广域阻尼控制为提高互联系统区间振荡模式的阻尼特性提供了新途径。为研究广域阻尼控制反馈信号和控制器安装点的优化选择,应用特征根分析法和传统控制理论,以 IEEE 10 机39 母线系统为例,分析了多机系统振荡功率在网络中的分布特征。由于良好信号能量和信噪比,区间振荡模式的联络断面振荡功率可为广域阻尼控制器优选反馈信号;阻尼控制器安装点的优化能够利用发电机至联络断面之间的传递函数模型,通过机电模式的留数和留数比确定。进而针对互联系统,给出了的结合特征根分析法和系统辨识技术的反馈信号选择与广域阻尼控制器布点的一般流程,改善了大系统的计算复杂性。
通过对比试验研究,系统分析了国产S30432 内壁喷丸管与进口Super304H内壁喷丸管在喷丸层表面状态、形变组织形貌特征、硬化效果方面的差异。研究结果表明喷丸应变硬化效果主要取决于碎化晶层和多滑移层的发育程度,尤其是取决于碎化晶层的发育程度。国产喷丸管子喷丸形变层中破碎化晶层和多滑移层的厚度及其均匀性都比不上进口管子,而且其有效硬化层的深度、硬度及其均匀性也比不上进口管子,因此,国内喷丸处理工艺水平与国外相比尚有一些差距,还有待进一步改进和提高。
针对我国第1 基1 000 kV 交流特高压双回路钢管塔(SZT2 塔)真型试验中塔腿节点出现的局部屈服现象进行了分析,首先按最新编制的国家电网公司企业标准进行了验算;再采用ANSYS软件建立了破坏节点的有限元模型,并进行了仿真分析,得出理论验算和有限元模拟结果与试验现象相吻合;最后,对节点进行了多方案比较的优化设计,并采用有限元对优化模型进行了分析,由此提出连接板连接情况下节点防局部屈服的设计建议,供设计人员参考。
针对大跨越风速大、跨距远、跨越高的特点,从复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)的机械性能、耐雷性能、防振设计等方面对舟山特大跨越的OPGW设计、选型进行了分析,提出了适合工程的OPGW设计方案。
2009 年11 月至2010 年3 月初,受大风降温、雨雪冰冻等恶劣天气影响,河南电网发生了3 次大范围的输电线路覆冰舞动情况。其中500 kV输电线路舞动造成了线路跳闸和铁塔横担受损、螺栓脱落、跳线引流线破坏、绝缘子及间隔棒受损、防振锤滑移等故障,给河南电网正常运行造成了较大影响。统计了本次500 kV 线路舞动破坏的程度及特征,对舞动原因和电网受损情况原因进行深入分析,结合河南电网多年来的防舞治理经验,针对线路舞动受损的特点提出应对措施和建议。
近年来,我国输电线路舞动事故频繁发生,舞动影响的区域呈逐年扩大的趋势,因此绘制有效的舞动分布图对于从技术性和经济性方面实现差异化的防舞设计具有重要的指导作用。建立科学的舞动区域划分方法是绘制舞动分布图的核心内容,文章介绍了舞动发生频率法和舞动系数法,比较了其适用范围及优缺点,并以辽宁省盘锦、大连地区为例,采用舞动系数法对其进行了舞动区域划分。计算实例表明,舞动系数法得出的舞动强度等级分布与实际情况相符。
SZ2U钢管塔为使用Q460高强度钢材的1 000 kV同塔双回路直线型钢管真型塔,塔全高103.6 m,单基塔质量132 t。依据标准DL/T 899—2004《架空线路杆塔结构荷载试验》,在正常大风、锚线、断线等8 个试验工况下对其进行试验,试验结果表明:SZ2U钢管塔的位移测试结果满足变形要求,应变测试结果没有超过构件承载力,说明试验塔强度和刚度均符合设计要求,并有一定的安全储备;同时节点构造和法兰连接安全可靠。特高压输电钢管塔设计中采用Q460 高强度钢材,既能满足设计要求,又能减轻塔重,建议在实际工程中试点应用。试验同时对输电钢管塔主材的次弯矩进行了真型塔测量,通过实际测量值与理论分析对比,得到输电钢管塔变坡处以下主材的次弯矩效应比较显著,建议工程中建立有限元模型进行强度校核,必要时采用考虑节点刚度的有限元模型。
