数字扭振测试系统的信号处理及频谱校正

介绍了自行研制的轴系扭转振动测试系统所采用的信号处理方案。对所提取的某柴油机发电机组轴系的扭振时域信号,采用多种信号处理方法对扭振信号进行频域分析及其精度比较,确定了理想的扭振信号频率和幅值校正方法,并获得了测试对象的轴系扭振的共振转速为1200 r/min,相应的最大共振扭角为0.14°。试验结果表明,采用所确定的校正方法能得到精确的频率谱,进而确定共振临界点,使扭振的高精度快速测试与实时诊断成为可能。     

发电机轴系扭振模拟测试装置的研制及应用

汽轮发电机扭振保护装置的测试,除施加二次电流、电压信号以外,还需要发电机转速脉冲信号,模拟出次同步振荡时的场景。针对扭振保护专用测试工具和方法欠缺的行业现状,本文研制了一种扭振保护测试装置,既能够依据设定参数输出特定稳态或扭振转速信号,也可以利用RTDS的仿真数据输出转速信号,并可同步模拟发电机电流电压进行扭振保护测试。     

汽轮发电机组的鲁棒H∞扭振滤波器

现代大型汽轮发电机组控制系统的带宽频率与轴系的最低阶扭模态频率相互趋近,控制系统性能的提高受到扭振稳定性要求的制约。文中将未建模扭振模态考虑为刚体转子的模型摄动,扭振转速分量是这一模型摄动的结果。利用广义观测器估计刚体转速,构造出一种新型的扭振滤波器,以消除汽轮发电机组控制系统与轴系扭振的相互作用,与常规的扭振滤波器不同,所提扭振滤波器能够衰减扭振分量而在通频带无任何附加相位滞后,并且提供有可用于鲁棒设计的附加自由度,针对实际工程背景对扭振滤波器提出鲁棒性要求,并表示为H∞性能指标的形式,利用混合灵敏度方法设计出一种鲁棒H∞扭振滤波器,仿真结果验证了鲁棒H∞扭振滤波器在高频段衰减能力强,在通频带无附加相位滞后,鲁棒性好的优点,利用它能够有效防止扭振失稳,促进快速响应的高性能控制系统的应用。     

系统扰动对600MW机组轴系扭振影响及防范措施

结合600 MW发电机组运行实际情况,阐述了系统扰动与600 MW汽轮发电机组轴系扭振问题。全面叙述系统扰动对轴系扭振的响应、轴系扭振的特点、电气扰动对轴系扭振的影响分析、轴系疲劳寿命损耗监测等,并进一步提出轴系扭振的抑制和防范措施,供600 MW汽轮发电机组工作人员借鉴参考。     

汽轮发电机组轴系扭振的激光测试技术

介绍了一种先进的激光扭振测试技术。简要地介绍了激光扭振测试技术的原理、特点及在实验室的实际应用情况。指出激光扭振测试技术具有宽广的转速适测范围、非接触、全自动、测量精度高和测量方便等优点,应用时不需要改动待测轴系,安全性好、适用面广。该技术在监测汽轮发电机组轴系的扭振、测量机组轴系扭振固有频率、提高机组运行的安全性等方面有良好的应用前景。     

汽轮发电机组的鲁棒H∞扭振滤波器

现代大型汽轮发电机组控制系统的带宽频率与轴系的最低阶扭振模态频率相互趋近,控制系统性能的提高受到扭振稳定性要求的制约。文中将未建模扭振模态考虑为刚体转子的模型摄动,扭振转速分量是这一模型摄动的结果,利用广义观测器估计刚体转速,构造出一种新型的扭振滤波器,以消除汽轮发电机组控制系统与轴系扭振的相互作用。与常规的扭振滤波器不同,所提扭振滤波器能够衰减扭振分量而在通频带无任何附加相位滞后,并且提供有可用于鲁棒设计的附加自由度。针对实际工程背景对扭振滤波器提出鲁棒性要求,并表示为H_∞性能指标的形式,利用混合灵敏度方法设计出一种鲁棒H_∞扭振滤波器。仿真结果验证了鲁棒H_∞扭振滤波器在高频段衰减能力强、在通频带无附加相位滞后、鲁棒性好的优点,利用它能够有效防止扭振失稳,促进快速响应的高性能控制系统的应用。     

300MW汽轮发电机组扭振的模拟试验研究

对东方３００ＭＷ汽轮发电机组的扭振进行了模拟试验研究,设计并制造了扭振模拟机及其扭振试验与测试系统,测试并分析了该模拟机的扭振特性。试验结果表明,扭振模拟机的前几阶扭振固有频率和振型与被模拟对象基本吻合,可以用来研究被模拟对象的扭振响应特性及其与电系统的耦合互作用规律。     

短路及重合闸过程汽轮发电机轴系扭振的计算分析

鉴于大型汽轮发电机组在运行中多次发生因轴系扭振而损坏的重大事故，文中结合国产２００ＭＷ汽轮发电机组，采用多段集中质量轴系模型和雷卡迪传递矩阵法，对单机无穷大系统中，发电机组附近电网短路及重合闸过程中的机组轴系扭振进行了详细的仿真计算，并对轴系各轴段之间的扭振大小，以及扭振的机理进行了比较和分析，所得结论为大型汽输发电机组的 安全运行及研制提供了一些理论依据。     

