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期刊信息/Journal information
大电机技术
大电机技术

陶星明

双月刊

1000-3983

qbzr@hec-china.com

0451-82872723

150040

黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路51号

大电机技术/Journal Large Electric Machine and Hydraulic Turbine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国中文核心期刊,主要介绍我国大中型水电机组、火电汽轮发电机组、交直流电机、特种电机及其辅助设备等产品的科学研究、技术开发、设计制造、试验计算、安装调试、监测监控和故障分析等专业技术领域的内容。发行至电力、石油、冶金、矿山、重工、化工等部门和高等院校、科研单位,覆盖面广,影响颇大。
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    竖井式贯流泵能量特性分析及叶片优化设计

    王腾伟郑源俞军锋蒋志远...
    1-9页
    查看更多>>摘要:叶轮是竖井贯流泵进行能量转换的核心部件,改进叶轮的几何结构可以有效改善竖井贯流泵的能量特性.本文基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,计算并分析了原型竖井贯流泵在0.6Q~1.3Q内9个不同流量工况下的叶轮部分及整机能量特性和扬程-流量关系,得到了原型泵叶轮和整机效率随流量变化的曲线,并对优化设计前后的模型进行了计算对比.研究表明:小流量工况下,整机效率同叶轮效率具有一致的变化水平,并且主要存在涡流损失;大流量工况下,整机效率随流量增加而下降的幅度大于叶轮,并且主要存在撞击损失和摩擦损失.叶轮叶片包角的改变不仅可以使效率曲线发生偏移,也能使扬程曲线偏转.当流量逐渐增大时,大包角叶轮效率表现逐渐向好,叶轮扬程下降的幅度也随之加快;而随着流量的减小,小包角叶轮性能表现更佳,叶轮扬程上升的幅度增快.

    水力机械竖井贯流泵能量特性优化设计叶片包角

    贯流式水轮机动静匹配作用下压力脉动特征分解与分析

    蔡志斌吴观东吴衍勋张兵星...
    10-18页
    查看更多>>摘要:低水头贯流式水电站的发展是实现我国"双碳"目标的重要一环.由于其受来水量的影响较大,在运行过程中经常需要根据实际情况对导叶、桨叶的开度进行调节,并且保证二者的开启程度具有较好的匹配关系.本文选取了一贯流式水电站的某型号低水头水轮机,对其在7.22m水头下,导叶开度为60°时,桨叶开度分别选择36.29°以及57.24°下的内部流动情况进行了数值模拟研究.结果表明,36.29°的桨叶在这种情况下与导叶的协联关系较好,机组不仅有着高达93.27%的效率,同时其内部有着较好的压力脉动情况.采用变分模态分解(VMD)方法对得到的压力脉动信号进行了分析,合理地确定了压力脉动的组成成分.机组内的压力脉动主要以一倍叶频主导,尾水管内有着较低强度的低频压力脉动,而在大开度的桨叶下,机组内部有着明显的低频压力脉动成分,尾水管中出现了明显的压力脉动整体不稳定波动.本文提出了一种新的分析机组内压力脉动信号的方法,合理且清晰地展示了压力脉动的组成成分,为压力脉动的分析提供了新的方向指导.

    贯流式水轮机桨叶开度数值模拟压力脉动

    大型立式离心泵压力脉动特性研究

    路莅枫周光跃燕虹夜雨党梦帆...
    19-28页
    查看更多>>摘要:大型立式离心泵目前广泛应用于大型水利工程.水泵在运行时所产生的压力脉动可能导致机组产生振动进而影响机组性能.本研究采用数值模拟方法,基于尺度自适应SAS模型,对泵的三维流体域进行了详细的网格划分和边界条件设定,通过网格无关性验证和试验验证,证明了数值模拟方法的可靠性.研究结果表明,吸水室压力脉动的主频幅值随流量增加呈减小趋势,小流量工况下出现了低频脉动.叶轮的压力脉动主要受到两倍转频的影响,而压水室的压力脉动则以叶片通过频率为主.特别是在小流量工况下,压水室的压力脉动幅值显著增大,这一现象与流体动力学特性及蜗道结构特征密切相关.此外,压水室中隔板的存在对压力脉动的传递起到了一定的阻挡作用,但在特定位置如隔舌附近,压力脉动幅值仍然较大.本研究对于理解立式离心泵压力脉动特性及其影响因素具有一定的指导作用.

