汽轮机转子临界转速及不平衡响应计算

通过数值模拟,计算了汽轮机转子的临界转速,分析了不平衡质量存在位置对工作转速下振动幅值的影响,得出了幅值与不平衡质量所在位置的关系。     

某高转速水轮发电机组临界转速分析

为了准确预测水轮发电机组轴系统的自振特性,防止轴系统因振动而发生破坏,采用有限单元法对机组的临界转速进行了计算。鉴于水电机组为刚性轴,校核时需要保证轴系统的一阶弯曲临界转速大于飞逸转速的1.2倍,同时保证轴系统的扭转临界转速频率远离电气激发频率。由于发电机转子不位于两个导轴承的中点,同时水轮机转轮位于轴的外伸端,转子在弓状回旋时存在着陀螺效应,笔者分析了陀螺效应对轴系统弓状回旋自振特性的影响,得出了计算机组临界转速时不能忽略陀螺效应的结论。     

水轮机转子-密封系统模型及其非线性动力学特性分析

对几种间隙流体激振力模型进行分析比较,着重描述了Muszynska模型所揭示的流体激振力的主要特征;并应用 Muszynska模型建立了水轮机Jeffcott转子-密封系统非线性动力学模型;通过数值计算分析了系统主要参数对稳定性的影响及转子涡动幅值随转速变化的规律.结果表明当转速超过临界失稳转速时,系统出现小幅度涡动,随着转速的进一步提高,转子的涡动幅值持续增加,最终可能导致碰摩,是转子产生破坏事故的重要原因之一.     

有限元法分析水电机组轴系的临界转速

本文介绍了水电机组轴系统临界转速计算的有限元模型及计算方法。通过具体算例的分析阐述了各种布置和结构型式以及各个因素对临界转速的影响，为临界转速的计算提供一个比较简便而准确的分析方法。     

百万千瓦级核电汽轮发电机轴承座刚度计算

通过对百万千瓦级核电汽轮发电机端盖式轴承座及其汽轮发电机基础刚度的有限元分析，获得了百万千瓦级核电汽轮发电机轴承支撑刚度数据。在此基础上，研究了不同轴承支撑刚度对百万千瓦级核电汽轮发电机转子轴系临界转速的影响。结果表明：百万千瓦级核电汽轮发电机端盖式轴承座刚度有限元分析值和经验值比较接近，汽轮发电机转子临界转速对较低数值范围的轴承支撑刚度变化更明显，设计时应保证足够大的轴承支撑刚度。     

转子动力学及旋转机械状态监测

高速旋转机械,如航空燃气轮机、轴流式和离心式压缩机、给水泵、风机等,其运行工况一般郝跨转子系统一阶临界转速,有的甚至跨转子系统二阶乃至三阶临界转速。对这类旋转机械,其结构的完整性和可靠性问题十分重要和突出,而转子系统的振动和稳定性又往往是问题的症结。转子动力学作为一个独立的学科,其发展始终受到研究部门和生产部门的极大关注。本文从转子动力学基本概念出发,扼要地介绍了转子动力学主要的研究内容、方法以及旋转机械状态监测与故障诊断的研究任务。     

大型水轮发电机组横向振动的有限元分析

 建立了考虑各种影响因素的大型水轮发电机组自振特性和动力响应计算模型。基于有限单元法,对机组临界转速和动力响应的计算公式进行了推导,编制了与大型软件相接口的程序,并对工程实例进行了计算和分析。讨论了陀螺效应、磁拉力、刚度及阻尼等因素对机组临界转速和动力响应的影响及影响程度,计算结果表明：陀螺效应对机组临界转速影响显著,而对机组的动力响应影响不大;而磁拉力对大型机组的自振特性影响不明显,却是影响机组动力位移的主要载荷;轴承刚度对机组的自振特性和动力响应均有显著的影响。计算模型和计算结果较为合理,为大型水轮发电机组的振动设计和减振研究提供了理论支持。     

发电机失磁保护的原理及整定计算

发电机失磁具有两大特征：发电机电势降低和导致静稳破坏。电势降低通常以系统电压或发电机机端电压降低来判断。静稳破坏的定子判据用静稳临界阻抗；转子判据用有功功率与转子电压的关系，对隐极机静稳临界阻抗是圆，U_L-P是直线，对凸极机静稳临界阻抗不是圆，U_L-P不是直线。分析了凸极机静稳临界曲线的凹凸性，证明了用圆拟合静稳临界曲线优于直线拟合。为了提高发电机电势降低判据的灵敏度，防止系统振荡造成的误动作，提出了发电机低电势判据。静稳阻抗和低电势阻抗采用正序阻抗，能有效地防止外部短路造成的误动作。在分析推导的过程中，给出了整定计算的公式和方法。     

调压井托马临界稳定断面计算补充因素修正

对托马临界稳定断面计算补充电力系数、底部流速水头、水轮机效率变化等因素,采用加敦公式对托马临界稳定断面补充因素进行修正,并采用数学模型计算论证加敦公式计算临界稳定断面补充因素修正的合理性。结果表明:托马临界稳定断面计算补充电力系数、底部流速水头、水轮机效率变化等因素更为合理,机组转速、蜗壳压力和尾水管压力在安全可靠、经济合理范围内,加敦公式计算调压井的临界稳定断面是可行的。     

有限元分析方法在研究叶片断裂方面的应用

以330MW亚临界、中间一次再热、四缸四排汽单轴凝汽式汽轮发电机组为背景，针对汽轮机低压转子第4级叶片出现的大面积开裂问题，分析了影响叶片振动响应和动应力的主要因素，利用振动模型，对叶片的振动特性和动应力进行了分析计算，得出叶片振动特性设计不良是造成叶片开裂的主要原因。     

