水轮机调节系统与轴系耦合模型对系统参数的敏感性分析

来源：振动与冲击杂志2024年第8期北京时间：

作者：章志平，张送校，杨雄，秦程，孙洁，冯陈，张玉全

单位：1.江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西宜春336000；2.河海大学水利水电学院，南京210098； 3.河海大学能源与电气学院，南京210098

摘要：抽水蓄能电站频繁的暂态过程对轴系振动有重要影响，建立一个能够反应水电机组暂态响应的调节系统与轴系的耦合模型对于研究抽水蓄能电站的安全运行至关重要。本文以拉日朗日公式推导的扭矩方程为纽带，构建了水轮发电机组调节系统与考虑多振动诱发因素的轴系系统的瞬态耦合模型。计算了甩不同负荷下轴系的动态响应过程，分析了发电机偏心质量以及发电机励磁电流对轴系暂态过程的影响。研究发现：甩去的负荷越多，轴系在动态响应的过程中振动越剧烈，甩30%负荷，甩60%负荷，以及甩100%负荷后，发电机转子在x方向上的振幅较甩负荷前分别增加了68.7%，109.3%，以及126.3%。发电机的偏心质量越大，水轮发电机组轴系在动态响应过程中的幅值越高，系统越不稳定，而励磁电流越大，轴系在响应过程中的幅值越小，越有利于系统稳定运行。本文的目的是为水轮发电机组调速系统-轴系系统瞬态耦合模型的建立提供一种方法，探讨和评价甩负荷下瞬态耦合模型的参数敏感性，保障机组暂态下的安全稳定运行。

关键词：抽水蓄能电站；调节系统；轴系；动态响应；励磁电流；甩负荷