    压力脉动立式离心泵SAS湍流模型双蜗壳

    数据驱动水轮机运行特性表达与运行点优化决策

    林成法林巧锋张绰胡立锦...
    29-34页
    查看更多>>摘要:针对现有水轮机二维运行特性曲线信息表达不准确、不全面等问题,基于安砂水力发电厂一水轮机机组,结合MATLAB离散插值,本文提出了一种数据驱动的三维运行特性曲面表达方法以及电站运行综合评价指标,用于更全面、更清晰地表达水轮机机组的运行特性.基于该方法,机组出力、扬程、效率、耗水率等关系得到了直观清晰的表达,对电站高效运行、提高经济效益具有参考意义,同时也为电站智慧运行提供了新思路,为电站管理者提供了更多的工具和策略,以优化运营、提高可持续性,并更好地满足能源需求.

    数据驱动水轮机运行特性曲线MATLAB离散插值

    事故停泵工况下蝶阀关闭规律对并联大型离心泵组的水锤影响研究

    李四伟王忠赞李泳彪田启彪...
    35-42页
    查看更多>>摘要:泵后蝶阀是泵站水锤防护的重要装置,采取合适的关阀规律是降低事故停泵时水泵最大反转转速和管线最大压力,保证水泵安全运行的关键,本文以犬木塘输水工程为研究对象,利用一维特征线法对事故停机水锤进行数值模拟计算,分析了液控蝶阀线性关闭规律与两阶段关闭规律对并联大型离心泵组的影响.采取控制变量法,分别以快关时间、慢关时间、快关阀门关闭量作为变量着重分析了两阶段关闭规律下供水系统最大压力和水泵最大反转转速的变化,通过比较2泵同停和1泵运行1泵停止工况下停泵水锤,得到了最佳的关阀规律.结果表明:相比于线性关闭规律,合适的两阶段关闭规律能显著降低管线最大压力,减少水泵最大反转转速,影响水泵最大反转转速的主要因素为快关阀门关闭量,次要因素为阀门快关时间和阀门慢关时间;在合适的阈值内快关阀门关闭量越大、阀门快关时间越短、阀门慢关时间越短为最佳的两阶段阀门关闭规律.

    大型离心泵过渡过程液控蝶阀关闭规律停泵水锤

    汽轮发电机转子绕组匝间短路故障恶化的影响因素研究

    武玉才张宇航纪璇白雨卉...
    43-50页
    查看更多>>摘要:转子绕组匝间短路是大型同步发电机的常见故障,在发电机的电气故障中占据了较高的比例,也是影响机组安全运行的主要原因之一.本文针对转子绕组匝间短路伴随的局部过热问题,分别研究了短路点过渡电阻、短路点电流集束效应以及短路点的反复通断过程对其的影响.以一台300MW汽轮发电机为例,仿真获取了短路回路电流和功率损耗、短路点附近励磁电流密度以及被短路回路的暂态电压规律.本研究为确定转子绕组匝间短路故障的过热现象原因奠定了理论基础,也为进一步研究故障演化过程提供了分析思路.

    汽轮发电机励磁电流匝间短路过渡电阻功率损耗集束效应暂态电压

    大型变速抽水蓄能发电电动机不同进相工况下磁密与损耗研究

    张勇韩继超张健孙玉田...
    51-55,80页
    查看更多>>摘要:大型电机进相运行是维持电网电压及无功平衡的重要方式.为了研究不同进相运行时大型变速抽水蓄能电机内电磁场的分布及损耗变化,本文建立了 326MW变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场模型,对比分析了变速抽水蓄能电机在不同进相运行工况下的气隙磁密、定子电流波形以及定转子铁芯采样点处的磁密值,探究了定子铁芯损耗和转子铁芯损耗的变化情况.同时采用相同的计算方法对小容量10MW变速抽水蓄能发电电动机进行研究,计算结果和试验测试值较为接近,验证了本文计算方法的可行性.

