运行1.2×105 h 15Cr1Mo1V钢主蒸汽管及R317焊缝的组织和性能

以某电厂运行12万小时的15Cr1Mo1V钢主蒸汽管及R317焊缝作为研究对象,对其显微组织及室温、高温力学性能进行了研究,并对其在560℃下的安全服役状态进行了分析。结果表明:服役态管组织中无贝氏体区域,晶界上碳化物聚集长大,晶内存在细小弥散碳化物,组织有一定的老化现象;与供货态相比,服役态管力学性能均有一定的下降,室温抗拉强度下降幅度较小,高温下的力学性能下降幅度较大;服役态管R317焊缝具有明显的脆化现象,应防止其在冷态下受到较大的冲击而产生裂纹; 15Cr1Mo1V钢和R317焊缝可以满足560℃下的安全服役。     

固溶处理对异种不锈钢焊接接头组织和性能的影响

采用搅拌摩擦焊对304/430不锈钢交错对接接头进行了焊接,分析了固溶处理对焊接接头的组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度升高,基体中第二相粒子逐渐溶解,晶粒长大明显,接头抗拉强度和伸长率总体呈降低趋势。固溶温度为800℃时,第二相粒子部分溶解,接头组织发生回复和再结晶,晶粒细小,接头抗拉强度和伸长率最大,和热处理前接头对比,力学性能有较大改善,接头断裂于430不锈钢侧,具有韧性断裂特征。     

电站锅炉主蒸汽管道堵阀处应力优化及处理

通过对主蒸汽管道的应力校核及应力优化计算,制定出了堵阀处优化处理方案。应力计算表明,该处理方案有效的优化了主蒸汽管道水平管段的应力水平,降低了堵阀出口处一次应力,为管道的安全运行提供了保障。     

焊接速度对304/430异种不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术对304奥氏体与430铁素体异种不锈钢进行了焊接。分析了不同焊接速度对焊接接头组织结构以及力学性能的影响。结果表明,将304不锈钢置于前进侧,在轴肩下压量0.2 mm,停留时间10 s,800r/min的转速下,采用30 mm/min的焊接速度能获得成形较好的接头,焊核区的铁素体及奥氏体相混合均匀,晶粒细小,形成了良好的机械和冶金结合。随着焊接速度的增加,抗拉强度和伸长率先增加后减小,当焊接速度为30 mm/min时,抗拉强度和伸长率最大,分别达到393.51 MPa和18.59%。拉伸断口在焊缝附近的铁素体不锈钢侧,断口具有韧性断裂特征。     

具备故障限流功能的新型线间直流潮流控制器

直流电网在发生故障时,电流会迅速增大,危及整个系统安全运行。而用于切断故障电流的直流断路器开断能力有限,需要与故障限流器配合使用。随着直流电网结构的日益复杂,潮流控制问题也日益突出。在直流潮流控制器原有的潮流控制能力上,探索其故障限流能力并提出一种具备故障限流能力的新型线间直流潮流控制器拓扑。潮流控制部分采用线间直流潮流控制器,故障限流部分采用晶闸管控制电感投入实现限流。对所提控制器的工作原理、动作过程及理论分析进行了研究,并在单端等效系统及四端柔性直流电网中进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制器可在正常运行时控制2条线路的潮流,在某一线路单极接地故障时进行故障限流并通过与直流断路器配合完成故障电流的切除,该装置及控制策略的可行性与有效性得到验证。     

MMC基本换流单元串并联扩容升压的对比研究

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的传输容量受限于开关元件的耐压和通流能力,不易实现超远距离大规模可再生能源的传输。大容量换流站可由小容量基本换流单元经串联、并联、串并联组合等效,在相应的拓扑结构基础上分析各种组合方式的运行特点,主要包括正常运行下的电气特性对比,直流侧故障特性对比及换流器在故障后的闭锁、解锁特性对比。围绕张北四端直流电网张北站的不同组合方式展开讨论,经仿真分析可得串并联换流单元具有均压、均流特性。当输送容量一定,串联组合方式在直流侧故障及换流站闭锁、解锁的情况下具有更加优异的性能。     

适用于直流电网保护的高压直流断路器时序配合方法

世界范围内风电、光伏大规模开发利用,其所占发电比例不断增加。柔性直流电网作为支撑高比例新能源接纳的重要手段,已成为电网发展的重要方向。高压直流断路器作为柔性直流电网隔离直流故障的关键设备也受到了越来越多的关注。提出了一种直流电网保护中高压直流断路器的新型时序配合方法,该方法可以在直流断路器拒动情况下有效减小其余直流断路器的开断直流故障电流水平,同时缩减故障隔离时间和减小直流断路器中耗能支路耗散的能量。同时,提出了一种适用于直流断路器配合,用于检测直流断路器是否存在拒动的故障判断方法。在PSCAD/EMTDC中的仿真结果验证了所提出新型时序配合方法和故障判断方法的正确性和有效性。     

基于架空线路简化模型的柔性直流电网双极短路故障定位法

在模块化多电平换流器(MMC)组建的多端柔性直流输电系统中,准确定位直流侧双极短路故障位置是确保快速功率恢复的重要举措。针对目前故障测距存在的问题及获取架空线路参数的困难,文中提出了一种基于架空线路简化R-L模型的柔性直流电网双极短路故障定位方法。通过预设双极短路故障试验可反推出架空线路故障态下的单位电阻和电感值,从而得到R-L线路模型。在此模型的基础上推导故障定位公式,代入故障线路两端的实测电压和电流数据即可较为准确地计算出故障位置。通过PSCAD/EMTDC中的四端柔性直流系统验证了所提定位算法的有效性。仿真结果表明,所提定位算法具有很高的精度和可靠性,几乎不受过渡电阻和系统传输功率的影响,同时这也证明了简化R-L模型具有很高的精度。