摘要：随着人们生活水平的提高，汽车成为现代人们出行必备的工具之一，因此汽车的安全至关重要。汽车发动机是汽车的动力来源，汽轮发电机的振动可能引起发电网的低频振荡。分析了引起电网低频震动的原因，针对各个部分进行研究分析，得出结论。
关键词：汽轮机；低频振荡；数字电液调节系统
电力系统的各部位有时会出现低频的振荡，并且这也是一直以来物理学者研究的重点，有的学者提出低频振动产生的原因是因为共振，电力系统中的扰动频率与自然频率相一致时就会产生震动的现象。
一、降低机组低频振动的措施
1.1通过控制机组运行中干扰力的产生。主要是维持转子运行过程中速度和润滑油膜的粘度保持正比关系，避免大的扰动里将油膜破坏，从而杜绝发生低频振动。其归纳为以下几种具体措施：
通过对机组中高低压转子动平衡测试，已经在线调整机组中心位置，保证机组旋转部分的良好转动性能，从而降低振动；增加机组对轮之间连接的刚度，避免机组负荷变化而产生的冲击，通过改进机组对轮连接时紧固的方式方法，采用长伸长量螺栓同时紧固时采用电动液压扳手进行反复转圈紧固，保证对轮连接强度，避免运行中振动导致框量的产生；遇到机组大修的情况可反复调整高中压转子动静部分的间隙，务必使其保持一致，从而可以有效的减小气流冲击作用，使气流对转子各个方向的作用效果相同，从而不会产生扰动力，保持转子的平稳运转。
1.2增加1号瓦转子轴颈处油膜的压力。我厂目前安装的200MW机组的振动监视结果中可以看出在1号瓦轴颈处的油膜压力偏小，运行中发生低频振动的情况非常明显。造成油膜压力小的原因可以归纳为以下几种：
从汽轮机转子结构来说，低压转子的两端轴承座落在排汽缸上，高中压转子与低压转子相连后，由于机组运行中循环水的自重和加上低压缸内部真空度很高，导致轴承座标高降低，而低压转子的重量是高压转子的两倍，若此机组的中心差没有调整合适，就会以2号轴承为支点上翘，而使导致1#轴轴颈处的油膜压力降低；机组高中压缸两端的猫爪分别在1，2号轴承的轴承座上，由于猫爪和汽缸的产生的热量将传到轴承座，从而导致轴承座温度升高；如果1号轴颈处的油膜压力偏低，机组在运行中的振动特性与汽流的作用有很大的关系。
不同的运行方式对机组的振动也有不同的影响，主要是1号轴颈处负荷较轻，运行不稳，容易受到各种干扰力的影响而产生振动；机组大修后安装时，高中压转子与低压转子中心都是参考汽轮机出厂数据进行调整，但是各台机组安装运行过程中产生的变化晴况会不一致，因此静态下所找中心往往与运行起来的实际中心位置存在偏差，这就会导致机组运行过程中振动的产生。
1.3可以选用具有强抗振能力的瓦块式轴承。目前我厂汽轮机组1，2号瓦都为4瓦块式轴承，这种径向轴承可以自动调整中心，机组运行中，该瓦块轴承可以随着油层的压力自由运动调整位置，从而可以随着转速和负荷变化进行位置动态的跟踪。位置稳定后油膜对轴承上每块瓦的作用力方向都是通过轴颈中心线的，因此不会产生侧向互动的力量，能有效避免油膜自激振荡和间隙振荡，同时对于不平衡振动也有很好的限制作用。
二、调速系统的组成
2.1调节油系统
整个供油系统提供机组正常运行所必需的润滑油和调节油，正常情况下压力油由汽轮机主轴上的主油泵共给，在启，停机过程中由辅助油泵供给，因主油泵没有自吸能力，使用了注油器给主油泵提供进油，在汽轮机转速升到额定转速后主油泵可投入使用为润滑和调节系统供油，调节油经过过滤后进入控制油组合装置，一路经组合装置上的电液转换器转换成二次油，一路直接引入油动机作为动力油开启调节汽阀，另外一路引入速关组合装置控制速关阀。
2.2调节汽阀
调节汽阀的作用是按照控制单元的指令改变进入汽轮机的蒸汽流量，以使机组受控参数（功率或转速）符合运行要求。
2.3油动机
油动机是调节汽阀的执行机构，它将由电液转换器输入的二次油信号转换为有足够做功能力的行程输出以操纵调节阀控制汽轮机进汽油动机主要由错油门、连接体、油缸和反馈系统组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4调速器
