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大型水轮发电机组定子接地故障定位方法研究及应用
1
作者 李华忠 张琦雪 +2 位作者 桂林 吴玉璋 李忠柱 《水电与抽水蓄能》 2026年第1期57-63,共7页
针对大型水轮发电机组定子接地故障定位难题,提出了相应解决方案与关键技术。基于机端零序方向的判别技术,实现了定子区内、区外接地故障精准区分;基于基波电动势分布特征的定位技术,实现了定子绕组区内线棒级接地故障定位;针对区外设... 针对大型水轮发电机组定子接地故障定位难题,提出了相应解决方案与关键技术。基于机端零序方向的判别技术,实现了定子区内、区外接地故障精准区分;基于基波电动势分布特征的定位技术,实现了定子绕组区内线棒级接地故障定位;针对区外设备接地故障,重点分析了机端TV一次绕组匝间短路故障特征,并提出了相应故障定位方法。基于上述方案研制了定子接地定位系统,并结合现场试验与案例分析,验证方案的可行性,为水轮发电机定子故障定位、故障诊断排查奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 发电机 柔性光学TA 零序方向 基波电动势分布特征 机端TV匝间短路
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大型发电机组合型接地方式及接地故障定位研究
2
作者 桂林 张琦雪 《水电与抽水蓄能》 2026年第1期42-51,63,I0003,I0004,共13页
大型发电机中性点接地方式的争论由来已久,争论的焦点在于定子接地故障安全电流值的确定依据和100%定子接地保护的实现方式。本文介绍了对于上述问题的解决方案——对于高阻接地方式而言,应在定子铁芯烧损试验研究和仿真分析的基础上,... 大型发电机中性点接地方式的争论由来已久,争论的焦点在于定子接地故障安全电流值的确定依据和100%定子接地保护的实现方式。本文介绍了对于上述问题的解决方案——对于高阻接地方式而言,应在定子铁芯烧损试验研究和仿真分析的基础上,通过组合型接地方式的优化设计来补偿发电机固有电容电流的增大,限制接地故障电流为15~25A,并结合定子接地故障定位精度的提高来降低故障检修的难度;对于消弧线圈接地方式,则是利用或重新设计其串接电阻来注入20Hz信号,实现100%定子接地保护,因为该接地方式下不存在铁芯烧损问题。上述研究成果已被《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T 14285—2023)所采纳,并将为后续大电站的建设和技术改造工作提供借鉴。 展开更多
关键词 大型发电机 定子接地故障安全电流值 组合型接地方式 接地故障定位 注入式定子接地保护
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基于KOA-SVR和SLSTM-AM的水电机组劣化趋势预测
3
作者 付波 吴子豪 +1 位作者 宋阿妮 李超顺 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期209-214,共6页
针对水电机组在长期运行过程中不易准确预测健康状态与劣化趋势的问题,研究提出一种基于开普勒优化算法(KOA)优化支持向量回归(SVR)的水电机组状态模型,并提出了结合注意力机制(AM)的堆栈长短期记忆网络(SLSTM)的劣化趋势预测方法。首先... 针对水电机组在长期运行过程中不易准确预测健康状态与劣化趋势的问题,研究提出一种基于开普勒优化算法(KOA)优化支持向量回归(SVR)的水电机组状态模型,并提出了结合注意力机制(AM)的堆栈长短期记忆网络(SLSTM)的劣化趋势预测方法。首先,利用KOA模拟行星运动的全局寻优特性,高效优化SVR的核函数参数与惩罚系数,显著提升状态模型的拟合精度与泛化能力;其次,通过注意力机制动态分配时间序列各步的权重,强化SLSTM对关键劣化特征的捕获能力,构建劣化趋势预测模型。仿真结果表明,方法在状态劣化预测方面具有较高的精度和可靠性,为水电机组的健康管理提供了一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 KOA SVR SLSTM AM 劣化预测 水电机组
