新能源

  • 基于改进狼群算法的含风电配电网无功优化

    印云刚1;刘闯2;何其新1;丁苗2;陈海旭3;陈磊2

    为提高电压质量和降低网络损耗,建立以配电网节点电压总偏移指数最小为目标函数的含风电配电网无功优化模型,通过对狼群优化算法的探狼游走策略和猛狼运动步长进行改进,得到改进狼群算法(Improved Wolf Pack Algorithm,IWPA),以增强算法的优化性能;采用IWPA算法对模型进行求解,并利用灵敏度分析确定无功补偿位置。算例分析结果表明,对含风电配电网进行无功优化,能够降低电压波动和减小网络损耗,验证了改进方法的正确性和有效性。

    2023年03期 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K]
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  • 基于改进狼群算法的含风电配电网无功优化

    印云刚;刘闯;何其新;丁苗;陈海旭;陈磊;

    为提高电压质量和降低网络损耗,建立以配电网节点电压总偏移指数最小为目标函数的含风电配电网无功优化模型,通过对狼群优化算法的探狼游走策略和猛狼运动步长进行改进,得到改进狼群算法(Improved Wolf Pack Algorithm,IWPA),以增强算法的优化性能;采用IWPA算法对模型进行求解,并利用灵敏度分析确定无功补偿位置。算例分析结果表明,对含风电配电网进行无功优化,能够降低电压波动和减小网络损耗,验证了改进方法的正确性和有效性。

    2023年03期 5-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
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  • 基于PSD-BPA的双馈风电机组分段故障穿越特性及控制模式分析

    刘宇1;丛雨1;郝晓玮2;原帅1;王琪1

    针对双馈风电机组故障穿越控制模式不清晰,在建立机电暂态模型时采用单一控制模式无法准确反映实际特性的问题,对风机控制器进行了硬件在环测试,得到其在不同电压跌落深度下的故障穿越特性,发现双馈风电机组在低电压过渡期间的无功控制模式为指定无功电流模式,有功控制模式为指定有功电流模式,但电压跌落深度在0~0.7 (p.u.)和0.7 (p.u.)~0.9 (p.u.)时,控制参数存在显著差异。因此,辨识出双馈风电机组分段控制参数,进而建立精确的机电暂态模型,确保模型满足电力系统仿真需求,提高新能源消纳能力和电网安全稳定运行水平。

    2023年03期 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 基于PSD-BPA的双馈风电机组分段故障穿越特性及控制模式分析

    刘宇;丛雨;郝晓玮;原帅;王琪;

    针对双馈风电机组故障穿越控制模式不清晰,在建立机电暂态模型时采用单一控制模式无法准确反映实际特性的问题,对风机控制器进行了硬件在环测试,得到其在不同电压跌落深度下的故障穿越特性,发现双馈风电机组在低电压过渡期间的无功控制模式为指定无功电流模式,有功控制模式为指定有功电流模式,但电压跌落深度在0~0.7(p.u.)和0.7(p.u.)~0.9(p.u.)时,控制参数存在显著差异。因此,辨识出双馈风电机组分段控制参数,进而建立精确的机电暂态模型,确保模型满足电力系统仿真需求,提高新能源消纳能力和电网安全稳定运行水平。

    2023年03期 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
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  • 考虑平抑新能源电站功率波动和谐波治理的储能系统控制策略研究

    李秀芬;李泽昊;赵建利

    针对储能系统平滑新能源电站功率波动存在平抑性能与电网谐波治理难以协调的情况,本文提出一种基于低通滤波原理的储能系统平滑新能源电站波动的控制策略,从而解决储能负担较大和新能源电站出力波动平抑效果不佳的问题。利用低通滤波模型构建储能系统平抑功率波动模块,通过有功无功解耦控制进行不同天气情况下滤波时间常数选取。采用电池储能系统平滑功率波动和有源滤波模块的统一控制策略,实现储能系统平抑新能源出力波动和电网谐波治理的协同控制。最后,通过算例验证了所提算法的有效性。

    2023年03期 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 3911K]
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  • 考虑平抑新能源电站功率波动和谐波治理的储能系统控制策略研究

    李秀芬;李泽昊;赵建利;

    针对储能系统平滑新能源电站功率波动存在平抑性能与电网谐波治理难以协调的情况,本文提出一种基于低通滤波原理的储能系统平滑新能源电站波动的控制策略,从而解决储能负担较大和新能源电站出力波动平抑效果不佳的问题。利用低通滤波模型构建储能系统平抑功率波动模块,通过有功无功解耦控制进行不同天气情况下滤波时间常数选取。采用电池储能系统平滑功率波动和有源滤波模块的统一控制策略,实现储能系统平抑新能源出力波动和电网谐波治理的协同控制。最后,通过算例验证了所提算法的有效性。

