300MW机组在机电耦合冲击作用下的扭振控制特性考核

建立了汽轮发电机组转子轴系的阶梯轴弹性连续体扭振模型。利用求解复杂阶梯轴系扭振响应波动方程的方法对 1台 3 0 0 MW汽轮发电机轴系在外部载荷作用下的扭振响应进行了计算机模拟考核 ,并采用最小能量法对机组转子轴系进行了主动控制模拟研究。图 1 2表 3参 3     

汽轮发电机组轴系扭振响应分析

针对传统的汽轮发电机组轴系扭振瞬态响应求解模型的不足,进行了去线性趋势处理,消除了Newmark-β法存在的线性累积误差,建立了新的求解模型.以300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对典型电力系统扰动(如三相短路、两相短路、非同期并网等)下的轴系扭振响应进行了仿真分析.结果表明:几种扰动均能激起轴系的前五阶扭振固有频率,尤以120°非同期并网激起的轴系扭振响应最大;在整个轴系的扭振响应上,发电机转子处的扭振比汽轮机转子处剧烈.     

汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟实验研究

在理论分析的基础上建立了国产２００ＭＷ汽轮发电机转子轴系扭振主动控制模拟试验台,并在该试验台上进行了阻尼减振和主动控制减振等多项实验研究,结果表明主动控制可以有铲地抑制汽轮发电机组轴系的扭振。     

大型汽轮发电机组轴系扭振的动频研究

在考虑轴系动态条件的基础上,推导了动频问题的轴系扭振模型,并在有限元方法的基础上研究了轴系的几何结构和工作转速的高低等因素对轴系扭振的影响,进而给出了多盘转子扭振动频的判定准则。还对某300MW汽轮发电机组轴系扭振的动频问题进行了研究,得出了现有转速下的汽轮发电机组轴系扭振可以不考虑动频影响的结论。     

300 MW汽轮发电机组在机电耦合作用下的扭振

大型汽轮发电机组轴系扭振是电网系统和机械系统相互作用的结果.以1台300 MW汽轮发电机组扭振模拟机为对象,对轴系扭振和机电耦合次同步谐振的耦合作用进行了模拟试验.结果表明:在三相短路故障激励下,具有串补电容的输电线路比无串补电容的输电线路对机组轴系扭振响应的影响更大;补偿度越高,电力系统中谐振电流明显增大,发生机电耦合次同步振荡的危险性越大.     

汽轮发电机组轴系扭振试验研究与误差分析

汽轮发电机组转子扭振的试验研究是扭振研究中的重要部分。在扭振试验台上进行了轴系扭振固有频率测量的模拟试验，并对试验中产生误差的因素进行了分析计算。结果表明，齿轮的分度不均、安装偏心以及弯曲振动等因素都对扭振试验的准确性有所影响，粗略计算得到的相对误差最大可达5％。     

汽轮机扭振作用下叶片响应及应力计算

建立了适用于汽轮发电机组轴系扭振与叶片振动耦合分析的转子-叶片耦合扭振模型,并将该模型应用于某国产600MW汽轮发电机组末级长叶片的分析计算中。基于该模型采用Riccati传递矩阵法和Newmark-β法相结合的方法得到轴系扭振故障时叶片的位移响应曲线,利用Ansys软件计算得到叶片位移-应力关系曲线,确定了叶片振动的危险截面,得到叶片危险点的应力历程,为转子和叶片的扭振疲劳寿命损耗在线分析和安全性评估奠定了基础。     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动对轴系扭振的影响,给出了由轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算.结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不容忽视的.图3参4     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动的轴系扭振的影响,给出了轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算,结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不可忽视的,图3参4。     

Holzer传递矩阵法在计算轴系扭振固有频率时的应用

通过对轴系进行模化分析,将Holzer传递矩阵法应用于东方300MW汽轮发电机组轴系扭振的固有频率计算中,通过理论分析及具体算例运算,表明该方法既简便又具有较高精度,是一较为理想的汽轮发电机组轴系扭振频率计算方法。根据实际计算经验,合理地等效连续阶梯轴将给计算带来方便。     

电力系统扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响及其主动控制

采用线性定常二次型全局最优控制理论对电力系统扰动下大型汽轮发电机组轴系产生的扭振进行主动控制,较详细地阐述了三相短路和两相短路的故障原因,讨论了两种故障对最大电磁转矩的影响,计算了发电机组轴系产生的冲击转矩和扭振响应,并利用线性定常二次型全局最优控制理论对这两种故障进行扭振主动控制仿真计算。计算结果证明:采用扭振主动控制技术能有效抑制由于电力系统扰动而引起的大型汽轮发电机组轴系扭振。图7参8     