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大型发电机组合型接地变压器优化设计研究
4
作者 郭金学 赵思腾 傅祺 《水电与抽水蓄能》 2026年第1期52-56,共5页
本文介绍了大型发电机组合型接地方式。这种接地方式在保留接地变压器二次侧小电阻的基础上,通过引入电感分量来补偿发电机固有的电容电流,兼顾减小接地故障电流和抑制暂态过电压。组合型接地变压器设计的基础是大型发电机安全接地故障... 本文介绍了大型发电机组合型接地方式。这种接地方式在保留接地变压器二次侧小电阻的基础上,通过引入电感分量来补偿发电机固有的电容电流,兼顾减小接地故障电流和抑制暂态过电压。组合型接地变压器设计的基础是大型发电机安全接地故障电流的合理调整(15~25A),从以往的杜绝定子铁芯片间出现烧熔现象(要求接地故障电流≤1A),发展为铁芯烧熔体积现场可快速修复。组合型接地变压器的优化设计存在串联/并联电感两种技术方案,前者重新设计了高漏抗的接地变压器(即配电变压器+负载电阻/串联电感),后者则是在接地变压器低压侧负载电阻两端并联一个小电感(即配电变压器+负载电阻/并联电感)。通过乌东德和长河坝发电机组合型接地变的优化设计,本文对两种技术方案的性能进行了对比分析,为后续大电站的建设和技术改造工作提供了借鉴。 展开更多
关键词 大型发电机 定子接地故障安全电流值 组合型接地方式 串联电感方案 并联电感方案
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水轮发电机组轴系热-力耦合变形机理与轴线偏差关联性研究
5
作者 张效贤 《电力设备管理》 2026年第5期260-262,共3页
为深入研究水轮发电机组轴系的热-力耦合变形机理及其与轴线偏差的定量关联性。首先,基于传热学与弹性力学理论,分析轴系热源的分布特性及热致变形的物理过程;其次,通过有限元法(FEM)建立了包含推力轴承、导轴承、转子及主轴的多体系统... 为深入研究水轮发电机组轴系的热-力耦合变形机理及其与轴线偏差的定量关联性。首先,基于传热学与弹性力学理论,分析轴系热源的分布特性及热致变形的物理过程;其次,通过有限元法(FEM)建立了包含推力轴承、导轴承、转子及主轴的多体系统耦合模型,综合模拟了稳态温度场、热应力场及结构变形场;最后,通过参数化分析,揭示了不同工况下温度场对轴线偏差的影响规律。研究结果表明,推力轴承瓦和导轴承区域的局部过热是导致轴系轴线弯曲和中心偏移的主要因素,热变形与轴线偏差呈显著的非线性正相关。本研究为水轮发电机组的状态监测、轴线调整与优化设计提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 水轮发电机组 轴系 热-力耦合 变形机理 轴线偏差 有限元分析
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水轮发电机定转子气隙磁场分布不均诊断方法研究
6
作者 徐志保 《电力设备管理》 2026年第5期257-259,共3页
针对某电站水轮发电机定转子气隙磁场分布不均诱发振动超标、磁极变形等隐患,提出一种基于时间序列特征的实时诊断方法。融合气隙磁密、等效磁阻与铁芯磁特性参数,可直接捕捉磁场畸变趋势,提前预警磁极偏移、铁芯饱和等潜在故障。构建... 针对某电站水轮发电机定转子气隙磁场分布不均诱发振动超标、磁极变形等隐患,提出一种基于时间序列特征的实时诊断方法。融合气隙磁密、等效磁阻与铁芯磁特性参数,可直接捕捉磁场畸变趋势,提前预警磁极偏移、铁芯饱和等潜在故障。构建了磁场畸变度增量模型,精准量化瞬态事件对磁场分布的影响。在三维磁场畸变系数支持下,结合阈值判据,实现磁场异常区域分级定位。研究结果表明,该方法最终气隙磁密监测偏差值为0.20T,且基本平稳,与指标变化一致,诊断耗时最大值仅为10ms,满足在线监测实时性需求。 展开更多
关键词 水轮发电机 定转子 气隙磁场 分布不均 三维磁场畸变
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基于数字孪生技术的水电站机组状态监控与故障预测
7
作者 贾玉雷 《设备管理与维修》 2026年第4期45-47,共3页