IEC61850 标准的颁布与推广为数字化变电站的发展提供了基础平台。首先介绍220 kV 白城变电站现状,并分析现有的问题;针对该变电站的薄弱环节,提出了在变电站层配置DF1900 监控系统和在间隔层配置DF1925 测控系统以及接入电子式互感器的变电站数字化改造方案,并从可靠性、可用率和灵活性方面对该改造方案进行了技术评价。从评价结果可知,改造不仅使该变电站的可靠性和可用率增强,而且系统的灵活性也有很大提高;同时节约了大量购买一次设备费用,经济性较好,为旧式变电站向数字化变电站过渡提供了新思路。
减小输电线路铁塔塔窗尺寸对降低工程整体投资有重要意义。分析了影响输电铁塔塔窗尺寸的因素,提出了中相采用T 型串的设计方案。输电铁塔中相采用T 型串减小了铁塔的塔窗尺寸、降低塔重,减少了地面电场强度和走廊拆迁宽度,提高了线路的耐雷水平和输送容量,建议地形条件较好的输电线路采用T型串以减小工程投资。
5·12 汶川大地震的震害资料表明,目前各级变电站主控楼等建(构)筑物的抗震能力较为薄弱,对位于地震频发区域的枢纽变电站采用隔震技术对提高主控楼的抗震能力很有必要。根据330 kV 临江变电站主控楼的结构特点,开展了主控楼隔震层的隔震支座选型与布置设计,并对主控楼隔震设计进行了有限元分析与验算。分析表明,合理采用隔震技术可有效降低主控楼的地震响应,达到了预期的设计目标。
通过分析目前国内的高压直流工程现状,提出了直流集中控制中心建设的2 个总体方案,并对这2 个方案的差异和难点进行比较分析。分析得出,直流集中控制中心的建设是可行的、必然的、必要的,同时将会带来电网管理模式和运行方式的重大变革,在取得可观的经济效益的同时,进一步提高电网的安全、稳定性能。
以河北电力调度数据网为例,对调度数据网络规划建设过程中涉及的技术问题,如网络拓扑、IP(internet protocol)地址规划、OSPF(open shortest path first)协议和VPN(virtual private network)部署等进行探讨,并提出解决方法和基本原则。
为保证间接空冷塔安全性,并尽可能降低造价,有必要对间冷塔结构优化进行研究。分析了喉部高度变化、塔筒壁厚变化对塔筒的整体稳定性和局部稳定性以及塔筒工程量的影响,总结了间接空冷塔结构优化的原理和方法,并结合工程实例进行间接空冷塔的结构优化设计。
分别从单自由度系统、双自由度系统以及多自由度系统角度,分析了弹簧隔振基础的隔振效率。采用双自由度振动方程对隔振效率进行了理论推导,得出位移之比隔振效率的理论公式;采用振动方程与有限元分析相结合的方法,得出单自由度系统总体平均隔振效率数值偏高,双自由度系统总体平均隔振效率接近于有限元分析结果,转子扰力相位对隔振效率计算有影响,实际工程设计可采用平方和开平方(square root of the sum of squares,SRSS)方法求得隔振效率。
采用数值模拟方法对使用高低齿汽封和侧齿汽封结构的带隔板汽封透平级进行了研究,得到了透平级的级效率、主要气动参数、汽封漏气量等数据,分析了2 种不同汽封结构对透平级流动的影响,并对汽封流场中的流动情况进行了分析。
大唐华银株洲发电有限公司2×300 MW机组1、2 号滚轴筛、碎煤机在运行中经常发生积煤、堵煤、启动困难、电动机烧毁等故障,严重影响机组安全运行。对滚轴筛、碎煤机运行过程中出现的故障进行了原因分析,并提出了改进措施。筛碎设备改造后,运行状况良好,达到了设计参数,满足了生产要求。
气力除灰不畅已经严重影响部分电厂的安全运行。通过调查,对产生气力除灰不畅的原因进行分析及归类,得出料性变化导致的气力除灰能力不足是产生气力除灰不畅的最大因素。分析了实际生产中产生除灰不畅的具体因素以及提出相应的解决对策,对如何避免出现气力除灰不畅提出了建议。
燃煤汞污染已经成为继粉尘、SO2、NOx之后的第四大污染物,受到广泛关注。介绍了目前应用于火电机组脱汞的各种技术,及美国烟气脱汞工艺的应用情况,重点分析了活性炭喷射法和多污染物协同脱汞两种主要技术的优缺点和应用实例,并对火电机组烟气脱汞工艺路线选择提出了相关建议。
