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基于多元状态评估和相关分析的振动故障诊断

振动与冲击 2024年第17期43卷 269-277页

作者：黄杨森王勇刘云平冯小健东方电气集团东方电机有限公司四川德阳618000

针对运行状态汽轮发电机轴振、瓦振异常预警及其原因诊断困难问题,提出一种基于多元状态评估(multivariate state evaluation technology,MSET)和相关分析(correlation analysis, CA)的故障诊断方法。首先基于MSET和滑动窗口计算当前评... 详细信息

针对运行状态汽轮发电机轴振、瓦振异常预警及其原因诊断困难问题,提出一种基于多元状态评估(multivariate state evaluation technology,MSET)和相关分析(correlation analysis, CA)的故障诊断方法。首先基于MSET和滑动窗口计算当前评价窗口内参量估计值与其运行值的残差;其次计算当前评价窗口内参数间相关系数与状态矩阵中对应相关系数的残差;再次通过为各参数相对偏差均值或残差均值、各相关系数残差设定阈值,从而提取出异常特征;最后基于异常特征和欧式距离进行振动异常预警和异常故障诊断。利用掌握的汽轮发电机运行数据测试验证,测试结果表明,所提故障诊断方法切实可行,与单一的参数自身变化评价或相关分析相比,可提取更多异常或故障特征,具备多故障诊断分析能力,更有利于振动异常预警和提高故障诊断准确性。

关键词：多元状态评估(MSET) 相关分析(CA) 异常预警故障诊断

基于WRF模式的四川省凉山州地区风能资源可开发区域研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 158-163页

作者：叶瑶袁熹王逸奇四川省气象服务中心成都610072 东方电气(成都)工程设计咨询有限公司成都611731 东方电气风电股份有限公司德阳618000

利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明... 详细信息

利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明:凉山州大部分地区100 m高度年平均风速在5 m/s以上,风速极大值一般位于山脊,凉山州风能最好的区域主要集中在会东县和宁南县。凉山州典型区域内均表现出受西南季风影响的特征,即冬、春季节风大,夏、秋季节风小,主风向呈强西南风状态,且风功率密度变化规律与风速的变化规律基本一致。凉山州山地区域可开发风能资源的平均风功率密度临界值为258 W/m^(2),这些区域主要集中在会理、会东、宁南、布拖、木里和盐源县境内。可开发区域分布图对指导凉山州地区风能开发提供科学参考。

关键词：风速风功率密度内部收益率 WRF模式凉山州

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重型燃气轮机排气温度研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 107-114页

作者：苏鹏飞赵世全方宇清洁高效透平动力装备全国重点实验室德阳618000 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000

本文针对某300 MW等级重型燃气轮机透平排气温度,构建了燃机性能计算模型,该模型除了包含常规燃机性能计算的功能外,加入了透平叶片材料、燃烧器OTDF&RTDF及叶片冷却流量对燃机性能的影响功能,应用该燃气轮机性能计算模型预测了L20A及M7... 详细信息

本文针对某300 MW等级重型燃气轮机透平排气温度,构建了燃机性能计算模型,该模型除了包含常规燃机性能计算的功能外,加入了透平叶片材料、燃烧器OTDF&RTDF及叶片冷却流量对燃机性能的影响功能,应用该燃气轮机性能计算模型预测了L20A及M701F3的燃机性能,排气温度的预测精度在3℃以内。分析了压气机压比、压气机效率、燃烧器压损、燃烧器出口温度分布、透平级数、透平效率、透平叶片材料及冷气流量等参数对透平排气温度的影响规律,结果显示压气机压比、燃烧器出口温度分布、透平级数及效率、透平叶片材料及冷气流量对燃机透平排气温度影响较大,其中又以透平级数的设计选择对排气温度影响最大。在燃机设计时需要考虑到这些关键影响因素,使排气温度最终达到综合最优。

关键词：重型燃机性能计算排气温度布雷顿循环

2507双相不锈钢在酸性高氯环境下的腐蚀行为

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中国表面工程 2024年第2期37卷 91-100页

作者：李玉刘光明李富天刘晨辉杨淑莉董猛南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063 东方电气集团东方锅炉股份有限公司自贡643001

热法蒸发技术在废水处理方面得到广泛应用,且随着废水不断蒸发浓缩,溶液中的Cl^(−)含量成倍增加,导致用于蒸发设备的材料也因此快速腐蚀而失效。2507钢是一种Cr、Mo元素含量高的双相不锈钢,结合了铁素体和奥氏体不锈钢共同优点,因此具... 详细信息

热法蒸发技术在废水处理方面得到广泛应用,且随着废水不断蒸发浓缩,溶液中的Cl^(−)含量成倍增加,导致用于蒸发设备的材料也因此快速腐蚀而失效。2507钢是一种Cr、Mo元素含量高的双相不锈钢,结合了铁素体和奥氏体不锈钢共同优点,因此具有极好的耐点蚀性能。为研究2507双相不锈钢在酸性高氯环境中的腐蚀情况,采用动电位极化、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线以及动态浸泡试验等方法进行测试,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及3D显微镜对浸泡腐蚀后的试样性能进行表征。研究结果显示,随Cl浓度增加,腐蚀电位E_(corr)负移,腐蚀电流密度I_(corr)增加,极化电阻Rp减小,且施主密度ND和受主密度NA增加,材料的耐蚀性降低。2507双相不锈钢在酸性高氯(pH为3、120 g/L)腐蚀液中浸泡35 d的平均腐蚀速率为2.51μm/a。试样表面蚀孔数量较少,蚀孔外径在70~100μm,平均点蚀深度为20.493μm,最大点蚀速率为0.275 mm/a,属于轻度腐蚀,体现了不锈钢在酸性高氯环境中良好的耐蚀性。由于目前关于高氯废水蒸发设备材料的腐蚀数据非常缺乏,因此2507双相不锈钢的腐蚀情况可以为选材提供数据支撑。