    2023年03期 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2090K]
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  • 串联蓄电池组均衡电流控制方法研究

    刘欣博;施俊甫;黄学昊

    蓄电池储能系统广泛应用于微电网和新能源汽车等领域,在蓄电池组中,单体蓄电池的性能会影响整个电池组的性能,需要均衡控制消除蓄电池间的差异性,保证整个蓄电池组的使用性能。针对以上问题,选择串联蓄电池组进行均衡研究,以荷电状态(State of Charge,SOC)作为均衡依据,选取二阶RC等效电路的电池模型,通过混合脉冲功率特性实验得到电池数据,用Matlab进行参数辨识,根据扩展卡尔曼滤波原理对SOC进行估计。基于Cuk均衡电路,以各蓄电池SOC的方差作为判断条件控制蓄电池组的均衡工作开启。仿真和实验验证了二阶RC等效电路的电池模型合理性和基于扩展卡尔曼滤波估计SOC的准确性,以及基于Cuk均衡电路的均衡电流控制策略的有效性,实现了均衡电流控制。

    2023年03期 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2484K]
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  • 串联蓄电池组均衡电流控制方法研究

    刘欣博;施俊甫;黄学昊;

    蓄电池储能系统广泛应用于微电网和新能源汽车等领域,在蓄电池组中,单体蓄电池的性能会影响整个电池组的性能,需要均衡控制消除蓄电池间的差异性,保证整个蓄电池组的使用性能。针对以上问题,选择串联蓄电池组进行均衡研究,以荷电状态(State of Charge,SOC)作为均衡依据,选取二阶RC等效电路的电池模型,通过混合脉冲功率特性实验得到电池数据,用Matlab进行参数辨识,根据扩展卡尔曼滤波原理对SOC进行估计。基于Cuk均衡电路,以各蓄电池SOC的方差作为判断条件控制蓄电池组的均衡工作开启。仿真和实验验证了二阶RC等效电路的电池模型合理性和基于扩展卡尔曼滤波估计SOC的准确性,以及基于Cuk均衡电路的均衡电流控制策略的有效性,实现了均衡电流控制。

    2023年03期 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1742K]
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  • 电池储能参与火电机组一次调频设计与应用

    党少佳;赵松;霍红岩;刘小恺;赵炜

    为充分利用电池储能在辅助火电机组一次调频中的优势,对电池储能参与火电机组一次调频的设计方案进行设计与优化。以内蒙古某电厂为例,首先分析该电厂储能配置概况及一次调频考核现状,在此基础上对电池储能参与该电厂火电机组一次调频方案和控制策略进行设计。设计时主要考虑了机组-储能系统负荷分配控制策略、储能系统一次调频有效动作识别、储能系统负荷调节量设计、储能系统一次调频动作期间AGC闭锁方式、储能系统负荷调度方式以及整体优化改造技术路线等因素。最后将设计方案应用于该电厂,结果表明,该设计方案可以大幅提高一次调频考核合格率、减少平均单次考核电量、提高有效动作比例,验证了所提设计方案可有效改善机组调频性能,且经济性良好。

    2023年03期 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 电池储能参与火电机组一次调频设计与应用

    党少佳;赵松;霍红岩;刘小恺;赵炜;

    为充分利用电池储能在辅助火电机组一次调频中的优势,对电池储能参与火电机组一次调频的设计方案进行设计与优化。以内蒙古某电厂为例,首先分析该电厂储能配置概况及一次调频考核现状,在此基础上对电池储能参与该电厂火电机组一次调频方案和控制策略进行设计。设计时主要考虑了机组-储能系统负荷分配控制策略、储能系统一次调频有效动作识别、储能系统负荷调节量设计、储能系统一次调频动作期间AGC闭锁方式、储能系统负荷调度方式以及整体优化改造技术路线等因素。最后将设计方案应用于该电厂,结果表明,该设计方案可以大幅提高一次调频考核合格率、减少平均单次考核电量、提高有效动作比例,验证了所提设计方案可有效改善机组调频性能,且经济性良好。

    2023年03期 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K]
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电网技术

  • 计及用户满意度的可调节负荷资源需求响应优化策略研究

    祁兵;陈淑娇;李彬;田珂

    为提高需求侧资源灵活度,加强电网调节能力,基于多层级调控架构提出一种计及用户满意度的可调节负荷资源需求响应优化策略:通过层级间的协作和跨区聚合来高效完成需求响应业务,通过调整聚合商定价确保用户的满意度水平,同时提高负荷聚合商的收益。最后通过算例分析可以看出,所提出的需求响应优化策略在保证用户满意度的前提下,通过多层级协作完成了电网调控需求,并实现了负荷聚合商收益最大化的目标。