    变速抽水蓄能发电电动机进相运行磁密铁芯损耗

    大型可变速抽水蓄能机组SFC起动性能分析

    陈忠宾胡金明温占营肖先照...
    56-62页
    查看更多>>摘要:大型可变速抽水蓄能机组在抽水工况下作为电动机运行,在起动过程中需要克服发电电动机和水泵水轮机的阻力矩,并且需要在一定的时间内将机组拖动到并网转速,所以采用有效的起动方式至关重要.大型可变速抽蓄机组电动工况起动方式包括静止变频器(SFC)起动、背靠背起动和自起动三种,其中SFC起动为抽蓄电站普遍采用的起动方式之一.变速机组也可采用定速机组配置的SFC进行起动,但变速发电电动机为绕线式异步电机,采用三相交流励磁技术,与定速机组在机型和励磁技术等方面完全不同,且目前国内外针对变速发电电动机SFC起动的相关研究成果较少,故亟需开展变速发电电动机、SFC装置和交流励磁配合的研究分析.自起动方式受到电机参数和变流器输出等限制,输出力矩的能力较小,而背靠背起动方式常作为备用起动方式,两者均不适用于400MW级及以上大型可变速抽蓄机组的起动.本文从分析可变速发电电动机SFC起动的原理入手,搭建了可变速发电电动机SFC起动的数值仿真模型,利用该仿真模型对一台440MW的抽蓄机组起动全过程进行了仿真分析,获得了主要物理量的变化规律,验证了数值模型的可靠性.

    抽水蓄能可变速发电电动机SFC起动数值模拟

    分布式隐极调相机转子动力特性数值研究及试验

    蒲太平李积霞彭礼明吴文波...
    63-68页
    查看更多>>摘要:随着新能源发电在现代电力系统中的广泛应用,电网的电压和惯性支撑能力逐渐减弱,分布式调相机逐渐成为保障可再生能源可持续发展的重要设备.作为一种旋转设备,其转子动力特性对机组的安全运行具有重要影响.本研究针对分布式隐极调相机转子的动力特性展开深入探讨,采用转子动力学有限元计算方法,分析了两极和四极分布式隐极调相机转子的临界转速、不平衡质量谐波响应以及升速过程中的不平衡质量动力响应.通过与相近容量的常规发电机转子动力特性进行对比,揭示了分布式隐极调相机在动力特性方面的优势.研究结果表明,新型分布式隐极调相机转子临界转速较高,不平衡质量动力响应大幅低于常规汽轮发电机转子,尤其是四极调相机,在120%超速时还未达到一阶临界转速,实际不平衡质量响应也极小,能有效避免由于转子振动而出现的非计划停机.转子升速试验结果验证了数值分析的准确性,为分布式隐极调相机的选型和设计开发提供了参考依据.

    分布式隐极调相机转子动力学数值研究

    某大型永磁直驱风力发电机低挥发份型绝缘系统开发及评估

    李术林夏静胡道雄胡葆福...
    69-80页
    查看更多>>摘要:传统的风力发电机绝缘系统在真空压力浸渍工序中,会产生较多的挥发物排放,极大地污染了环境,亟需开发一款生产过程中低挥发份的绝缘系统,在满足风电高可靠性要求的前提下,解决空气污染问题.本文通过对风力发电机组全运行工况和设计边界的分析,对应力因子进行了全范围筛选和调研.从TEAM四种类型的应力中确定了关键影响因子和劣化参数水平,其中应力关键影响因子是热机械应力和潮湿应力.然后,构思与设计了模拟试验规程,将新开发的绝缘系统与已经运行超过10年的基准绝缘系统进行平行对照试验,将对照结果作为横向判定依据,同时设定最低绝对值指标作为纵向性能标准.在低挥发绝缘系统的局部模型经历了 12周期冷热冲击及浸水试验后,对其电气性能和工艺匹配性进行评估,得出该绝缘系统可耐受热机械应力和潮湿应力的结论,且发现在该应力和热态环境下的电气绝缘性能等同甚至优于基准绝缘结构.

    永磁电机风力发电机低挥发份绝缘系统设计评估