学习电力系统大扰动对百万千瓦级半速核电机组轴系扭振的影响评估

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1、第54卷第4期汽轮机技术Vo1．54No．42012年8月TURBINETECHN0LOGYAug．2012电力系统大扰动对百万千瓦级半速核电机组轴系扭振的影响评估王谦，王西田，孙庆，王秀槿，王志新(1上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240；2上海发电设备成套设计研究院，上海200240)摘要：大容量核电机组对设备安全性有更高的要求，进行轴系扭振考核计算时有必要考虑更全面、更复杂的因素。为克服采用短路力矩方程的局限性，提出一个单机无穷大母线系统，作为轴系扭振考核计算的研究系统。经过推导分析，指出在标幺值形式下，核电半速机

2、组轴系扭振模型与全速机组轴系扭振模型是一致的。对一台1IOOMW核电半速机组在几种典型扰动下的最大扭应力进行计算和比较，发现120。误同期合闸激发的扭振情况最严重。因此，建议把误同期合闸和机端短路一起作为核电半速机组轴系扭振考核计算的工况。关键词：电力系统；大扰动；半速核电机组；轴系扭振分类号：TK268文献标识码：A文章编号：1001-5884(2012)04-029003EvaluationofInfluencesofLargeDisturbancesinPowerSystemsontheShaftTorsiona1Oscillationsoft

3、heMillion．kilowatts．classHalf．speedNuclearTurbogeneratorWANGQian，WANGXi-tian，SUNQing，WANGXiu-jin，WANGZhi-xin(1KeyLaboratoryofContmlofPowerTransmissionandTransformation，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China；2ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，China)

4、Abstract：Therearehigherrequirementsoftheequipmentsafetyforthelargenuclearturbogenerator．Itisnecessarytoconsiderthemorecomprehensiveanddetailedfactorstoevaluatetheshafttorsionaloscillations．Inordertoovercomethelimitationoftheshortcircuitequation，itisproposedasingle—machineinfini

5、te—bussystemasthestudiedsystem．Itisderivedthattheshafttorsionalmodelofthehaft-speednuclearturbogeneratoristhesameasthatofthefull—speedturbogeneratorinper—unitsystem．Forone1IOOMWhaft-speednuclearturbogenerator，themaximumstressesaYeevaluatedinthecaseoftheseveraltypicaldisturbance

6、s．Itisshownthatthemostseriouscaseisthemal—synchronizationwith120。angledifference．Therefore，itissuggestedtotakethegeneratorterminalshortcircuitstogetherwiththemal—synchroniza—tionsastheevaluatedcasesforthehalf-speednuclearturbogenerator．Keywords：powersystem；largedisturbance；half

7、-speednuclearturbogenerator；shafttorsionaloscillation考核计算，主要以机端两相短路和三相短路为考核工况，把0前言电力系统的扰动作用简化为一个短路力矩方程，在此基础上采用汽轮发电机组轴系扭振计算程序进行扭振响应计算和大力发展核电是我国能源政策发展的最新方向。当前扭应力考核。不过已有研究表明，火电全速机组在快速自动大容量核电机组的一个发展趋势是多采用半转速汽轮机，以重合闸以及误同期合闸并网等工况下引起的最大扭应力和减少低压缸的数量，提高单机的极限功率。我国目前已经疲劳寿命损耗，可能比机端两相短路或三相短

8、路工况对应的投运和在建的1O00MW级核电机组，除田湾一期是全速以数值要大J。因此，仅采用短路力矩方程进行轴