补充资料：轴系扭振

轴系扭振
torsional vibration of shaft system

Zh0Ux一nltjzhe自轴系扭振(torsional vibration of shaft sys-tem)汽枪发电机组轴系的扭转振动，简称扭振。当轴系传递力矩时，在其各个断面上因其所受扭矩的不同而产生不同的角位移。当扭矩受到干扰，如扭矩瞬时变化、扭矩突然卸去或加载时，则轴系产生按其固有扭振频率的扭转振动。事实上轴系驱动发电机的扭矩始终存在着周期性的变化，即强迫扭振，因其振幅不大，不致引起危害。但遇到大的干扰扭矩，或干扰扭矩的频率与轴系固有扭振频率共振时，则会产生轴系或长叶片的损伤或断裂。为防止扭振损坏设备，转子设计阶段就应对轴系扭振频率进行核算，并使之避开工作频率及其倍频的一定范围。为了验证计算的可靠性，尚需在运行机组上进行实测。 原因扭振导致设备损坏的起因是，在不利的悄况下，电力系统的电气性能与汽轮发电机组轴系的机械性能互相影响而引起机电藕合共振，或者由于电力系统故障使转子承受过大的扭矩所造成。这种机电性能互相作用的影响有次同步共振、超同步共振和电力系统故障三类。 次同步共振现代大容量汽轮发电机组轴系的固有低阶扭振频率常常低于工频。电网是由电阻、电感和电容组成的电气回路，本身存在固有的电气自振频率。远距离高压输电线路上往往采用申联补偿的办法以提高其输送容量。当采用串联补偿以后，电网的自振频率降低。如果遇有扰动，电网的自振频率与电网的工频相1减，形成拍频作用在发电机上，可使轴系产生强迫扭振。此强迫扭振频率如与轴系固有扭振频率相同而共振时，称为次同步共振。此时扭振振幅不被衰减，可能使轴系某一断面造成疲劳损伤而破坏。 超同步共振又称倍频共振。当发电机三相负荷不平衡时，发电机每旋转一周，轴系扭矩有两次变化，即轴系扭矩受两倍工颇的干扰。如果轴系的固有扭振倾率或转子上的部件如叶片的振动频率也是两倍工频，则可能引起轴系超同步共振的危害。 电力系统故障当发电机母线或外部线路发生短路故障，或故降消除，或开关操作，或重合闸动作，或非同期并网等，都会使轴系扭矩瞬时增大，可能超过设计值或引起轴系大幅度扭振而导致严重后果。 研究进屁近十余年来世界各国对系统干扰与轴系安全问题进行了大量研究工作。目前理论问题已解决，可计算轴系固有扭振频率，并根据轴系材料性能估算大轴的液劳寿命消耗。欧美等国还研制了成套的在线监侧仪器安装在系统中，捕捉了事故下的各种电气和机械参数，包括轴系所经受的扭矩。实测结果认为: (1)次同步共振可使大轴的疲劳寿命消耗达100%，即一次就能造成损伤，故应极力避免。如采取措施可使每次事故的疲劳寿命消耗降到l%以下. (2)超同步共振应尽力避免。 (3)过去认为发电机出口处三相短路时主轴扭矩最大，但实验结果证明非同期并网和故障消除时的扭矩比它大许多倍，特别三相重合闸动作时有可能使主轴疲劳寿命消耗达100%，应绝对避免。

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