    2023年03期 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 计及用户满意度的可调节负荷资源需求响应优化策略研究

    祁兵;陈淑娇;李彬;田珂;

    为提高需求侧资源灵活度,加强电网调节能力,基于多层级调控架构提出一种计及用户满意度的可调节负荷资源需求响应优化策略:通过层级间的协作和跨区聚合来高效完成需求响应业务,通过调整聚合商定价确保用户的满意度水平,同时提高负荷聚合商的收益。最后通过算例分析可以看出,所提出的需求响应优化策略在保证用户满意度的前提下,通过多层级协作完成了电网调控需求,并实现了负荷聚合商收益最大化的目标。

    2023年03期 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
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  • 代理购电业务发展及辅助决策支撑关键技术研究

    李彬1;郭慧芳1;薛利2;祁兵1;孙毅1

    针对电网企业代理购电系统在现货市场条件下各类型交易品种组合购电策略、量价预测方面存在的局限,从代理购电业务的发展出发,提出了基于数据驱动的代理购电交易数据回溯分析方法,在交易复盘的基础上利用多维属性增强的深度强化学习完成交易价格申报优化重构。此外,考虑突发疫情、季节变化等随机因素,利用伪量测训练方法对样本数据进行分析复盘,提出基于深度神经网络技术的代理购电交易优化决策方案。今后除明确代理用户的用能特性外,还应加强相应仿真推演平台的建设,以精准分析市场交易过程。

    2023年03期 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 2334K]
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  • 代理购电业务发展及辅助决策支撑关键技术研究

    李彬;郭慧芳;薛利;祁兵;孙毅;

    针对电网企业代理购电系统在现货市场条件下各类型交易品种组合购电策略、量价预测方面存在的局限,从代理购电业务的发展出发,提出了基于数据驱动的代理购电交易数据回溯分析方法,在交易复盘的基础上利用多维属性增强的深度强化学习完成交易价格申报优化重构。此外,考虑突发疫情、季节变化等随机因素,利用伪量测训练方法对样本数据进行分析复盘,提出基于深度神经网络技术的代理购电交易优化决策方案。今后除明确代理用户的用能特性外,还应加强相应仿真推演平台的建设,以精准分析市场交易过程。

    2023年03期 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1779K]
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  • 基于PCC和KELM的电力系统暂态稳定分析方法

    肖兵1;张雅婷2;刘颂凯2;张磊2

    为准确及时地监测电力系统的运行状态,提出一种基于皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)和核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine,KELM)的电力系统暂态稳定分析方法。首先,利用电力系统仿真软件PSS/E进行数据生成;然后,使用PCC对电力系统运行特征进行相关性检测,进而选出关键特征;最后,对KELM模型进行训练。在实际应用时,当相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)所采集的电力系统实时运行信息被发送到训练好的KELM模型时,可立即提供暂态稳定分析结果。此外,设计了模型更新过程以应对电力系统运行条件的变化,并在新英格兰10机39节点系统验证了该方法的有效性。

    2023年03期 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K]
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  • 基于PCC和KELM的电力系统暂态稳定分析方法

    肖兵;张雅婷;刘颂凯;张磊;

    为准确及时地监测电力系统的运行状态,提出一种基于皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)和核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine,KELM)的电力系统暂态稳定分析方法。首先,利用电力系统仿真软件PSS/E进行数据生成;然后,使用PCC对电力系统运行特征进行相关性检测,进而选出关键特征;最后,对KELM模型进行训练。在实际应用时,当相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)所采集的电力系统实时运行信息被发送到训练好的KELM模型时,可立即提供暂态稳定分析结果。此外,设计了模型更新过程以应对电力系统运行条件的变化,并在新英格兰10机39节点系统验证了该方法的有效性。

    2023年03期 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K]
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  • 随机风荷载作用下耐张串金具的力学性能仿真分析

    徐宇1;2;刘小会1;2;黄飞3;杨军1;2;赵建利1;2;赵建坤1;2

    随着高压输电线路长度和运行年限的增加,极端天气的频繁发生导致线路在大风荷载作用下发生金具破坏的可能性增大。采用谐波叠加法模拟了沿线路方向多点随机风速时程曲线,基于准定常假设将风速转换为风荷载,得到了随机风作用下导线的位移和张力。在此基础上研究了档距、高差等参数变化对导线张力的影响。建立耐张串金具的精细化有限元模型,模拟耐张串各金具的相互运动。将计算得到的导线张力施加到耐张串有限元模型上,得到最不利工况下的金具应力分布情况。仿真结果表明,耐张串金具最容易发生破坏的金具为U形挂环,在其接触区域容易发生磨损。其次,直角挂板和梯形联板在左、右挂点表现出了不同的安全性,高悬挂点处更容易发生破坏。此外绝缘子串球头部位的应力较大,在受到极端荷载作用时容易断裂。

