短路故障时汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动分析

简要介绍了用于分析机组弯扭耦合振动的增量传递矩阵方法,利用该方法,分析了发电机出口端两相短路和三相短路故障时轴系弯扭耦合振动特性,并与三相短路重合闸以及非同期并网故障的耦合振动特性进行了比较。分析表明:发电机出口端发生短路故障时,各转子都很快被激励出扭振来,由于耦合作用,各转子弯振也发生一定的变化,但弯振的变化明显滞后于扭振;弯振受短路故障影响较为明显;各转子扭角与扭矩变化特征相似,其频率成分包含了工倍频及前三阶扭振固有频率;各种电气故障下,各转子弯振幅值都增大了,发电机转子增加最为明显;三相短路及重合闸故障不论是对高、中、低压转子,还是对发电机转子的弯振、扭振以及扭矩幅值影响都最为显著。     

质量偏心对碰摩转子弯振和扭振特性的影响

摘要:针对两端刚性支承的Jeffcott转子,建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程。以质量偏心为控制参数,分别对碰摩转子的弯振和扭振特性进行了数值仿真分析。结果证明:质量偏心对转子弯振和扭振特性影响非常明显,质量偏心越大,转子运动越复杂。当质量偏心较小时,碰摩转子主要出现1/2X、1/3X、1/4X和1/5X等分频振动,当质量偏心较大时,碰摩转子将出现拟周期和混沌运动。同时,弯振和扭振分叉图可分为四个运动区,质量偏心对这四个运动区的影响各不相同。文中也揭示了弯振与扭振间的相互作用关系,发现:扭振不但具有与弯振基本相似的运动特征,而且有抑制转子弯振复杂运动的能力。这些振动特征为碰摩转子的状态识别与诊断提供了一条新思路。     

考虑电磁刚度的水电机组转子轴承系统弯扭耦合振动研究

从水轮发电机转子的气隙磁场能表达式出发,推导发电机转子的弯曲及扭转电磁刚度表达式。建立了考虑弯曲和扭转电磁刚度的水电机组转子轴承系统的弯扭耦合振动模型。研究了弯曲和扭转电磁刚度在不同导轴承刚度支承情况下对转子轴承系统弯扭耦合振动的参与耦合作用,探讨了导轴承刚度和集中阻尼对系统弯扭耦合振动特性的影响。结果表明,两种电磁刚度对弯振及扭振幅值的影响存在相互激发放大作用,轴承刚度及集中阻尼虽然对弯振及扭振的影响规律略有不同,但均是不可忽视的因素。     

非同期并列时汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动分析

将逐步积分法的思想与传统传递矩阵法相结合，提出了增量传递矩阵方法。基于多段集中质量模型和增量传递矩阵法，并结合Riccati法，建立了汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动瞬态响应求解模型。利用该方法，针对某200MW汽轮发电机组的120°和180°两种非同期并列情况，进行了机组弯扭耦合振动响应特性研究，分析表明：汽轮发电机组的120°和180°两种非同期并列情况下的弯振和扭振响应特性基本相似；非同期并列主要激发出工频和前两阶固有频率扭振，弯振除工频主分量外，第一阶固有频率也被激发出来；180°非同期并列时的暂态电磁力矩峰值比120°非同期并列时低，相应的扭振和扭矩响应也小于后者。     

电机振动噪声研究(三)定子机械振动特性计算研究

电机运行时,气隙中交变的电磁力波作用于定、转子铁心,使它们随时间周期性地变形,即发生振动。振动频率就是径向力波的频率。另一方面,电机有因其结构而决定的固有振动频率,当外施的激振力频率接近或等于固有频率时,就会发生共振。这时,振动的幅值及由此而来的噪声将会大大增加。     

水电机组转子轴承系统弯扭耦合振动影响因素研究

建立了水电机组转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型,应用数值算法求解了不同导轴承刚度情况下,转子的弯振和扭振响应时程曲线,研究了轴承集中刚度和阻尼、陀螺力矩及转动惯量等对转子轴承系统弯扭耦合振动的影响.结果表明,轴承在弯曲方向上的集中刚度和阻尼对转子的弯振和扭振均有重要影响,而扭转方向上的阻尼对弯振和扭振影响相对较小,陀螺力矩中的扭转力矩对系统的响应起主要的影响作用,转动惯量增大使得系统的弯振和扭振响应降低.     

某型汽轮发电机转子扭振固有频率的计算和分析

将连续质量模型的Riccati传递矩阵法应用于某型汽轮发电机转子扭振的固有频率计算中,通过理论分析及具体计算可以看出,该方法既简便又具有较高精度,且采用此方法计算时与模型划分单元数目无关,是种一较为理想的汽轮发电机转子扭振固有频率计算方法。计算结果表明,某型汽轮发电机转子扭振频率避开了工频与倍频,发电机转子不会因共振而遭到破坏。     

考虑水力和电磁激励的水电机组轴系统的扭转振动分析

推导了水轮发电机组的电磁力矩和电磁刚度的表达式,建立了考虑转子支臂刚度并在水力转矩和电磁力矩耦合作用下的轴系统机电耦联扭振模型。研究了轴系统扭振特性随转子转动惯量、支臂刚度、转轮水体附加质量的变化规律。分析了不同频率的水力激励对转子扭振响应的影响规律,得出了轴系最大扭矩内力、扭振角和电磁力矩的频响曲线。研究水力激励频率等于零频和一阶频率时的机电耦联共振特性,给出了激磁电流和内功率角对扭振的影响,揭示了机电耦联振动规律,为水电机组的设计与安全稳定运行提供理论依据。     

水轮发电机转子系统碰摩弯扭耦合振动分析

机电耦联振荡诱发的水轮发电机转子、定子碰摩现象,会加剧转子系统的弯扭耦合振动,进而诱发机组系统严重的安全事故。建立水轮发电机转子系统定、转子碰摩运动微分方程,利用数值积分方法,研究了电磁刚度、转子质量偏心、阻尼及定子径向刚度等对转子系统非线性动力特性的影响。结果表明,弯曲和扭转电磁刚度对弯曲和扭转振动存在相互耦合激发放大作用,但随着偏心的增加,电磁刚度的影响程度减弱;质量偏心较大时弯扭耦合作用强烈,弯曲或扭转阻尼比的影响作用较大;定子径向刚度增大导致径向碰摩力增大,弯振幅值略有降低,扭振幅值增加,振动频率成分复杂。所得结论可为转子系统的设计、运行、振动控制预测及诊断提供参考。     

东方600MW汽轮机轴系扭振敏感性分析

研究转子的动力学特性对其结构参数的敏感性,不仅对保证转子系统的运行安全和振动品质有重要意义,还为转子设计和制造提供了必要的调频手段。本文以东方某600Mw汽轮机轴系为研究对象,采用传递矩阵法及敏感度研究转子参数对轴系扭振频率的影响。轴系频率对转子局部扭转刚度的最大敏感度可达36％,但其轴系扭振振型变化很小。分析结果表明,东方桌600Mw汽轮机轴系扭振固有频率对转子轴颈和联轴器局部的参数较为敏感。其中局部的刚度对扭振频率较低的模态影响较大,局部的转动惯量对扭振频率较高的模态影响较大。对扭振模态影响最大的局部常常在扭振振型变化最大处。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products