调整比率kgen╟lp=hgen抑制涡轮叶片的振动[外文翻译].rar

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调整比率KGEN–LP=HGEN抑制涡轮叶片的振动
摘要：
本文提出一种新的方法评估由动力系统故障导致的涡轮轴和叶片的扭矩反应。根据机电分析，涡轮机械系统被变换成一条等效电路后可以从相量图容易地被分析。从分析结果可以看出由轴对电动子阻抗比率控制涡轮叶片扭矩反应引起系统频率励磁。特别，那个与KGEN–LP相关比对HGEN或者Generator/LP涡轮轴僵硬系数与发电器电动子惯性常数，控制所有叶片振动的行为。因而，提出调整这个比率使叶片内部对电子干扰较不敏感。从而，设计师能在不用太多限制结构空间和强度的基础上更加高效率地设计叶片。从模拟结果可以证明，提出的方法实际上限制叶片扭矩的振动达到可以接受的水平。版权归Elsevier所有。
主题词： 叶片振动; 机电类比; KGEN–LP/HGEN比率; 频率扫瞄; 系统频率特性
1.简介
动力系统干扰导致的扭矩振动可能增加涡轮轴和叶片的疲劳损伤，为了涡轮发电机系统的可靠运行则应该减轻扭矩振动。许多措施是从电的角度出发提出来的，比如，动力系统稳定器(PSS)，高压无功补偿器(SVC)，可控串联电容补偿器(TCSC)，快速恒阻移相器，刹车电阻器，超导能量储备系统和高压直流输电(HVDC)等。大多数依靠模块化有效的调节或无功功率产生的补充阻止其进入系统。而且，随着控制理论的发展，设计原理也从早期的依据模仿互用性标准组织方法开发的PID控制器发展到最新的模糊和神经系统的网络控制。然而，只有少量讨论从机电联结的观点抑制刀片振动。
根据机电类比分析，作者调查动力系统故障激发的轴和叶片的反应。一种有效方式是调整KGEN–LP比率 to HGEN比率，从而获得减少叶片振动的研究结果。为了核实提出的方法的有效率，许多因素在模拟时被考虑了到，例如故障类型，清除时间和自动再关闭等。可以看出叶片振动有效地被限制了，从而为了减少强度限制设计和制造更加高效率的叶片结构是可能的。
2. 系统学习
一个实用蒸汽机单位，包括一个高压阶段和二台低压阶段蒸汽机，在这项研究中分析的是一个密偶并且与一个每分钟1800转速度旋转运行的交叉双轴式的再热单位相结合。发电机的容量是951兆瓦。其中每一台低压蒸汽机有A和B纺锤并且使用收缩在每个纺锤的十一个阶段的电动子中，包括转台式叶片和固定式叶片阶段。在低压蒸汽机中有十一行叶片。叶片前九行被圆盘遮蔽，而叶片最后二行是独立结构，其中最长的叶片直径是4531 mm，长度是1166 mm。
图1概要地显示了用涡轮发电机机电系统模型。图2 (a)显示被模仿的涡轮发电机的机械模型，图2 (b)特别复杂的显示了一把长的叶片的典型模型。弯曲，轴向和扭转力方式振动在垂线对转台式方向和在各自转弯方向和自转一样在相同的方向。在这些振动方式之中，弯曲方式有更低的谐振频率因而通常被选择调查叶片振动方式形状。在表1中给出了电子和机械数据。在每个单位系统中所有参量值由发电机规定。