想、分析及处理培训等。为满足实验和培训管理、考核的需要,还开发了实验和培训管理程序。模拟电厂运行以来,已经为运行单位和在校学生开出实验,取得了较好的效果。     

移动式防洪墙防洪系统渗漏特性及力学性能试验研究

移动式防洪墙是一个安全高效的城市防洪系统,目前已在欧洲广泛应用,但在国内对移动式防洪墙构件的力学性能和渗漏特性研究甚少。依托国内某市实际工程,规划移动式防洪墙试验基地,设计与实际工程同等条件下的移动式防洪墙结构参数。通过防洪墙整体蓄水试验、ANSYS仿真分析,研究了防洪墙渗漏特征、挡板力学性能。研究结果表明:移动式防洪系统在水头超过0. 80 m后发生渗漏,超过1. 70 m后渗漏加速,渗漏部位发生在底部挡板;挡板与立柱连接处及同一挡板高度下的防洪挡板应变随水头的增加越来越大,其中挡板高度为40 cm的应变最大,最大应变为4 595με;固定水头1. 60 m下,仿真计算值略小于试验数据,初步分析由墙身渗漏、预埋件安装精度不高等因素导致。研究成果可为移动式防洪墙的国产化应用提供理论支撑。     

不连续宽级配床沙推移质输沙率特性试验分析

通过水槽试验对不连续宽级配床沙的推移质输沙率进行试验研究.深入分析、探讨了不同水流强度及不同床沙组成对连续与不连续宽级配床沙输沙率的影响.在已有研究成果的基础上,构造了考虑床沙不均匀性的相对水流强度表达式,着重研究了相对水流强度与推移质输沙率函数的关系.利用试验资料对提出的表达式进行回归分析,确定了有关参数.最终确定的...     

小颗粒石料护岸工程技术研究

根据散粒体颗粒的起动流速公式,计算分析小颗粒石料在不同水流与边界条件下的起动流速,并根据小颗粒石料护岸工程的水槽试验,结合下荆江熊家洲河段的卵石护岸试验工程,研究了小颗粒石料在长江中下游护岸工程中的可行性。结果表明,若小颗粒石料能满足水流抗冲条件,则采用小颗粒石料护岸是可行的,且有对近底水流干扰小与适应河床变形能力更强等明显优点;若将小颗粒石料与土工合成材料一起组成软体排,其抗冲能力增强,护岸效果更佳。研究成果可供护岸工程设计参考。     

金沙江下游支流河段推移质输沙率公式初探

选取金沙江下游龙川江、小江、牛栏江 3 条典型支流,对其进行水槽平衡输沙试验,并分析总结现有的推移质输沙率公式,以计算该 3 条支流的推移质输沙率。将试验成果与计算结果进行对比分析,结果表明：①从公式立论基础上看,以能量平衡为主要理论依据的公式计算值偏大;②从公式形式上看,以河段比降为主要参数的公式计算值偏大;③综合考虑各水力要素, Ackers White 公式 ,Einstein Brown 公式和长江科学院输沙曲线 , 较适用于金沙江下游支流河段的推移质输沙率的计算。     

水轮发电机励磁装置故障原因分析及处理

简要介绍了水轮发电机励磁装置故障的原因及处理方法，对防范励磁装置故障有一定的借鉴作用，励磁装置保护元件参数的选择，直接关系到励磁装置运行的稳定性。