    2023年03期 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 6517K]
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  • 随机风荷载作用下耐张串金具的力学性能仿真分析

    徐宇;刘小会;黄飞;杨军;赵建利;赵建坤;

    随着高压输电线路长度和运行年限的增加,极端天气的频繁发生导致线路在大风荷载作用下发生金具破坏的可能性增大。采用谐波叠加法模拟了沿线路方向多点随机风速时程曲线,基于准定常假设将风速转换为风荷载,得到了随机风作用下导线的位移和张力。在此基础上研究了档距、高差等参数变化对导线张力的影响。建立耐张串金具的精细化有限元模型,模拟耐张串各金具的相互运动。将计算得到的导线张力施加到耐张串有限元模型上,得到最不利工况下的金具应力分布情况。仿真结果表明,耐张串金具最容易发生破坏的金具为U形挂环,在其接触区域容易发生磨损。其次,直角挂板和梯形联板在左、右挂点表现出了不同的安全性,高悬挂点处更容易发生破坏。此外绝缘子串球头部位的应力较大,在受到极端荷载作用时容易断裂。

    2023年03期 67-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2598K]
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  • 基于电流谐波的电力电缆状态诊断和寿命分析方法

    贾俊青1;李磊2;吕超1;刘文杰3;郑大鹏3;李赫1

    针对在用电缆电流谐波检测方法存在的耗时长等不足,提出一种基于电流谐波的多算法评分机制下的电力电缆诊断和寿命分析方法。首先采集目标电缆各次谐波数据,然后基于电缆状态评估专家数据库得出电缆的当前现状,最后将电缆历史数据作为输入量,通过评分机制下表现最优的模型获取电缆的寿命分析结果以及健康度评价。并基于以上分析,搭建电缆诊断和寿命分析管理应用平台,通过在内蒙古电力(集团)有限责任公司某供电分公司的实际应用,验证了所提方法的实用性。

    2023年03期 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]
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  • 基于电流谐波的电力电缆状态诊断和寿命分析方法

    贾俊青;李磊;吕超;刘文杰;郑大鹏;李赫;

    针对在用电缆电流谐波检测方法存在的耗时长等不足,提出一种基于电流谐波的多算法评分机制下的电力电缆诊断和寿命分析方法。首先采集目标电缆各次谐波数据,然后基于电缆状态评估专家数据库得出电缆的当前现状,最后将电缆历史数据作为输入量,通过评分机制下表现最优的模型获取电缆的寿命分析结果以及健康度评价。并基于以上分析,搭建电缆诊断和寿命分析管理应用平台,通过在内蒙古电力(集团)有限责任公司某供电分公司的实际应用,验证了所提方法的实用性。

    2023年03期 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K]
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  • 新型电力系统背景下蒙西电力市场分布式能源交易机制分析

    温亚东1;2

    为促进蒙西地区分布式能源充分参与竞争,加快构建机制健全、良性互动的市场体系,分布式能源参与蒙西电力市场的相关机制亟待研究。通过对国内外分布式能源参与电力市场交易现状及蒙西电力市场建设的现实基础进行分析,提出了适应蒙西地区分布式能源发展的市场建设目标,并对分布式能源参与蒙西电力市场中长期交易和现货交易机制进行了设计,研究可为分布式能源参与蒙西电力市场的发展模式提供理论支撑,也为分布式能源市场建设路径提供了依据。

    2023年03期 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K]
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  • 新型电力系统背景下蒙西电力市场分布式能源交易机制分析

    温亚东;

    为促进蒙西地区分布式能源充分参与竞争,加快构建机制健全、良性互动的市场体系,分布式能源参与蒙西电力市场的相关机制亟待研究。通过对国内外分布式能源参与电力市场交易现状及蒙西电力市场建设的现实基础进行分析,提出了适应蒙西地区分布式能源发展的市场建设目标,并对分布式能源参与蒙西电力市场中长期交易和现货交易机制进行了设计,研究可为分布式能源参与蒙西电力市场的发展模式提供理论支撑,也为分布式能源市场建设路径提供了依据。

    2023年03期 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
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发电技术

