雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組次同步振蕩建模與扭振安全性研究.pdf_第1頁(yè)
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1、在現(xiàn)代化的電廠中,保證風(fēng)機(jī)的安全是尤為重要的工作。隨著風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的迅速發(fā)展和機(jī)組容量的變大,更多的故障問(wèn)題引發(fā)人們的重視,扭振就是其中之一。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性與風(fēng)速變化息息相關(guān),同時(shí),匝間短路、甩負(fù)荷等機(jī)電擾動(dòng)也可能使軸系產(chǎn)生扭振故障。風(fēng)力的變化和電網(wǎng)的波動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)具有長(zhǎng)期的影響,瞬態(tài)沖擊類故障雖然時(shí)間短,但在不利條件配合下,仍可能產(chǎn)生超過(guò)軸系承受能力的巨大交變應(yīng)力,而造成軸系一次性的損壞,因此對(duì)風(fēng)機(jī)軸系扭振的研究具有十分重要的意義。<

2、br>  本文以某1.5MW的雙饋異步風(fēng)電機(jī)組為例進(jìn)行分析,首先對(duì)風(fēng)電機(jī)組軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行了建模,包括軸系、風(fēng)輪、齒輪副和聯(lián)軸器,根據(jù)風(fēng)機(jī)的多分支結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,建立了多軸系的集中質(zhì)量模型,并對(duì)軸系的固有特性進(jìn)行分析,得出了風(fēng)機(jī)軸系振型及固有頻率,為驗(yàn)證上述建模的準(zhǔn)確性,利用ansys有限元軟件進(jìn)行驗(yàn)證,分析了參數(shù)變化對(duì)固有特性的影響。其次,對(duì)扭振故障進(jìn)行分析,闡述了引起風(fēng)機(jī)扭振的交變激勵(lì)源,包括交變風(fēng)力,次同步振蕩和瞬態(tài)沖擊類故障。給

3、出了各種故障的故障機(jī)理和分析模型。最后,針對(duì)軸系扭振提出了Newmark-β法和raccati法相結(jié)合計(jì)算響應(yīng),利用四點(diǎn)關(guān)聯(lián)法估算材料的扭振S-N曲線,分析各類故障下的危險(xiǎn)截面應(yīng)力,計(jì)算其應(yīng)力集中系數(shù),采用雨流記數(shù)法計(jì)算疲勞壽命,將多軸應(yīng)力修正考慮在內(nèi),用Manson-coffin應(yīng)變壽命公式對(duì)疲勞壽命的計(jì)算進(jìn)行修正,并介紹了miner理論計(jì)算疲勞累積壽命損傷。并利用PSCAD對(duì)典型故障進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明第一階的共振可以被激勵(lì)出來(lái),

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