随着大型循环流化床机组的投产,流化床机组自身存在的热惯性大、迟滞性大、参数间耦合关系强烈的特点,使机组的自动控制及自动发电量控制(automatic generation control,AGC)功能的投入存在很大困难。通过对首台国产化300 MW外置循环流化床机组协调控制策略等的优化,克服流化床机组热惯性问题,在保证运行过程的物料平衡、能量平衡以及两侧床压平衡(防止翻床)的基础上,优化协调控制系统,通过控制燃料量变化来提高对主汽压力偏差的响应速度,优化上、下层二次风量的控制来提高流化床锅炉的燃烧率,克服主蒸汽压力、床温、床压的强耦合,适应炉内大量床料的存在所产生的大惯性、非线性,最终投入AGC功能,取得满意的效果。
数字化电厂由于其在电厂安全、经济、高效运行管理中逐渐凸显优势,因而越来越受到各方的关注,如何打造数字化电厂,已经成为各方研究和探讨的议题。结合广东省电力设计研究院在数字化电厂建设方面进行的实践探索,从协同设计技术以及三维设计技术2 方面加以研究和分析,以期为进一步推动数字化电厂的建设提供参考。
为研究复合材料输电杆塔的节点构造方案,对比分析了预埋金属件、插接以及金属套筒三种复合材料节点连接方案,确定了金属套筒方案为复合材料输电杆塔节点连接方式。利用ANSYS 有限元程序,并结合真型试验的结果,从节点可靠性、变形控制等方面对金属套筒方案进行优化。研究了节点刚度与变形协调性、局部变形与节点失效的关系,从而为工程应用提供参考。探讨了复合材料杆塔横担与塔身及金具的连接方案,并且进行了横担连接真型试验。
为开展复合材料在35 kV 输电杆塔中的应用研究,结合山东某35 kV 试点工程,通过杆塔真型试验及ANSYS有限元分析,从杆塔选型、材料选择、结构设计、节点优化等方面探讨35 kV 复合材料杆塔的设计方法。研究显示,该设计方法对35 kV全复合材料杆塔安全可靠,为工程应用提供了技术参考。
进行了架空输电线路悬垂串、耐张串、L 形串、V形串和倒V形串中复合(合成)绝缘子与线路金具的联结优化设计,复合绝缘子两端的金属球头、球窝均改为圆形单孔、螺栓连接结构,去掉了R形锁紧销子,与金具实现螺栓联结,端部金具制作工艺较以往简易;与复合绝缘子直接连接的任一端或两端金具选用2 副及以上内弧U形环,可增加悬垂串、耐张串和V形串中复合绝缘子轴向转动的自由度,从而避免复合绝缘子端部受扭,确保复合绝缘子的机械性能,使输电线路更加安全可靠运行,达到架空输电线路全寿命运行的目的。
近几年新建电厂的汽轮机在启动时多次发生轴瓦、轴颈磨损事故,对电厂的安全运行和经济效益造成很大影响。就某电厂1 000 MW汽轮机第1 次启动时发生的轴颈、轴瓦损坏的情况进行介绍,并对其产生原因进行分析,提出处理方法及预防措施,以保障汽轮机安全运行。
针对国电九江发电厂4 号机调节和保安系统改造不完善,而发生静态试验中高、中压调速汽门的油动机开不足和无法正常地进行主汽门活动试验的问题,进行了原因分析,采取了切实可行的处理对策,消除了改造后出现的问题,取得了很好效果。
介绍了凝汽器端差的产生原因,从保证换热面积最大化、保证真空系统、保证真空系统严密性三方面分析了端差控制措施,针对在实际应用过程中出现的问题,提出了解决方案,为同类型机组施工提供借鉴。
舟山与大陆联网工程大跨越钢管塔高370 m,具有高、重、大的特点,组塔安全风险大。从安全教育培训、安全防护设施系统、安全测控系统、指挥通信系统等四方面进行了安全策划与实施,有效规避了高处坠落、物体打击、机械伤害等危害因素带来的安全风险。
结合±800 kV向家坝—上海特高压直流示范工程换流变压器安装实践,分析了特高压换流变压器安装的步骤、关键环节及控制流程,提出了在非常规工况条件下特高压换流变压器的安装工艺。
针对向家坝—上海±800 kV特高压直流输电线路的工程特点,介绍了“一牵4+一牵2”张力架线的放线滑车悬挂方案,设计了L形偏心联板,克服了放线滑车组不平衡的问题。架线实践表明,L形联板使用效果良好,且能很好地解决架线工程中的几个关键问题。设计及施工过程可供相关技术人员参考。