  • 基于改进PCA-SARMA的电厂除尘设备故障预警方法及应用

    朱明皓

    提出一种基于改进PCA-SARMA的电厂除尘设备故障预警方法,首先对所有与除尘设备运行状态相关的特征参数采用改进主元分析法进行降维处理,然后在新主元特征参数的基础上采用SARMA算法对燃煤电厂除尘设备进行建模分析,最后对内蒙古某电厂600 MW燃煤机组LCM-D/G型袋式除尘设备进行实例验证。结果表明,该方法可以提前发现燃煤电厂除尘设备故障征兆,实现对燃煤电厂除尘设备的早期故障预警。

    2023年03期 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 基于改进PCA-SARMA的电厂除尘设备故障预警方法及应用

    朱明皓;

    提出一种基于改进PCA-SARMA的电厂除尘设备故障预警方法,首先对所有与除尘设备运行状态相关的特征参数采用改进主元分析法进行降维处理,然后在新主元特征参数的基础上采用SARMA算法对燃煤电厂除尘设备进行建模分析,最后对内蒙古某电厂600 MW燃煤机组LCM-D/G型袋式除尘设备进行实例验证。结果表明,该方法可以提前发现燃煤电厂除尘设备故障征兆,实现对燃煤电厂除尘设备的早期故障预警。

    2023年03期 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K]
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  • 基于λ/2微波同轴谐振腔的绝缘油微水测量传感器设计

    葛利宏1;李丹阳2;胡学超2;关瑾2;陈峣3;钱江波3

    针对变压器绝缘油微水测量不准确造成的变压器故障,通过理论推导、数值仿真和实验测量,设计了<i>λ</i>/2微波同轴谐振腔传感器,利用HFSS仿真软件对同轴谐振腔进行仿真设计,同时进行了绝缘油微水测量实验,得出当微水体积分数小于50×10<sup>-6</sup>时,测量误差在2%以内,验证了同轴谐振腔传感器测量变压器绝缘油微水的可行性,实现了绝缘油微水的精准监测。

    2023年03期 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2377K]
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  • 基于λ/2微波同轴谐振腔的绝缘油微水测量传感器设计

    葛利宏;李丹阳;胡学超;关瑾;陈峣;钱江波;

    针对变压器绝缘油微水测量不准确造成的变压器故障,通过理论推导、数值仿真和实验测量,设计了λ/2微波同轴谐振腔传感器,利用HFSS仿真软件对同轴谐振腔进行仿真设计,同时进行了绝缘油微水测量实验,得出当微水体积分数小于50×10~(-6)时,测量误差在2%以内,验证了同轴谐振腔传感器测量变压器绝缘油微水的可行性,实现了绝缘油微水的精准监测。

    2023年03期 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]
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  • 350 MW汽轮机低压转子叶片断裂原因分析及建议

    吕磊;涂安琪;谭晓蒙;郭心爱

    针对某电厂低压转子汽轮机侧次末级叶片发生断裂问题,采用外观形貌观察、SEM形貌分析、力学性能分析、化学成分分析及显微组织检测等试验方法,对断裂的低压转子叶片进行综合性失效分析。结果表明,低压转子汽轮机侧次末级叶片受到机械碰撞损伤,导致叶片出汽侧受损形变并产生应力集中区域,叶片在工作载荷下在机械损伤应力集中区域萌生裂纹源,在交变应力作用下裂纹不断扩展,最终导致叶片疲劳断裂。建议检查低压转子其他位置叶片,发现机械损伤及开裂等问题及时处理,其次应防止异物随蒸汽进入汽轮机内打伤叶片,并确保汽缸内部固定零部件牢固不脱落,从而防止类似情况再次发生。

    2023年03期 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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  • 350 MW汽轮机低压转子叶片断裂原因分析及建议

    吕磊;涂安琪;谭晓蒙;郭心爱;

    针对某电厂低压转子汽轮机侧次末级叶片发生断裂问题,采用外观形貌观察、SEM形貌分析、力学性能分析、化学成分分析及显微组织检测等试验方法,对断裂的低压转子叶片进行综合性失效分析。结果表明,低压转子汽轮机侧次末级叶片受到机械碰撞损伤,导致叶片出汽侧受损形变并产生应力集中区域,叶片在工作载荷下在机械损伤应力集中区域萌生裂纹源,在交变应力作用下裂纹不断扩展,最终导致叶片疲劳断裂。建议检查低压转子其他位置叶片,发现机械损伤及开裂等问题及时处理,其次应防止异物随蒸汽进入汽轮机内打伤叶片,并确保汽缸内部固定零部件牢固不脱落,从而防止类似情况再次发生。

    2023年03期 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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