本套机组调速器采用了WOODWARD公司505汽轮机用数字式调节器，该调节器接收两个转速探头监测的汽轮机转速信号（频率），二高选一后与内部的转速设定值作比较，经转速PID放大器作用后，输出4~20mA操纵信号，该信号送经电液转换器转换成二次油压信号，二次油压通过油动机控制调节汽阀的开度调节进汽量，实现转速调节。转速PID根据组态和系统条件可以按下列方式之一进行运行：
1转速控制
2频率控制
3机组负荷控制
2.5电液转换器
电液转换器接收来自电子调节器的4~20mA驱动信号，并将电信号转换成0.15~0.45Mpa二次油压信号，本工程配套的电液转换器采用德国Voith公司电液转换器，它集比例阀与伺服阀优点于一体，内部油口为滑阀结构，滑阀由电磁铁驱动，它由两部分构成：电磁控制阀与液压部分
由调节器产生的控制信号决定了电磁力的大小，控制信号的变化引起了电磁控制阀电磁力大小的变化，液压部分的控制活塞在电磁力的作用下通过增大或减小输入压力口与回油口之间的控制角度，最终使控制活塞处于平衡状态，使得输出压力始终对应于某个控制信号。
三、、电液伺服阀故障诊断
3.1电液伺服阀故障类型
通过现场调研及对伺服阀的检测，发现DEH系统中电液伺服阀常出现以下几种典型故障。
3.2采取的技术措施
通过对DEH系统的研究和对伺服阀的检测、维修，发现由油质污染造成伺服阀卡涩故障的约占40%；由伺服阀本身的结构特性引起的伺服阀振动，导致汽门摆动的约占10%；由磨损引起泄漏增大故障的约占10%左右；零偏不稳的约占5%，其它故障约占35%a。
（1）加强油质管理
必须定期化验油质，同时加强油液进货渠道管理，补油时要使用专用的滤油设备，在系统中安装在线运行的再生装置。
（2）加强对伺服阀的管理
由于伺服阀的规格型号较多，要根据机组DEH系统要求，选用合适的伺服阀，尽量选用原机组中同规格型号的伺服阀；伺服阀在工作一定时间后，要定期利用专用试验设备进行检测，普通的冲洗台尽管也可以冲洗堵塞的伺服阀，但不能对伺服阀的性能进行定量的分析，不能判断伺服阀的性能指标是否能满足运行要求，也不能解决伺服阀的其它故障，通过专用的试验设备对伺服阀的性能参数的调整及清洗，使伺服阀始终处于最佳工作状态，防止伺服阀突发事故，还可以延长伺服阀的使用寿命。
（3）改善伺服阀的工作环境
通过对故障阀的使用现场所作的调查，发现有些电厂伺服阀工作处的环境温度高达60℃以上，伺服阀长期在高温下工作，对力矩马达的工作特性有较大影响，直接影响伺服阀的特性。
（4）严禁使用与抗燃油不相符的材质
经调研及对伺服阀的检测，发现有些电厂伺服阀使用丁晴橡胶密封件，不但引起伺服阀泄漏，同时使抗燃液变质；再如，某电厂DEH系统中蓄能器使用丁晴橡胶囊，同样造成抗燃油变质。电液伺服阀作为DEH系统的关键部件，其性能的优劣及稳定性直接影响机组的安全运行。加强对伺服阀的管理，对新购伺服阀进行检测与参数调整，运行中的伺服阀定期检测，并采用再生装置防止抗燃油老化变质，都对DEH系统乃至整个机组的安全运行非常重要。
结束语：
发电机组的安全是汽车安全运行的保障，因此保证发电机组的正常运转是关键所在。电机侧引发的电网低频振荡是电力机组的经常会遇到的问题，如果没有及时解决不但影响发电机的正常工作，还会威胁到人们的生命财产安全。减少因为电力系统的扰动而引起的电网振动，是目前所面临的重要问题。
参考文献：
[1]王梅义，吴竞昌，蒙定中.大电网系统技术[M].北京：科学出版社，1995.
[2]方思立，朱方.电力系统稳定器的原理及其应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[3]卢强，孙元章.电力系统非线性控制[M].北京：科学出版社，1993.
论文作者:李宏伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/6
标签：机组论文; 转子论文; 油膜论文; 汽轮机论文; 低频论文; 转速论文; 轴颈论文; 《电力设备》2018年第36期论文;