汽轮机调速系统摆动及其对低频振荡影响的研究

　　摘要：汽轮机调节系统的规模越来越大，结构也越来越复杂。汽轮机调速系统的振动不稳定性越来越明显。在大型互联系统中，最可能的稳定性问题是低频振动。汽轮机调节系统的稳定性是一个重要问题。如果大电网的稳定性遭到破坏，将造成一个或多个地区大面积停电，生产生活一度陷入瘫痪和无序状态，给人民生命和国民经济造成灾难性损失。我国汽轮机调节系统失稳所造成的经济损失也令人震惊。因此，对汽轮机调速系统低频振动的研究越来越受到电力学者和专家的重视。

　　关键词：汽轮机;低频振荡;调速系统

　　引言：汽轮机调速系统振动频率低，振动范围广，振动持续时间长。发生振荡时，系统运行正常，无明显故障和运行。系统的主要振型具有良好的衰减特性。振动的原因和机理尚不清楚。根据目前的调查数据，当部分电网振荡时，局部电网电阻较弱，当部分电网振荡时，部分机组出现负衰减低频振动。当一些电网发生振荡时，一些电站不能正常运行，甚至有些电网也没有发现异常情况。传统的负功率衰减低频振动理论不能很好地解释这些现象。显然，这种低频振动对汽轮机调速系统的危害更大。如何更好地理解、解释和解决这一低频振动问题具有重要意义。

　　一、低频振荡的共振机理

　　涡轮速度调整系统的低频振动是动力稳定的研究课题。本文主要研究了同步发电机转子之间的相对摇摆稳定性。在研究中，我们认为它是刚性的，忽略了涡轮机轴系统的变形。发电机转子运动方程是二阶常系数非整流微分方程。忽略原始动机功率的变化，转子运动方程是二次常系数的微分方程。这是研究涡轮速度调整系统动态稳定性分析中负衰减机制的低频振动的转子动力范围。这假定系统是自治系统，但是研究的是转子二次系数的微分力路径的一般解，系统的衰减与之相关。

　　如果发动机的二次常系数方程不能忽略转子系统的二次常微分方程。在非均匀微分动态过程中，包括解和特解，解是负正或负正。解决办法直接关系到非自治领域。这个系统是否是自主的，意味着入口有时是可变的，汽轮机电站动机的功率变化频率接近系统固有的低频振荡频率。转子角分辨率包括振幅相等或不减小的特殊振动解，剩余的特殊解决方案将转子角作为不稳定的水平振动，即低频共振。

　　二、振荡的特性及其影响因素

　　汽轮机速度控制系统的谐振机构的低频振荡是由发动机功率的初始扰动引起的，扰动频率与系统的内在振荡频率相吻合或接近。先生共振机构是不同的减震机构盖蒂夫低频率振荡波形的共振机制是振动特性脾只有两三个振荡循环从扰动到振幅最大值振荡当频率差超过某一特定频率时，很难维持功率振荡，在启动振荡或者在振荡消失快要出现扰动消失时，功率振荡幅度大大降低。

　　介绍了振荡机构的低频振荡波形特性，特别是反映振荡条件的振荡波形特性，例如振荡频率。振动幅度值和振动比振荡具有还原系数振荡机构的低频振荡频率与汽轮机控制系统的固有振荡频率相同或相同。同一周期性振荡频率，最大振荡幅度是谐振机构的低频振动，在谐振过程中的中间振荡幅度，负阴离子比是放大谐振机构的低频振荡幅度。

　　三、调节系统的基本原理

　　涡轮的进口参数和排气压力不变的情况下，机器产生的机械输出与涡轮的吸气量几乎成正比。因此，当消耗功率(即外部电负载)增加时，涡轮的供给量增加，反之亦然。

　　如果自动调节性能的话，涡轮的旋转速度会有很大的变化。这是因为外部的电力负荷发生了很大变化，特别是发电机的出口发生了故障的情况。当所有负荷都振动时，涡轮的最大旋转数就会增加。只有涡轮的自动调整功能，才会发生重大事故。另外，只有自动调整性能与涡轮运转的客观要求相矛盾。除了电压以外，发电机的并联连接也很难。当转速变化大时，涡轮速度变化很大，效率下降，涡轮自调整性能满足驱动要求吗?

