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J-GLOBAL ID：201502210833244153   整理番号：15A0816631

電力網周波数変動の測定に基づくフランシス水車中の動荷重のシミュレーション

Simulations of the Dynamic Load in a Francis Runner based on measurements of Grid Frequency Variations

著者 (2件)： ELLINGSEN Rakel (Dep. of Energy and Process Engineering, Norwegian Univ. of Sci. and Technol.) ,  STORLI Pal-tore (Dep. of Energy and Process Engineering, Norwegian Univ. of Sci. and Technol.)
資料名： International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web)  (International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web))
巻： 8  号： 2  ページ： 102-112 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： U0113A  ISSN： 1882-9554  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ノルウェイの電力網において,最近観察された傾向は,電力網周波数変動の増加で,それは,周波数がより頻繁に,正常範囲(49.9~50.1Hz)を超えることを意味する。電力網周波数の変動は,電力網につながる全水車の回転速度の変化につながり,その理由は回転速度が,同期発電機の電力網周波数と密接に関係することによる。回転速度が変化するとき,このことは,回転質量に作用する正味トルクが変化し,水車ランナの材質が,トルクのこれらの変化に耐える必要があることを意味する。従って,周波数変化は,水車のトルク振動につながり,それはランナが耐えなければならない動荷重となる。明らかに,ランナ上の実荷重を考慮に入れない,ランナ設計が原因となって,いくつかの新型フランシスランナが最近,疲労によるランナ翼中のクラックを経験した。本稿では,電力網周波数変動による,トルク振動と動荷重が,1D MATLABプログラム中で模擬され,測定された周波数がシミュレーションプログラムへの,入力として使用された。周波数が正常範囲から数秒で減少する極限事象に加えて,440秒間にわたる電力網周波数中の最大の増加と減少が調査された。電極網周波数の変動から生ずる動荷重印加は,作成された変量Tstressによって,定量的に見出され,またここで提示されたシミュレーションでは,Tstressの変化は,平均値の約3%で,比較的小さな動荷重であることがわかった。記憶すべき重要事項は,これらの動荷重が,ロータ-ステータ相互作用および吐出管サージのような他の全動荷重に加えて入ってきて,もし無視できないことがわかれば,また設計過程において含められるべきであることである。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *動荷重 ,  電力系統 ,  周波数 ,  シミュレーション ,  トルク ,  *フランシス水車 ,  プログラムパッケージ ,  変動荷重
準シソーラス用語： MATLAB

分類 (1件)： 水力発電  (NB03030S)

引用文献 (6件)：

• [1] Nielsen, T. K. and Selbo, P.-T. 2014, “Measurements and simulations of turbines on a common grid”, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Vol. 22
• [2] Statnett, 2014, “Systemdrifts- og Markedsutviklingsplan 2014-2020. Tiltaksplan for sikker og effektiv drift av krafverksystsemet”
• [3] Eurelectric and Entso-E, 2011,”Deterministic frequency deviations - root causes and proposals for potential solutions”, A joint EURELECTRIC - ENTSO-E response paper
• [4] Storli, P.-T. and Nielsen, T.K., 2014, “Dynamic load on a Francis turbine runner from simulations based on measurements”, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Vol. 22
• [5] Chapman, S., 2005, Electric Machinery Fundamentals, McGraw-Hill Companies, Incorporated

タイトルに関連する用語 (5件)： 電力網 ,  周波数変動 ,  フランシス水車 ,  動荷重 ,  シミュレーション