针对水电站机组的运行状态监测与故障预测,构建数字孪生技术驱动的状态映射模型,融合机器学习算法实现故障趋势识别与预测,并设计虚实同步机制与反馈更新模型,完成多源数据融合与建模迭代。结合典型工程数据开展验证,结果显示该模型的... 针对水电站机组的运行状态监测与故障预测,构建数字孪生技术驱动的状态映射模型,融合机器学习算法实现故障趋势识别与预测,并设计虚实同步机制与反馈更新模型,完成多源数据融合与建模迭代。结合典型工程数据开展验证,结果显示该模型的建模精度与预测准确率较高,可以提高机组运行安全性与管理智能化水平。 展开更多
关键词 水电站机组 数字孪生 运行状态 故障预测 智能建模
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抽水蓄能电站立轴式水轮机组转轮安装精度控制技术研究
8
作者 王海涛 陈宗贤 +1 位作者 乔华 张万辉 《机电信息》 2026年第4期82-85,共4页
抽水蓄能电站立轴式水轮机组转轮安装过程中,由于设备制造偏差、现场环境变化及测量系统误差相互耦合,安装精度控制面临复杂挑战。鉴于此,分析了影响转轮安装精度的三类主要因素及其作用机制,构建了包含标准化作业流程、激光跟踪测量系... 抽水蓄能电站立轴式水轮机组转轮安装过程中,由于设备制造偏差、现场环境变化及测量系统误差相互耦合,安装精度控制面临复杂挑战。鉴于此,分析了影响转轮安装精度的三类主要因素及其作用机制,构建了包含标准化作业流程、激光跟踪测量系统及典型问题处理方法的精度控制技术体系。基于某500 m水头电站工程开展实践,表明采取恰当的安装精度控制技术后转轮轴线垂直度达到0.02 mm/m,轴承摆度控制在50μm以内,满足高水头机组运行要求。 展开更多
关键词 抽水蓄能 立轴式水轮机 转轮安装 精度控制 激光跟踪测量
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大型水轮发电机定子线棒绝缘老化评估与寿命预测模型
9
作者 刘畅 《电器工业》 2026年第2期102-105,共4页
为提升定子线棒绝缘老化状态评估的精准度与寿命预测的可靠性,本文针对其绝缘劣化多因素耦合特性,构建涵盖电性能、材料性能及环境影响三类指标的评估体系,明确各指标安全阈值与权重分配,并采用“加权评分+阈值判定”法划分三级老化状... 为提升定子线棒绝缘老化状态评估的精准度与寿命预测的可靠性,本文针对其绝缘劣化多因素耦合特性,构建涵盖电性能、材料性能及环境影响三类指标的评估体系,明确各指标安全阈值与权重分配,并采用“加权评分+阈值判定”法划分三级老化状态。基于评估结果,设计“时序分析+状态修正”的寿命预测模型,其结合LSTM网络与动态修正机制实现剩余寿命预测。研究结果表明,所建评估体系可有效区分老化等级,预测模型能可靠输出剩余寿命,为发电机绝缘运维决策提供标准化技术支撑。 展开更多
关键词 定子线棒 绝缘老化评估 加权评分 寿命预测模型
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基于自主可控平台的励磁设备关键技术研究及应用
10
作者 张露 龙帅成 +1 位作者 钱波安 孙文博 《云南水力发电》 2026年第2期157-159,共3页
为落实能源保供新形势下对水电机组的安全稳定运行所提出的更高要求,加快大型水电站在核心设备国产化替代的进程,在金沙江中游河段梨园水电站励磁系统的改造中,结合国家标准与行业规范,使用了基于ARP-RT-CN自主可控平台软硬件的励磁调... 为落实能源保供新形势下对水电机组的安全稳定运行所提出的更高要求,加快大型水电站在核心设备国产化替代的进程,在金沙江中游河段梨园水电站励磁系统的改造中,结合国家标准与行业规范,使用了基于ARP-RT-CN自主可控平台软硬件的励磁调节器及智能分析平台,解决了电力网络安全的重大隐患和国际贸易摩擦时的断供风险,有效保障了国家能源领域安全,并具有适用面广,前瞻性高等优势和效益。 展开更多
关键词 水电站 励磁系统 国产化 自主可控
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大型发电机定子单相接地故障快速定位方法研究
11
作者 杨勇 刘健俊 周磊 《水电与抽水蓄能》 2026年第1期64-70,79,共8页
