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。     

大容量汽轮发电机组的轴系扭振

1问题的提出随着电力系统的发展，发电机的单机容量越来越大，转子钻长度增加，横截面相对下降。这样，整个轴系统就不能再看成为一转动刚体，而应看作为两端自由“质量一弹簧”系统。这种情况下，电力系统因故障或运行方式改变而引起的电力系统与机械系统的相互耦合作用，可能导致发电机组的轴系扭振。轴系扭振会缩短机钻的使用寿命，严重的会造成轴系损坏。这个问题已为国内外实际运行情况和分析所证实。所以，传统的轴系承载能力、设计标准、运行规程和沿用的概念正在受到冲击。我国电力系统300MW以上的大容量机组不断增多，500kV超高…     

汽轮发电机转子扭振的研究

应用扭动计算程序,对３００ＭＷ汽累发电机组轴系进行了扭振计算分析,得出了机组轴系在各种设计工况下的扭振固有频率以及两相突然短路时轴系的最大剪切应力与最大扭矩。介绍了实验室扭振模型实验的建立及扭振模式方法,对模型系统的扭振固有频率进行了计算与测试,计算结果与测量结果非常接近,从而也验证了测量系统的可靠性。     

大型汽轮发电机组轴系扭振仿真与分析

基于场路耦合方法，对大型汽轮发电机组轴系扭振进行了仿真与分析，考虑了动态饱和特性和转子本体涡流特性的影响。对一台６００ＭＷ汽轮发电机组在单机无限大系统中，由于突然短路故障，非同期并网以及重合闸管电力系统扰动引起的轴系扭振进行了仿真计算，结果令人满意。     

重合时刻对机组轴系扭振的影响

利用表征重合闸操作影响发电机轴系扭振幅度的等值能量函数,导出了瞬时性故障与永久性故障下重合闸操作对轴系冲击最小的理想重合时刻。在此基础上,给出了能够减小重合操作对严重受扰轴段冲击的重合时刻计算方法及计算步骤。仿真计算验证了文献[1]所提出的模型及该文所确定的优化重合时刻的准确性和计算方法的有效性,为改善实际中重合操作对轴系的冲击奠定了理论基础。     

大型汽轮发电机采用交流励磁机或静止励磁系统对轴系扭振的影响

本文从原理上对此进行了研究和分析。首先对汽轮发电机的轴系建模进行了说明,然后以ＩＥＥＥＥ次同步谐振标准模和和东北电网中伊纯敏电厂计划安装的５００ＭＷ和６００ＭＷ汽轮发电机组为典型算例,研究了改用静止励磁方式对轴系扭振的影响。     

汽轮发电机组轴系扭应力分析及保护装置的应用

论述了汽轮发电机组在电网各类扰动下对轴系形成的疲劳损耗,介绍了扭应力分析及保护装置的应用。     

计算轴系扭振固有特性的Riccati法

本文将Riccati传递矩阵法推广到轴系扭振固有特性的计算,理论分析和数值计算表明,这种方法具有编制程序简单、占有内存少、运算速度快、数值稳定和计算精度高等特点。因此这是一种较为理想的计算轴系扭振固有特性的方法。     

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。     

东方300MW汽轮发电机轴系扭振特性模拟机的设计与制造

本文主要介绍了国内外大型汽轮发电机组轴系振动问题的研究,指出国内现阶段的工作要点,提出了建立模拟系统应达到的技术要求及模拟电机的设计原则,并简单叙述了模拟电机的结构设计特点与制造工艺特点。     

大型汽轮发电机组轴系扭振问题的探讨

在总结概括国内外有关专家大量工作的基础上,介绍了大型汽轮发电机轴系扭振的形成机理,导致轴系扭振的几种电力系统电气扰动,轴系扭振机电数学模型的建立、预防和抑制轴系扭振的方法以及机组固有扭振频率的实机测试。     

基于状态观测器的汽轮发电机组扭应力测量

讨论了基于模型仿真的汽轮发电机组轴系扭应力监测装置的测量误差,指出模型误差和初值差对扭应力计算精度有明显影响,在此基础上提出了用状态观测器实现扭应力测量的方法,通过优选观测器反馈增益矩阵,能够较好地克服模型误差和初值误差对应力测量的不良影响。     

汽轮发电机组轴系的扭振的研究

汽轮发电机组的轴系扭振是电力系统故障和运行方式变化引起的。近年来国内外一些运行的大机组中，多次出现过联轴器螺栓被切断事故，并有明显剪切疲劳特征。为保证汽轮发电机组长期安全运行，要求对机组振动进行监测和验算，严格控制在允许范围内。     

浅析汽轮发电机组轴系扭振

汽轮发电机组轴系扭振问题在1970年被提出后，国内外对此进行了广泛的研究并取得了很大的成果。本文在参阅近年来一些文献的基础上，就轴系扭振的定义、分类、产生的原因、发生的现象、相应的分析方法与解决措施、目前尚待解决的问题进行一个简单的总结和讨论。     

基于多传感器信息融合技术的汽轮发电机轴系扭振刚性转速的估计

基于分布式多转速传感器测量信号的冗余性和互补性,利用多传感器信息融合技术提出1种估计刚性转速、实现扭振滤波的方法。基于模态分析理论提出1种刚性转速的融合规则,由1个极小极大问题确定最优的加权因子。通过对传感器故障的检测与分离,提高信息融合方法估计刚性转速的精度和容错能力。对1台实际机组和扭振试验的在线监测数据滤波处理的实践表明,多传感器信息融合刚性转速的滤波方法性能良好且易于实现,是1种解决扭振与汽轮发电机控制系统相互作用问题的有效措施。