　　因此，需要在汽轮机上安装一个自动控制系统，以便通过一个变换信号来控制汽轮机。速度因此控制系统的任务是，当外部电荷变化，蒸汽轮机的旋转速度随时间而变化时，自动改变输入空气的数量。以使电力适应外部电荷，并确保调节机器的转速偏差不超过规定的最小范围。

　　当汽轮机运行时，汽轮机发生器的运行状态取决于直接在其上运行的扭矩关系。转子摩擦扭矩被忽略了两个扭矩在涡轮发生器的转子上蒸汽随着输入空气量的增加，烟雾蒸汽膨胀作用扭矩增加，以方便转子旋转。随着负荷增加而增加电子学当蒸汽涡轮发生器的输出满足正常的蒸汽要求时，两个扭矩相对均衡。使用速度恒定，涡轮稳定这种稳定只是暂时的，外部负荷随时间而变化。时间从外部负载降低稳定的工作条件，当外部负荷增加时，旋转速度降低。

　　因此，为了满足用户的使用需求，必须保持扭矩平衡，并确保转矩速度。旋转适宜的控制系统使旋转速度保持在指定的限度内，及时改变蒸汽轮机的输入空气量，并在平衡关系中断时恢复工作平衡和稳定性。

　　四、调速系统摆动原因分析及其对机械功率的影响

　　(一)速度波动率太小

　　调整系统的转速变化过小，静态特性曲线过慢，电力网负荷的频率变动大，振动范围根据频率变动有规律地变化。因此，控制系统的变速率不太低，通过增加压力变换器弹簧的刚性，减少压力变换器脉冲排油窗口的宽度，调整半油压控制系统，通过增加油反馈窗口的宽度可减少孤子调节阀的重叠(或增加调节阀的真空行程)。可搬运反馈杆的支撑点和反馈弹簧杆的比例尺寸都是提高急变速度的主要原因。

　　(二)调节汽阀重叠度不当

　　当并行网络运行时，控制阀的重叠不充分导致负载振荡，但通常不会在真空负载运行期间发生，而真空负载通常仅发生在负载区域，即区域因此，当控制系统摇摆时在负载区域内，负载必须从该区域的城市中移除，控制阀的同步必须及时检查。有用的通常通过在休息期间改变每个阀的量来实现有效的调节。

　　(三)控制系统的过度延误

　　如果调节系统的膨胀率高，则调节系统的操作基本上被调节速度延迟。旋转网络运行期间的振荡电荷和网络隔离期间的旋转速度也在振荡。慢的由于滑动环的磨损、滑动阀的磨损以及由于位置操作或长期操作而使控制装置驱动机构的移动连接，延迟率太高。

　　一个词无节流阀的滑动阀压力转换器的滑动阀、简化的组合、摩擦力的增加和过时的油窗模式重要的阀杆，阀盖的变形，弯曲的磨床，增加的摩擦力，控制系统更少敏感度增加距离和延迟油含有水和杂质。节流阀、发动机活塞等腐蚀性生锈、活性强度增大、系统空气调节。因此为了确保汽轮机控制系统的稳定性，对汽轮机的大小施加严格的要求。一般规则测试能够准确地测量规定的延迟率。调节系统能够分析影响慢速率的主要因素，以确保维护和检查。

　　同时，脉冲油稍微变化的话，进入油发动机，堵塞排气电路，阻止油发动机的动作。节气门要稍微高于肩膀的高度。大的值被称为错误的油门。过密会迟到，也有过密。因此，脉冲油根据旋转速度的变化而变化。错误的润滑阀必须首先移动到由脉冲油压规定的一定距离。因此，必须通过加油口进出。动力可以进入油路。因此将调整系统的运行时间推迟，增加延迟率，因此不能关得太大。

　　电力论文投稿期刊：南方电网技术(双月刊)创刊于2007年，是由中国南方电网有限责任公司主管，南方电网技术研究中心主办的国内外公开发行的技术类科技期刊，主要刊登电力系统的科研、规划、基建、生产运行和维护等方面的成果、经验和动态，发行数量8000份以上。

　　结束语

　　在本文中，我们介绍了低频振动的谐振机制，讨论了系统中各种形式的扰动对联合报告机制的低频波动特性的影响，并且指出涡轮机操作手册的周期性扰动可能导致谐振机制的低频振动。但是，涡轮速度调整系统故障的原因有很多方面，原因很复杂。这项研究表明，当谐振条件接近涡轮调速系统的固有振动的显着性时，会发生对应于机械功率的变化，并且可能引起涡轮调速系统的谐振机制的低频振动。

　　参考文献

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　　作者：乔丹