大型汽輪發(fā)電機組扭振分析及安全性評價方法研究.pdf

1、隨著我國電力需求的不斷增長，大型電網(wǎng)建設(shè)也不斷推進，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)逐漸變得更加復(fù)雜。同時，由于高效和環(huán)保的要求，大型汽輪發(fā)電機組逐漸替代小型機組，汽輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和機組結(jié)構(gòu)使得汽輪發(fā)電機組扭振問題頻發(fā)，而嚴重的機電耦合扭振將導(dǎo)致汽輪發(fā)電機組軸系受到嚴重破壞，造成嚴重的機組事故和巨大的經(jīng)濟損失，影響發(fā)電機組和電力系統(tǒng)的正常運行。本文主要針對大型汽輪發(fā)電機組扭振問題進行研究，主要內(nèi)容包括:
　　首先，針對大型汽輪

2、發(fā)電機組軸系扭振建模方法和扭振固有特性分析方法進行研究。本文提出了汽輪發(fā)電機組軸系扭振模型的建立方法，分別對連續(xù)質(zhì)量模型、多段集中質(zhì)量模型和簡單集中質(zhì)量模型的建立方法進行了闡述和分析;文中從軸系扭振固有特性靈敏度的角度，考慮到機組運行過程軸系扭振固有特性會發(fā)生變化的問題，提出了一種汽輪發(fā)電機組軸系扭振模型自適應(yīng)調(diào)整方法，為汽輪發(fā)電機組扭振分析的準確性奠定了基礎(chǔ);同時，本文還分析了機組軸系扭振固有特性計算方法，并對其方法進行了驗證。實例計

3、算表明，上述方法應(yīng)用到汽輪發(fā)電機組軸系扭振分析，計算結(jié)果準確且符合實測結(jié)果，得到很好的應(yīng)用效果。
　　其次，針對大型汽輪發(fā)電機組扭振故障機理及原因進行了研究。本文分析了機組扭振故障機理和引起機組扭振故障的常見原因，采用FTA和FMEA的分析方法對汽輪發(fā)電機組扭振故障進行了詳細分析，得到了扭振故障的故障樹，分析了每種故障原因的特征和危害，同時對各故障原因特征進行了量化，提出了汽輪發(fā)電機組扭振故障原因的識別方法，進而為扭振故障的監(jiān)測、

4、預(yù)警和診斷奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，針對大型汽輪發(fā)電機組軸系扭振安全性評價方法進行研究。本文提出了兩種汽輪發(fā)電機組軸系扭振響應(yīng)分析方法。同時，文中采用有限元分析軟件重點對機組軸系聯(lián)軸器進行了仿真分析，得到了汽輪發(fā)電機組軸系聯(lián)軸器危險部位的等效應(yīng)力隨扭矩變化的非線性關(guān)系，擬合得到了非線性關(guān)系曲線和關(guān)系式，提出了一種機組扭振故障下軸系聯(lián)軸器的應(yīng)力響應(yīng)分析方法。文中還介紹了機組軸系扭振疲勞壽命損耗估算的方法，根據(jù)分析所得的軸系應(yīng)力響應(yīng)計算