针对发电机定子接地故障率高,故障点查找困难现状,本文提出了一种定子单相接地故障快速定位方法。该方法借用已有的定子接地保护装置,读取基波零序电压幅值和相位信息,结合发电机和接地变压器系统零序等效电路、定子绕组分布形式,在直... 针对发电机定子接地故障率高,故障点查找困难现状,本文提出了一种定子单相接地故障快速定位方法。该方法借用已有的定子接地保护装置,读取基波零序电压幅值和相位信息,结合发电机和接地变压器系统零序等效电路、定子绕组分布形式,在直角坐标系中建立各向量之间的数学关系,通过求解故障特征函数与基波零序电压的交点,即可确认故障位置。动模样机实验和现场案例验证了该方法能够快速准确定位到故障线棒,提升现场检修效率。 展开更多
关键词 定子接地 故障定位 基波电动势 过渡电阻
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水电机组高转速工况机械制动防误投策略研究与应用
12
作者 杨辉 韦艳敏 +1 位作者 李东俊 郭文平 《自动化应用》 2026年第3期85-88,共4页
目前水电机组广泛采用电制动与机械制动结合的方式来缩短停机时间。电制动过程中残压测速功能失效将导致测速可靠性降低,转速测控装置误开出风险增大。在电制动阶段机组仍处于高转速运行工况,此时转速测量装置误开出可能导致严重的主设... 目前水电机组广泛采用电制动与机械制动结合的方式来缩短停机时间。电制动过程中残压测速功能失效将导致测速可靠性降低,转速测控装置误开出风险增大。在电制动阶段机组仍处于高转速运行工况,此时转速测量装置误开出可能导致严重的主设备损坏事故。结合某水电厂电制动过程中机械制动误投案例,提出了一套更加安全可靠的机械制动防误投策略。 展开更多
关键词 水电机组 机械制动 防误投策略
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基于ICEEMDAN和CNN-LSTM-ATTENTION的抽水蓄能机组振动预测
13
作者 汪靖尧 冯陈 +2 位作者 张玉全 张永杰 罗依竟 《水电能源科学》 北大核心 2026年第3期194-199,共6页
抽水蓄能机组的大部分问题可通过振动信号来反映,但由于振动信号具有较强的非线性、非平稳性难以直接预测。为此,提出了一种基于改进的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)、卷积神经网络(CNN)、长短时记忆网络(LSTM)和注意力机制(Attention... 抽水蓄能机组的大部分问题可通过振动信号来反映,但由于振动信号具有较强的非线性、非平稳性难以直接预测。为此,提出了一种基于改进的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)、卷积神经网络(CNN)、长短时记忆网络(LSTM)和注意力机制(Attention Mechanism)的抽水蓄能机组振动预测模型。该模型首先对振动信号进行ICEEMDAN分解,能避免模态混叠和噪声干扰;利用分解得到的IMF分量输入CNN提取特征数据,再利用LSTM深度挖掘时序特征;然后引入注意力机制,使模型聚焦关键输入信息,从而提高模型的预测性能;最后以国内某抽水蓄能电站的振动数据进行验证,并以均方误差、均方根误差、平均绝对误差及决定系数作为性能评价指标。结果表明,所提方法构建的模型相较于其他常规模型,具有更高的预测精度,适用于抽水蓄能机组的振动信号趋势预测。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 振动预测 注意力机制 ICEEMDAN CNN LSTM
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运行23年的大型水轮发电机定子线棒电气性能检测分析
14
作者 赵强 陈钰林 +4 位作者 许再尧 莫元雄 赵兵 管少博 付强 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期206-210,161,共6页