汽轮发电机组对瞬态三相电流电压历程激励的扭振响应计算

根据电力系统参数的监测，掌握轴系的扭振状态，是汽轮发电机组扭振监测的重要内容。本文提出一种在获得任意三相电流电压历程后的汽轮发电机组轴系的扭振响应计算方法，并研制成相应的计算机软件，可供扭振监测分析时使用。     

空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性分析

主要研究了空冷600MW汽轮发电机组轴系扭振特性、疲劳寿命损耗,并针对两个特定电厂的接入系统进行网机耦合次同步谐振特性分析。轴系扭振频率和响应计算采用连续质量模型,次同步谐振特性分析采用集中质量模型。计算结果表明,机组扭振频率避开了工频和倍频,轴系不会因共振而破坏;在短路故障轴系扭振是安全的;空冷600MW汽轮发电机组可以用于远距离输电在线路中进行串联电容器补偿。     

某型燃气-蒸汽联合循环机组轴系振动特性研究

以某型燃气-蒸汽联合循环机组轴系为研究对象。首先对轴系各转子进行了模化,然后采用有限元方法计算了轴系的横向弯曲临界转速和不平衡量响应;同时采用连续质量的传递矩阵法计算了轴系的扭振固有频率和两相短路时轴系的扭振响应,并进行了轴系振动安全性分析。     

汽轮发电机组扭振模拟机的轴系设计

介绍了汽轮发电机组轴系扭振模拟系统的设计原则,利用雷卡迪传递矩阵分析计算了汽轮发电机组轴系扭振的固有特性。依据设计原则,利用模态刚度矩阵、模态质量矩阵和模态频率相似进行了扭振模拟机轴系的设计,扭振模拟机轴系前三阶固有特性与实际机组轴系扭振动特性基本一致。试验表明,扭振模拟机达到了设计目的,同时也证明了轴系分析方法和设计方法的正确性。     

蒸汽轴向流动对汽轮发电机组轴系扭振响应的影响

对在汽轮机高压和中压调节阀快关动作后蒸汽沿轴向流动过程对轴系扭振响应的影响进行了研究。轴系的计算模型采用连续质量模型。外激励模型是考虑了汽轮机ＤＥＨ系统、热力系统以及单机对无穷大电网的机电耦合数学模型。对３００ＭＷ汽轮发电机组的仿真计算表明,考虑蒸汽流动导致的激励扭矩沿汽轮机轴向瞬时变化时,对轴系的扰动和轴系扭振的激励加强,蒸汽载荷变化对汽轮发电机组轴系扭振的影响是较大的,在轴系安全评价中必须加以考虑。图４参３     

化发电机组轴系扭振最优控制理论的研究

把现代控制理论与机械振动理论相结合,建立了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间模型,以减少轴系总扭振能和控制能量为优化目标,提出了汽轮发电机组轴系扭振的二次型全局最优控制算法,并编制了适用于连续和离散两关系统设计的仿真通用计算程序,并对１台２００ＭＷ汽轮发电机组轴系进行扭振主动控制模拟计算分析。图６参２     

汽轮发电机组轴系扭振最优控制理论的研究

把现代控制理论与机械振动理论相结合 ,建立了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间模型 ,以减少轴系总扭振能和控制源能量为优化目标 ,提出了汽轮发电机组轴系扭振的二次型全局最优控制算法 ,并编制了适用于连续和离散两类系统设计的仿真通用计算程序 ,并对 1台 2 0 0 MW汽轮发电机组轴系进行扭振主动控制模拟计算分析     

1000MW机组甩负荷过程轴系动态响应分析

鉴于大型旋转机械在瞬态响应过程中极易发生轴系恶性扭转破坏,结合某1 000MW超超临界汽轮发电机组,采用有限元分析(Finete Element Analysis,FEA)方法建立多转子轴系扭转响应和安全性分析计算模型。该模型利用甩负荷试验数据,模拟分析转速、转速变化率、变负荷率等因素对转子系统安全性的影响特点。比较了在不同因素作用下轴系中应力、扭角各自的分布差异和扭振响应状态,给出了最危险截面所在位置,并指出100%甩负荷过程在所有运行状态中最为危险,甩负荷发生后的98.6ms时刻轴系承受的扭转剪切应力值达到最大,是整个甩负荷过程最危险的时刻。该分析结果或为设计制造及运行维护提供一定的理论依据。