汽轮发电机组轴系扭振研究综述

总结了近年来汽轮发电机组轴系扭振的研究结果，同时对部分研究的难点作了一定介绍。主要在轴系模型和分析，扭振监测以及避免激励不稳定扭振的方法等方面进行了讨论。     

汽轮发电机组轴系扭振固有特性计算

叙述了计算轴系扭振固有特性的Riccati传递矩阵法。在考核了程序合理性的基础上,对某300MW机组轴系的扭振固有特性进行了计算。其结果满足《扭振考核导则》的要求。     

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.     

东方200MW汽轮发电机组轴系扭振安全性分析

本文通过对东方200MW汽轮发电机组轴系扭振计算和现场扭振实测,论证了机组轴系扭振的安全性,为机组安全运行提供依据.     

汽轮发电机组甩负荷时的轴系扭振特性

本文综合考虑了影响汽轮发电机组轴系扭振特性的各种因素，采用现代先进的数学模型和数值计算方法，对某电厂引进３００ＭＷ汽轮发电机组在甩负荷时的轴系扭振特性进行了研究，得到了满意的结果。图９参５     

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     

抑制大型汽轮发电机组轴系扭振的控制技术综述

总结了近年来国内外抑制大型汽轮发电机组轴系扭振的控制技术的研究成果,主要介绍了引起轴系扭振的串联电容补偿、直流输电系统及控制系统等因素,以及采用的附加励磁控制等相关控制技术。提出了用耗散结构论、混沌学及突变论等非线性理论分析轴系扭振的机理和规律的新方法,以及对轴系扭振进行智能控制的新思想,并展望了这一研究领域的发展方向。     

汽轮发电机组轴系扭振特性计算分析

介绍了采用多段集中质量模型计算轴导振特性的两种方法：传递矩阵法及特征向量。并利用上述两方法对某电厂１号机轴系的扭振特性进行了计算分析。     

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     

大坝电厂300MW汽轮发电机组实施快关时的轴系扭振的计算与分析

古文通过对大坝电厂３００ＭＷ汽轮发电机组在有无快关的发电机端三相短路的四种工况下的轴系扭振固有特性及响应的计算，论证了机组轴系扭振的安全性实施快关的可行性，为机组的安全运行、实施快关技术提供了理论依据。图４表４参４     

汽轮发电机组轴系扭振动力特性的在线识别

汽轮发电机组的轴系扭转动力特性上前主要靠力学模型的简化计算来获得。提出一种新的“在线”识别方法，对机组运行时的扭转振动信号序列建立随机响应模型，通过系统辨认来求解机组扭振的固有特性。     

100MW汽轮发电机组轴系扭振特性的计算分析

介绍采用分段集中质量模型进行轴系扭振计算的原理及对实际轴系的模化方法，并对北京重型电机厂生产的１００ＭＷ汽轮发电机组轴系进行了扭振特性的计算分析。     

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     

基于分布参数轴系模型的汽轮发电机扭振仿真模型：第二部分：仿真逄例

第一部分给出了分布参数模型阶模型力矩输入的处理方法，解决了模态降价模型在建模过程中的困难，使这种模型可以实用化。基于国产３００ＭＷ汽轮发电机组，给出使用分布参数模态降阶模型轴系的建立和仿真算例，表明分布参数模态降阶模型具有仿真速度高，精度好的优点。     

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％。     

汽轮发电机组轴系扭振的调频方法及其估算

本文分析了轴系局部刚度和局部惯量对各阶频率的影响.并提出了估算局部结构改变对调整频率效果的简单公式.利用本文的分析方法,在一次求得具体轴系的频率、振型、模志刚度和模态惯量后,就能对该轴系调频的可能性、方法和程度基本上有一个定性和定量的掌握.图1表4参3     

基于分布参数轴系模型的汽轮发电机扭振仿真模型：第一部分：理论分析

给出了分布参数模态降价模型力输入的处理方法，解决了模态降阶模型在建模过程中的困难，使这种模型可以实用化。首先分析了汽轮机蒸汽力矩和电磁力矩在轴系上的分布特性，然后给出了两种计算力矩作用系数的算法。与低阶集中质量模型仿真比较表是，分布参 模型降阶模型仿真精度高，仿真速度快。     

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。     

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