非同期并列时汽轮发电机组轴系的扭振及其主动控制

非同期并列是大型汽轮发电机组常见的电力系统故障之一,对机组的安全运行甚为关键。该文计算了非同期并列时汽轮发电机组产生的电磁转矩,分析了其影响因素,并以一台２００ ＭＷ 汽轮发电机组为例,建立了汽轮发电机组轴系扭振主动控制系统模型,并用二次型全局最优控制算法对非同期并列时产生的扭振进行主动控制模拟计算,取得了满意的效果。     

并列操作对大型汽轮发电机组轴系扭振的影响

并列操作是系统运行中很经常的一项操作。过去只注重并列冲击电流产生的危害，而对轴系扭振缺乏研究。针对某电网600MW汽轮发电机组，研究准同期并列、自同期并列、非同期并列对轴系扭振的影响，并从轴系扭振角度，对并列操作提出一些看法，供大型汽轮机发电机组并列时参考。     

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。     

浅析机组轴系扭振时的机械（模态）阻尼

本就机组轴系扭振时无法区分与确定的实际机械阻尼与可测量的模态阻尼之间的关系作了介绍，并就机械模态阻尼的性质，测试方法、测量结果及其变化规律作了阐述，可使教对轴系扭振模态阻尼与实际机械阻尼获得一个初步的概念。     

电力系统扰动对机组轴系扭振影响的探讨

发生机电扰动时,汽轮机驱动转矩与发电机的电磁制动转矩之间失去平衡,使汽轮发电机组轴系产生扭振,是大容量柔性轴系面临的主要威胁之一。文章调查了国内外相关研究现状,总结了机网耦合与轴系扭振的关系,并给出了相关分析模型。     

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。     

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。     

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。     

汽轮发电机组轴系扭振固有频率测试研究

针对已往确定汽轮发电机组轴系扭振固有频率时需要对轴系施加大的扭振激励，易对轴系造成损伤，提出一种新方法，用此方法研制的仪器解决了上述问题，并在现场应用中取得了圆满的效果。此仪器采用数字电路实现，具有抗干扰能力强、精度高、操作简便等特点。     

1 000 MW机组引风机变频改造扭振的分析

为找出引风机联轴器膜片断裂和中间轴裂纹的根本原因,通过对风机不同工况下扭振、扭矩、瓦振等过程参数的测量和频谱分析,确定风机变频运行产生扭振是轴系损坏的根本原因。通过对风机轴系建模仿真,找出了诱发扭振产生的原因和解决途径,为电厂提出了改进建议。     

鼠笼异步电动机电磁噪声的仿真分析

依据鼠笼异步电动机电磁噪声产生的机理,该文从电磁力、机械振动和声辐射特性三个方面进行仿真得到电磁噪声。利用电压作为输入的场路耦合时步有限元模型计算电流、磁场和径向电磁力,并分析径向电磁力的谐波;基于机械有限元模型研究定子振动模态以及在电磁力激励下的振动响应;利用声学边界元模型计算电动机的辐射声场。试验测量结果验证了电磁噪声仿真计算的有效性。基于该文电磁噪声仿真方法可在设计阶段对电磁噪声进行定量预估,有助于低噪声电动机的设计研发。     

轴承松动引发的不稳定振动故障分析

针对某台汽轮发电机组发生的不稳定振动故障问题,通过对机组振动的测试、分析故障发展的历史趋势,判定故障原因为轴承松动并通过翻瓦检查验证了判定的准确性。提出了解决措施,最后总结了故障的机理,为同类型故障提供技术参考。     

带齿轮和液力变矩器的透平机械轴系扭振特性研究

基于ANSYS软件,采用用户自定义Matrix27刚度单元模化齿轮副的扭转刚度,同时采用用户自定义Matrix27阻尼单元模化液力变矩器泵轮与透平轮的连接阻尼,研究了带齿轮和液力变矩器的透平机械轴系的扭振特性.结果表明:轴系各阶扭振频率随齿轮副啮合刚度的增加而趋于定值;液力变矩器泵轮与透平轮的连接阻尼对轴系扭振频率的影...     

基于四端网络法的扭振监测与分析仪研制

简要论述了汽轮发电机组轴系扭振监测研究及扭振仪现状,阐明了四端网络法的基本原理和该算法的优点,并对应用广泛的用于测量旋转轴扭振的时间脉冲法进行了概要说明.基于四端网络模型和时间脉冲法,文中详细介绍了本扭振监测与分析仪的系统结构和系统功能.该分析仪集扭振数据采集与分析于一体,实时监测扭振状况,并对扭振故障进行在线分析,将对汽轮发电机组安全运行带来短期的和长期的利益.     

次同步振荡引起的发电机组轴系疲劳损伤

为提高电网输送能力而被广泛采用的各种电力电子装置可能会带来电网次同步振荡风险。文中针对电网可能发生的次同步振荡现象,分析600MW汽轮发电机组轴系结构,通过机网耦合计算分析次同步振荡引起的机组轴系扭振,采用应力分析和疲劳寿命计算分析次同步振荡对机组轴系的疲劳损伤。研究了不同参数所引起的轴系扭振特点,重点比较次同步振荡幅值和频率对轴系疲劳损伤的影响。分析和研究结果将有助于提高机组寿命管理水平,有效评估电网波动容许值。     

汽轮发电机组轴系扭振模型参数识别方法

扭振在线监测和保护设备的扭应力分析精度取决于汽轮发电机组轴系扭振模型与实际轴系在扭振固有特性上的一致性。然而,在模化过程中模型的刚度往往容易出现误差,从而影响扭振分析的准确性。为了估算出模型的扭转刚度参数并消除其扭振固有特性误差,提出了一种通过建立刚度参数微增量与模型固有特性变化量之间的关系方程,求解刚度参数调整量的参数识别方法。经过反复迭代,调整后模型的扭振固有特性可与实测结果非常接近,从而保证扭振应力分析的准确性。