【干货】特高压输电对汽轮机组有啥影响？如何应对？-第4页-北极星火力发电网

投稿

我要投稿

为了传递扭矩，机组沿轴长会有一定的扭转变形，形成一定的扭转角分布;特高压输电容量大，一旦故障，电网产生剧烈波动，机组机械力矩和蒸汽驱动力矩由于惯性变化不大，但电磁阻力矩会急剧增减，扭矩失去平衡，机组的调节系统迅速调整汽轮机的参数以求恢复平衡，保持转速稳定和功率平衡，这个调节过程会使机组轴系产生扭转振动[21]，轴系损坏，甚至导致汽轮机组无法运行。特高压输电故障下对轴系扭振的影响可归纳为以下四点：

1)线路开关切合操作对轴系扭振的影响。

电网短路电流比较大，特高压输电系统庞大，输电线上会发生各种类型短路，此时不论重合闸是否成功，都会引起位于故障点附近的汽轮机组轴系扭振。在切合时间操作条件配合特别不利的情况下，仅一次高速自动重合闸，就有可能造成轴系的严重损坏[22]。

2)发电厂近距离短路并切除对轴系扭振的影响。

特高压输电接入后，若发电厂近距离短路，一方面电磁阻力矩急剧下降，以振荡形式出现的暂态电磁转矩将激发起整个轴系的扭转振动。另一方面，机组轴系加速，致使发电机的定子电压系统与电网电压系统之间出现相位差并逐渐增大。相位差将使发电机产生一个冲击性的暂态电磁转矩，并将使轴系在短路期内已激发起的扭振基础上，再产生一个新的扭转振动。当这两种扭振发生叠加，可能产生颇高的扭振应力。

3)特高压输电负序电流对轴系扭振的影响。

特高压输电接入的当地电网负序电流比较大，其可由三相负荷不平衡、不对称短路、断线故障等产生，负序电流相当于外力源，因此由负序电流产生的轴系扭振就有别于上述的自激扭振，称为“强迫扭振”[23]。

4)次同步震荡对轴系扭振的影响。

次同步震荡是机电系统的一种自激震荡状态，即电网在低于系统同步的一个或几个频率下与汽轮发电机进行能量交换[24]。为保证特高压输电的稳定和无功功率的补充，需要大量使用串补电容[25]，易发生次同步震荡。

若由于某种扰动使发电机转速发生轻微变化，引起发电机端电压发生轻微变化。机端电压这种变化经换流器升压后，将导致换流器交流侧电压和直流侧电压发生变化，又将引起交流电流即发电机定子电流发生变化，并经气隙作用到发电机转子上，引起转矩发生变化，从而产生轴系扭振[26]。由于特高压输电中定电流或定功率控制系统的带宽一般为10~30Hz，而汽轮机组轴系低阶扭振固有频率通常又处在这个频率范围之内，这样就为诱发次同步共振奠定了基础。

机组发生扭振的同时，还会产生弯振[23]。在考虑汽轮机组轴系振动时，仅仅考虑扭转振动是不全面的，特高压输电的情况下，电路中大量使用串补电容，此时如果发生故障扰动，轴系的弯振会达到一定数量级，不可忽略。特别的，当轴系存在不平衡时，弯振和扭振之间存在明显的耦合关系，其耦合振动是一种非线性的自激振动，可能会引起弯扭共振，造成巨大的安全隐患。

3 结论

在能源互联网技术迅速发展的潮流下，研究发展特高压输电已成必然趋势，其对机组的影响问题亦日益严峻。为实现特高压输电和汽轮机组的协调发展，研究人员还有大量研究任务，至少包含以下方面。

1)规范电力市场秩序。特高压输电真正实现了西电东送，南北互联的电网系统，省级间互联实现了能源共享，但同时也带来了各省输电容量不均衡、原先调峰运行考核不适用等问题，急需建立合理的跨省输电容量计划管理与平衡机制，修改现行的调峰运行考核办法，送点端应参与受端电网的调峰考核。

2)建立统一机网数学模型。特高压输电应用加强了省级间电力系统互联，真正形成了大电力系统，之前的电网单独模型及机组单独模型已经不能满足现代电力系统的研究，急需发展统一机网模型，为精确的理论分析提供技术基础。

原标题：特高压输电对汽轮机组有啥影响？如何应对？

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

火电遭遇世纪难题生存还是毁灭？决定火电企业命运的6件事

汽轮机查看更多>超超临界机组查看更多>特高压查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

【干货】特高压输电对汽轮机组有啥影响？如何应对？

火电遭遇世纪难题生存还是毁灭？决定火电企业命运的6件事

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~