主动磁力轴承功耗研究

介绍了一种磁力轴承的功耗分析模型。功耗导致磁力轴承和转子发热，从而对磁力轴承转子的转速和精度提高产生很大的影响。分析结果对磁力轴承结构的改进，减小温度升高具有重要的参考价值。     

岩滩水电站4号机组转子动平衡试验分析

针对岩滩水电站4号发电机组一直存在的上导摆度和上机架水平振动超规范允许值问题,对该机组进行了变转速和变励磁工况下的振摆检测,采用渐进式动平衡综合分析处理方法,分析计算转子不平衡质量的数值和方位,据此在转子支架上安装配重块,成功解决了转子动不平衡引起的上导摆度和上机架振动幅值大的问题,使得该机组振摆幅值符合标准规范要求。     

注入式转子接地保护在三峡电厂的应用与改进

南瑞RCS-985RE注入式转子接地保护应用到三峡电厂机组中,静态试验时测试结果准确,动态试验时测量波动范围较大,难以满足转子接地保护的基本要求。为解决该问题,对注入式转子接地保护原理进行研究和分析,找出了测量误差大的原因。根据三峡电厂机组励磁电压特点、机组机械转速、保护装置采样计算原理及转子分布电容特点,结合试验得出了合理的滤波窗时间和注入电源切换周期,并在计算时考虑多段平均法,使保护装置测量准确。根据分析及试验结果,对保护程序进行了升级,升级后的注入式转子一点接地保护静态和动态测量结果均比较准确、测量满足现场运行要求。     

山洪灾害临界雨量分析计算方法研究

一个流域或区域某一时段内降雨量达到或超过某一量级和强度时，该流域或区域将发生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪灾害，把这时的降雨量或降雨强度，称为该流域或区域的临界雨量(强)。临界雨量(强)是一项指标，对于山洪灾害防治有着重要意义。针对水文部门现有雨量站网的雨量资料，并利用气象站网雨量资料作为补充，提出了临界雨量的分析计算方法，可在先分析计算单站临界雨量的基础上，然后分析计算山洪灾害区域的临界雨量，也可直接分析计算典型区域的临界雨量：同时给出了资料缺乏和无资料区域或流域临界雨量的估算方法。通过对典型区域的实例分析，表明提出的方法是可行的。     

基于ANSYS水轮发电机组轴系临界转速及模态分析

为防止水轮发电机组因轴系自振而影响到电站的安全稳定运行,基于商用软件ANSYS、采用有限元分析方法,对某电站水轮发电机组的轴系进行计算分析,得出水电机组轴系的一阶临界转速,并与飞逸转速相比较,判断机组发生共振的可能性大小,为水电机组的设计、安装以及安全稳定运行提供可靠依据。     

不对中故障下的水电机组转子动力特性分析

研究水力发电需要考虑各种综合因素,包括其运行的稳定性。而机组的故障特别是转子故障会引起机组的振动,从而严重影响了水力发电。转子故障包括转子不对中、转子不平衡,在实际运行中,诱发转子发生这些故障的因素量太小且受到机组安装设计的一些限制,我们并不能够很精确地进行实际测量。通过对水电机组的模型进行仿真分析,判断随着转子的不对中量和不平衡量和转速的变化对机组的影响。分析表明,随着转速的增加,会发生碰摩现象,但当转速达到一定值后,机组又平稳运行;随着不对中量增加,机组由稳定运行到发生碰摩;随着不平衡量的增加,机组由稳定运行到发生碰摩。     

东坪电厂水轮机流固耦合建模及增容能力评估

增容改造是提升水电机组发电能力的重要举措之一。东坪水电站地处湖南,是国家电投集团增容改造的重要试点。本文以其为研究对象,采用有限元软件建立了其整体三维流固耦合有限元分析模型,选择转子中心体、主轴、转轮室、叶轮四大过流部件,对其开展流固耦合刚强度及模态数值求解,得到了流道的压力速度分布以及结构的应力、模态结果,在此基础上评估了增容后机组关键部件的刚强度及动力学特性。结果表明,现有结构条件下,东坪电站的机组额定容量可提升16.11%～21.67%,年发电量可提升1.64%。影响其增容能力的最主要因素是转子的飞逸转速,可通过适当提升转子中心体外筒圈的材料性能来提升其临界飞逸转速。研究结果为水轮机的增容改造评估提供了重要理论依据与借鉴。     

天生桥二级水电站转子组装

天生桥二级水电站水轮发电机组由哈尔滨电机厂制造,其转子为无轴结构,由中心体和10条支臂构成转子骨架,中心体上连顶轴,下连主轴。磁轭高度3050mm,转子外径8018mm,磁极30个,转子重量495吨。额定转速200r/min,飞逸转速363r/min。与传统的发电机组转子的结构相比,本转子采用的     

蓄能机组背靠背启动时被拖动机“转子过电压”“低频过流”动作原因探讨

根据几起抽水蓄能电厂背靠背启动时被拖动机"转子过电压""低频过流"动作时转速、电压等参数,对定、转子回路进行了分析,得出保护动作的原因,供运行人员分析参考。     

利用ANSYS进行水轮发电机轴系临界转速计算分析

针对某水轮发电机轴系的真实结构,利用ANSYS 13.0软件分别采用一维模型和三维模型2种方法来计算轴系的临界转速和振型,并将结果与采用传递矩阵法的结果相比较。一维模型的计算精度满足要求且具有计算耗时少、模型修改方便的优点。