電網(wǎng)沖擊下汽輪發(fā)電機組軸系彎扭振動模擬試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,汽輪發(fā)電機組振動問題越來越突出。電力系統(tǒng)故障和一些運行方式都會使電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊,引起電網(wǎng)振蕩,導致機組軸系產(chǎn)生扭振,甚至造成軸系破壞事故。在軸系振動特性方面,彎振和扭振之間也相互影響、相互作用。由于現(xiàn)場試驗具有一定的局限性和危險性,人們開展了汽輪發(fā)電機組模擬系統(tǒng)的研究,并積極尋找合理有效的試驗手段。為此,論文針對該領域中幾個關鍵性問題進行了研究,主要工作如下: 采用有限元分析方法對次同步諧振模擬機軸系進行了

2、固有特性的分析計算,有限元的計算結果與電網(wǎng)沖擊下軸系扭振的試驗結果基本一致。電網(wǎng)沖擊下次同步諧振模擬機軸系的扭振響應試驗發(fā)現(xiàn)三相短路故障沖擊對軸系的扭振響應最大,能激勵出軸系扭振的前三階固有頻率。 以Jeffcott單質(zhì)量不平衡轉(zhuǎn)子和齒式聯(lián)軸器不對中轉(zhuǎn)子為研究對象,分析了轉(zhuǎn)子彎扭耦合振動的頻率特性,理論分析與模擬機軸系彎扭振動試驗分析結果一致。結果表明軸系彎扭振動是相互影響的、相互作用的。 電網(wǎng)沖擊下的次同步諧振模擬機軸

3、系彎扭振動試驗獲得了目前尚缺乏的重要的機組軸系彎扭振動試驗數(shù)據(jù)。試驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)彎振對扭振的影響表現(xiàn)在扭振幅值譜中包含工頻、倍頻和N/3X頻率成分,扭振對彎振的影響表現(xiàn)在彎振幅值譜中工頻和二倍頻幅值的變化。 次同步諧振下軸系彎扭振動試驗信號分析發(fā)現(xiàn)扭振具有抑制軸系復雜頻率成分振動的能力。當系統(tǒng)發(fā)生機電耦合的次同步諧振時,故障前出現(xiàn)在扭振譜圖上的工頻、倍頻和N/3X頻率成分都消失了,只有與次同步諧振頻率互補的扭振固有頻率存在。在次

4、同步諧振發(fā)生的時間內(nèi),彎振譜圖上二倍頻成分消失,工頻成分的幅值變小。 由軸系彎扭振動的試驗分析結果提出了把扭振信息作為故障征兆的新思路和新方法,扭振包含豐富的頻率信息,在進行汽輪發(fā)電機組軸系故障診斷時,扭振和彎振都應考慮并作為故障特征指標。 首次將HHT應用于電網(wǎng)沖擊下機電耦合次同步諧振的扭振和彎振信號分析,直觀準確地表現(xiàn)了彎扭信號的本質(zhì)特征。Hilbert譜圖中清楚顯示了次同步諧振發(fā)生時軸系扭振和彎振頻率、幅值隨時間變

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