天生桥一级水电开发有限责任公司水力发电厂18 kV/300 MW水轮发电机已运行23年,为保证机组长期稳定运行,对该机组的旧定子线棒进行了主绝缘电气性能检测评估。拆除10根定子线棒前定子绕组顺利通过了常规电气性能检测试验。针对拆除的定... 天生桥一级水电开发有限责任公司水力发电厂18 kV/300 MW水轮发电机已运行23年,为保证机组长期稳定运行,对该机组的旧定子线棒进行了主绝缘电气性能检测评估。拆除10根定子线棒前定子绕组顺利通过了常规电气性能检测试验。针对拆除的定子线棒先进行常规电气性能检测试验,如线棒槽部表面电阻、线棒绝缘整体性、线棒绝缘电阻、常态与热态介损、耐电晕性能、局部放电试验等。检测结果表明,10根旧线棒仍具有较好的常态、热态介损、耐电晕性能和局部放电性能,但旧线棒的常态介损检测性能比新线棒差。利用Weibull分布函数分析旧线棒击穿电压累积概率,可知旧定子线棒累积击穿概率为63.2%时的击穿电压达到120.72 kV,实测线棒最低击穿电压为102.3 kV,比23年前的新线棒(138 kV)下降26%。目前机组已显示轻微老化迹象,但其电气性能仍能保证机组稳定运行。 展开更多
关键词 定子绕组 定子线棒 Weibull概率 击穿电压
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500 MW冲击式水轮发电机调相及深度进相运行能力分析研究
15
作者 刘振东 杨勇 +3 位作者 周胜耕 刘健俊 熊小康 李文博 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期211-215,139,共6页
为分析水轮发电机调相及进相运行在电网电压调节中的作用机制,首先通过理论分析揭示了影响运行性能的关键限制因素,并基于多个水电机组进相试验数据分析运行特性规律;进而以扎拉500 MW冲击式水轮发电机为研究对象,建立仿真模型,系统对... 为分析水轮发电机调相及进相运行在电网电压调节中的作用机制,首先通过理论分析揭示了影响运行性能的关键限制因素,并基于多个水电机组进相试验数据分析运行特性规律;进而以扎拉500 MW冲击式水轮发电机为研究对象,建立仿真模型,系统对比分析了不同运行电压和联系电抗条件下的调相及进相运行能力,仿真结果与理论分析的规律一致。基于研究结果,提出了优化水电机组调相及进相运行的具体建议,为电网电压调节提供了理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 冲击式水轮发电机 运行电压 联系电抗 调相 进相深度 限制因素
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水轮发电机推力轴承纳米润滑油散热强化机理研究
16
作者 贾先政 王代春 +2 位作者 王斌 陈才龙 段娟 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期203-206,226,共5页
在水轮发电机组运行过程中,推力轴承由于承力及摩擦等因素会产生大量余热,润滑油散热效果差会导致烧瓦现象,从而带来巨大经济损失,纳米颗粒不仅能改善润滑油润滑特性还能增强润滑油换热过程。为此,通过数值模拟仿真,研究了不同浓度(0.1... 在水轮发电机组运行过程中,推力轴承由于承力及摩擦等因素会产生大量余热,润滑油散热效果差会导致烧瓦现象,从而带来巨大经济损失,纳米颗粒不仅能改善润滑油润滑特性还能增强润滑油换热过程。为此,通过数值模拟仿真,研究了不同浓度(0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%)的纳米氧化铜颗粒强化推力轴承润滑油的散热效果。结果表明,通过添加纳米氧化铜可强化润滑油的散热效率,且纳米氧化铜浓度为0.5wt%时散热效果最佳。 展开更多
关键词 水轮发电机组 推力轴承 润滑油 纳米氧化铜 强化散热
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基于双分解融合TSMDE和ISSA的水电机组故障诊断
17
作者 方贤思 郑阳 +3 位作者 刘佳佳 何宇平 闵万雄 徐进 《水电能源科学》 北大核心 2026年第3期200-205,共6页
水电机组故障诊断目前的研究多基于单一优化,缺少模型的多元性抗噪能力。为此,提出了一种基于集合经验模态分解—变分模态分解改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化卷积神经网络—长短期记忆模型(CNN-LSTM),并引入时移机制的多尺度散布熵(TSMDE... 水电机组故障诊断目前的研究多基于单一优化,缺少模型的多元性抗噪能力。为此,提出了一种基于集合经验模态分解—变分模态分解改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化卷积神经网络—长短期记忆模型(CNN-LSTM),并引入时移机制的多尺度散布熵(TSMDE)提高特征提取能力。仿真验证结果表明,ISSA-CNN-LSTM模型结合TSMDE增强特征提取能力,有效解决了强噪声环境下水电机组振动信号的复杂分解与故障特征区分难题,显著提升了信号处理的鲁棒性,有效解决了分解准确率和效率较低的问题,使水电机组故障诊断更全面准确。 展开更多