关键词：高氯腐蚀点蚀电化学测试动态浸泡腐蚀

基于接触区域自适应调整的圆弧头立铣刀后刀面磨削轨迹精确计算方法

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中国机械工程 2024年第7期35卷 1222-1231,1240页

作者：刘哲杨德存阳智麾江磊西南交通大学机械工程学院成都610031 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000

为保证圆弧头立铣刀后刀面的加工精度,提出一种基于接触区域自适应调整的圆弧头立铣刀后刀面磨削轨迹精确计算方法。通过圆弧头立铣刀结构特征分解构建了后刀面的数学模型;通过计算砂轮和后刀面之间的磨削接触区域,自适应修正砂轮姿态,... 详细信息

为保证圆弧头立铣刀后刀面的加工精度,提出一种基于接触区域自适应调整的圆弧头立铣刀后刀面磨削轨迹精确计算方法。通过圆弧头立铣刀结构特征分解构建了后刀面的数学模型;通过计算砂轮和后刀面之间的磨削接触区域,自适应修正砂轮姿态,避免磨削干涉,实现了后刀面几何参数控制的准确性和一致性,并保证了曲面的光滑连接。最后,在VC++平台算法模块开发的基础上,通过加工仿真和磨削试验验证了该算法的有效性。

关键词：圆弧头立铣刀后刀面磨削轨迹接触区域自适应调节

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柔塔型风力发电机组的转矩控制器设计

电网技术 2024年第3期48卷 1361-1371页

作者：林志明尹景勋郑大周雷必成台州学院智能制造学院浙江省台州市318000 东方电气风电股份有限公司四川省德阳市618000 东方电气股份有限公司四川省成都市610000

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略:将传统的... 详细信息

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略:将传统的变转速区分解成2个变转速区和1个快速穿越区,在边界区通过及时下拉或上拉电磁转矩,使风轮转速快速上升或下降,实现共振区的快速穿越;动态调整PI转矩输出极限值,实现变转速区与恒转速区之间的平滑切换。建立用于转矩控制器设计的动力学模型,根据模型完成控制器参数设计,并对控制器的稳定性做出校验。通过GH Bladed仿真分析和风电现场测试验证,表明设计出的转矩控制器能在变转速区使机组快速穿越塔架共振区,有效避免塔架共振的发生,且在恒转速区能够较好地稳定转速,确保在不增加风电机组疲劳载荷的同时还有足够的稳定裕度,具有较高的工程应用价值。

关键词：转矩控制控制器设计塔架共振变转速机组疲劳载荷

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水泵水轮机抽水造压阶段无叶区压力脉动特性

中国农村水利水电 2024年

作者：王海涛陈善贵康文喆管子武田鹏连鹤龙韩刘山张政安徽绩溪抽水蓄能有限公司东方电气集团东方电机有限公司

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力... 详细信息

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力平均系数模拟值与试验值较为接近，相对偏差分别为2.738%与2.103%；当活动导叶在完全关闭状态下完成抽水造压时，转轮各叶间流道内均形成大尺度的失速漩涡，无叶区内呈现明显的“水环”流动特征，而当其在预开0.78°状态完成抽水造压时，转轮叶间流道内的流动较为平顺，仅在局部区域有小尺度的漩涡与堵塞；各测点处转轮叶片通过频率(10 fn)成分均较为明显，同时在0～10 fn范围内存在较为丰富的频率成分，对无叶区压力脉动的影响较大；对活动导叶完全关闭的抽水造压过程而言，各测点处的压力脉动幅值明显高于预开状态，且由于均压管开启与否对无叶区流动及转轮通过流量的影响程度不同，在均压管开启后无叶区进口上冠处0～10 fn压力脉动峰峰值与10 fn对应幅值均高于均压管关闭情况。综合考虑启动流程中的压力脉动幅值以及活动导叶经历极小开度时的扭转自激振动稳定性，对高水头水泵水轮机而言，建议优先考虑活动导叶预开状态完成抽水造压的启动流程。

关键词：水泵水轮机抽水造压压力脉动非定常流动数值模拟

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长外伸段压缩机转子动力学特性研究

热能动力工程 2024年第6期39卷 163-168页

作者：龚军军高进黄涛赵仕志东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000

为研究长外伸段压缩机转子动力学特性,采用数值分析和实验相结合的方法研究了压缩机转子外伸段长度、莫顿效应以及弹性联轴器质量对转子动力学特性的影响。研究表明:在转子动力学有限元模型中考虑弹性联轴器质量以及增加转子外伸段长度... 详细信息

为研究长外伸段压缩机转子动力学特性,采用数值分析和实验相结合的方法研究了压缩机转子外伸段长度、莫顿效应以及弹性联轴器质量对转子动力学特性的影响。研究表明:在转子动力学有限元模型中考虑弹性联轴器质量以及增加转子外伸段长度均会降低转子临界转速;莫顿效应引起轴颈处热弯曲产生的热不平衡量和外伸段处的不平衡量共同导致转子外伸段振动大幅增加;适当增加轴承顶隙可有效抑制莫顿效应,从而降低转子进气侧轴振。

关键词：长外伸段转子弹性联轴器莫顿效应外伸段振动动力学特性

大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 172-178页

作者：司雨欣桂林张琦雪刘政杨勇王祥珩清华大学电机系新型电力系统运行与控制全国重点实验室北京100084 南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 东方电气集团东方电机有限公司四川德阳618000

景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 详细信息

景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。

关键词：大型水轮发电机中性点位移电压准分布电容参数模型集中参数电路模型定子单相接地故障

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