大型汽轮发电机组的轴系扭振探讨

阐述了开展汽轮发电机组扭振研究的重要性，分析了汽轮发电机组扭振产生的主要原因及其种类，并重点对汽轮发电机组轴系扭振的测试方法进行了详细的叙述。     

大型汽轮发电机组轴系扭振控制研制的现状与展望

该文阐述了国内外在大型汽轮发电机组扭振控制方面的研究状况、分析了汽轮发电机组轴系扭振产生的主要原因，指出汽轮发电机组轴系扭振的主要生产特点是具有较大的能量和激励的随机性，讨论了用主动控制技术实现其扭振控制的方法和可行性。     

基于小波变换的扭振测量方法

扭振对汽轮发电机组安全性的影响自20世纪70年代初就引起了汽轮机行业的密切关注。但是现今市场上扭振测试仪器大多价格昂贵、调试困难,制约了扭振测量的普及和发展,为电厂的安全运行埋下了事故隐患。本文提出了一种间接测量扭振的测试方法,即由电机的定子电流来检测轴的扭转振动,采用数字化电流测量和小波分析来实现扭振的间接测量。     

汽轮发电机组转子温度分布对其扭转振动的影响

在进行汽轮发电机组轴系扭振分析时,通常假设轴系材料特性参数为常数,然而,在实际条件下,随着轴系温度分布情况的不同,这些特性参数也会相应地发生变化。针对某电厂３００ＭＷ汽轮发电机组在满负荷工况下的轴系温度分布情况,计算了考虑温度分布后轴系扭振各阶固有频率以及响应的变化情况,分析了这些变化对轴系安全性的影响。     

汽轮发电机组轴系扭振分析

本文用三质量模型分析汽轮发电机组轴系扭转振动问题,建立机组轴系扭转振动的分析模型。以研究机组轴系在发电机、励磁机的激振扭矩作用下的扭转振动特性为例,得到了模型的幅频特性曲线和响应的表达式。同时还得到了短路冲击作用下,轴系的扭转角响应和各轴段(联轴器)上扭矩响应的解析解。     

浅析机组轴系扭振时的机械（模态）阻尼

本就机组轴系扭振时无法区分与确定的实际机械阻尼与可测量的模态阻尼之间的关系作了介绍，并就机械模态阻尼的性质，测试方法、测量结果及其变化规律作了阐述，可使教对轴系扭振模态阻尼与实际机械阻尼获得一个初步的概念。     

亚临界600 MW汽轮发电机组轴系动力学设计和研究

本文以亚临界600MW汽轮机国产化为依托,针对该机组轴系的特点,通过大量的对比计算分析,研究了轴承的性能及轴承结构形式对轴系动特性的影响,确定了轴承方案和轴系结构,完成了亚临界600MW汽轮发电机组的轴系动力学设计和研究。     

单机容量及负荷水平对轴系扭振的影响

本文给出了一种汽轮发电机组轴系扭转振动模态对数衰减率的计算方法.轴系扭振的模态对数衰减率正比于每个振动周期耗散的能量与峰值应能的比值.随着单机容量的增加,汽轮机的转动惯量与发电机的转动惯量之比值增加,轴系的第一阶模态对数衰减率则减小,轴系发生扭转振动的可能性则相应增大.当机组的负荷减小时,作用在汽轮机转子上的蒸汽阻尼下降,从而轴系的模态对数衰减率下降.那么,机组在低负荷的情况下,轴系发生扭转振动的可能性增大.     

大型汽轮发电机转子的扭振模化及其实验验证

本文利用有限元数值计算方法，系统研究了发电机转子本体部分的扭转刚度及其主要的影响因素。针对国产发电机的具体特点，本文首次给出了计算大型发电机转子本体部分扭转等效直径的公式，此外，还对转子上其他一些结构的模化作了探讨。本文还以２００ＭＷ汽轮发电机转子为工程应用实例，计算了在下线前、完工后它的力学模型及其模态，并实测了它的若干低阶模态。理论结果与实测结果符合很好。     

汽轮发电机定子绕组端部振动事故的预防

本文分析了引起汽轮发电机定子绕组端部振动的原因,以及固有频率试验和振动测量的意义.以试验数据为基础,提出了预防绕组端部振动事故的几点建议,对发电机定子绕组端部的改造、检修和发电机的安全运行具有较大的参考价值.     

汽轮发电机组轴系扭振模型改进

讨论了用试验所得的不完全模态来辩识和修正由有限元法建立起的汽轮发电机组轴系扭振集中参数模型。用最小范数原理导出了模型参数矩阵的修正式，并对国产２００ＭＷ机组进行了实机计算，验证了模型修正方法的有效性。     

大型汽轮发电机组高周保护控制规律研究

抑制暂态高周是提高大型汽轮发电机组安全运行水平的一个重要方面。本文采用暂态分析和机电网全时域仿真分析相结合的方法,研究了现有高周保护方案的特点,分析了其引起的“乒乓：现象可能造成轴系应力叠加放大的潜在危害,并提出了避免“乒乓”现象发生的新高周保护方法。