关键词 水电机组 时移多尺度散布熵 优化算法 故障诊断 集合经验模态分解
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单喷嘴运行对大型冲击式水轮发电机组轴系稳定性影响
18
作者 陈磊 张海库 +3 位作者 李贵吉 杨进 谭晓霞 刘振东 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期207-211,共5页
大型冲击式水轮机在单喷嘴运行工况下,转轮径向力异常增大,轴系稳定性受到严重影响。对此建立了包含转轮、主轴及轴承支撑的轴承—转子系统动力学模型,基于COMSOL Multiphysics计算了轴系的临界转速及振型特征,同时分析了轴系在不同径... 大型冲击式水轮机在单喷嘴运行工况下,转轮径向力异常增大,轴系稳定性受到严重影响。对此建立了包含转轮、主轴及轴承支撑的轴承—转子系统动力学模型,基于COMSOL Multiphysics计算了轴系的临界转速及振型特征,同时分析了轴系在不同径向水推力下瞬态响应特征。结果显示,机组轴系一阶临界转速为534.49 r/min,满足设计规范要求,单喷嘴运行时径向水推力可视为常径向力,各导轴承轴心轨迹质心在径向水推力作用下发生偏移,其中水导轴承偏移量最大。结果表明,单喷嘴运行时,水导轴承承受径向力合力集中在单侧,并在射流方向±1.5°左右波动。研究成果可为冲击式机组结构优化及特殊工况运行控制提供参考。 展开更多
关键词 冲击式水轮机 轴系 单喷嘴 临界转速 稳定性
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水电机组故障诊断专家系统的设计与实现
19
作者 杨晔 李书明 鞠军 《工业控制计算机》 2025年第6期90-92,共3页
针对水轮发电机组故障现象与水力机电系统特征之间的因果关系错综复杂,在原SD8600水电远程诊断平台基础上,设计开发了一套水电机组故障诊断专家系统软件,包括诊断引擎、3D模型,采用产生式规则实现了诊断网络组态。与某水电站相结合,实... 针对水轮发电机组故障现象与水力机电系统特征之间的因果关系错综复杂,在原SD8600水电远程诊断平台基础上,设计开发了一套水电机组故障诊断专家系统软件,包括诊断引擎、3D模型,采用产生式规则实现了诊断网络组态。与某水电站相结合,实现了部分故障的智能诊断,深化了原有诊断平台的故障诊断功能,集实时诊断、历史诊断、数据记录、系统管理于一体,具备了实现水电站机组设备状态检修的最基本的条件。 展开更多
关键词 故障诊断 专家系统 诊断网络 状态检修 数据挖掘
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延长水轮发电机组机械油泵传动轴使用寿命的创新实践
20
作者 苏兆炼 陈曦 +1 位作者 王银河 韩鸿武 《云南水力发电》 2026年第2期86-89,共4页
针对华电云南以礼河发电厂三级电站机组机械油泵传动轴频繁故障导致机组非计划停运问题,通过系统性质量改进方法开展技术攻关。基于故障统计数据分析,识别出键槽磨损失效为关键要因,创新性提出双冗余扭矩传递结构改造方案。通过焊接三... 针对华电云南以礼河发电厂三级电站机组机械油泵传动轴频繁故障导致机组非计划停运问题,通过系统性质量改进方法开展技术攻关。基于故障统计数据分析,识别出键槽磨损失效为关键要因,创新性提出双冗余扭矩传递结构改造方案。通过焊接三爪销式扭矩传递装置,构建主从式扭矩传递系统,实现故障预警与冗余保护双重功能。实践表明,改造后传动轴使用寿命延长至原值的1.8倍,机组非计划停运次数降低83.3%,年直接经济效益达127×10^(4)元。 展开更多
关键词 水轮发电机组 机械油泵 传动轴 失效分析 冗余设计
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