汽轮发电机组轴系稳定性诊断的研究.pdfVIP

维普资讯 汽轮发电机组轴系稳定性诊断的研究 呼浩 ，陈焰 (1．神华神东电力公司 自备 电厂，陕西 神木 719316；2．西北电力职工培训中心，陕西 西安 710054) [摘 要] 本文以大型汽轮发 电机组轴系为对象，运用广义阻尼理论系统地给 出了轴系稳定性诊断的 方法，并研制集成 了实现这套方法的软、硬件系统，该系统在 国产 200MW 机组的成功应用，验证 了方 法和系统的有效性和工程实用价值。 [关键词] 汽轮机发电机 ；稳定性；研究 中图分类号 ；TM712 文献标识码；B 文章编号：1008—4835(2005)01—0036—03 运动方程为： 0 引言 Mx-t-(D-t-G)x+ (K+S) 一0 X∈R (1) 其中，质量矩阵M 为对称正定阵，D、K 为对称 对于大型汽轮发 电机组轴承一转子系统来说 ，首 阵，G、S为反对称阵。Dx为阻尼力，主要是轴承提供 要的问题是稳定性 。为保证机组安全、可靠工作 ，系统 的阻尼力，其它还包括转子内阻尼力和密封阻尼力等； 必须具备足够的稳定性。在轴系的设计阶段 ，可以运 是陀螺力；Kx为保守的弹性恢复力；Sx这种力虽由轴 用润滑理论和转子动力学进行结构优化设计 ，使其具 承交叉刚度描述 ，但却是一种非保守力，一般称之为循 有一定的稳定裕度。但是，后续 的制造 、安装、运行和 环力，轴承油膜力、密封力和叶顶隙力等都包含有循环 维修对系统的参数带来的影响较大，使得转子一轴承 力。建模方法详见参考文献EII。 系统成为一个显著时变系统。而系统的时变特性在设 进行轴系稳定性诊断需确定方程(1)中的质量、刚 计时不能确知，难以给予充分考虑。这就要求根据实 度和阻尼矩阵，其中涉及转子部分的参数在运行中并 时的系统参数对运行中的机组进行轴系稳定性的评价 不变化 ，因而可用设计值 ；对于轴承需测量停机时的 和诊断。 几何参数和运行参数包括油温和油压等 ，特别是要进 我国大型发电机组由于各种原因，包括油膜振荡 行轴系各轴承的负荷识别。识别方法详见参考文献 诱发的事故等发生过毁机性重大事故 1O余起，其中大 E2]。 同和秦岭电厂事故尤为惨重 ，直接经济损失几千万元 ， 由方程(1)可得系统的特征方程： 间接损失高达 1O亿元。十多年来，我国在轴系稳定性 。M+ (D+G)+K-4-S]z=O (2) 研究方面取得了长足的进步，并在工程应用中有不少 由特征方程(2)可求得系统的特征值，设第 f阶特 成功的范例 ，如对国产 200Mw 机组提出了轴承型式 征值 一一 “+ cc，，对应的对数衰减率为 ： 的改进方案，实施后 ，有效地提高了机组的稳定性。人 2，r 一 D 一 一 (3) 们已经认识到，尽管影响机组轴系稳定性 的因素是复 C，‘ 杂的、多方面的，但只要机组轴系有足够的稳定性裕