四方公司机组扭振监测、控制和保护新技术---1105 17

1、 汽轮发电机组轴系扭振及扭振监测、控制和保护新技术与应用介绍 北京四方继保自动化股份有限公司目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭振措施和对策四方公司扭振产品介绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念扭振基本概念模态模态1 15.3Hz模态模态2 26.12Hz模态模态3 30.54Hz振动与扭振及其三要素振动与扭振及其三要素扭振基本概念扭振基本概念振动的三要素：振动的

2、三要素： 频率频率 振型振型 阻尼阻尼 机组轴系模态频率机组轴系模态频率 用于模态计算用于模态计算 机组多质块模型参数机组多质块模型参数用于计算扭矩用于计算扭矩 机组扭振振型曲线机组扭振振型曲线用于计算扭矩用于计算扭矩 机组轴系截面处的扭转机组轴系截面处的扭转S-N曲线曲线用于计算疲劳用于计算疲劳扭振基本概念扭振基本概念 严重扰动对轴系影响的允许标准是轴系设计的重要依据。这种标准可由严重扰动对轴系影响的允许标准是轴系设计的重要依据。这种标准可由对轮变形程度和轴寿命疲劳损耗等因素来确定，轴系在整个寿命期间由于严对轮变形程度和轴寿命疲劳损耗等因素来确定，轴系在整个寿命期间由于严重扰动产生的总寿命损

3、害应在允许的范围内。重扰动产生的总寿命损害应在允许的范围内。扭振基本概念扭振基本概念诱发机组轴系扭振的允许标准诱发机组轴系扭振的允许标准目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭振措施和对策四方公司扭振产品介绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍国外扭振案例国外扭振案例国外扭振案例目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭

4、振措施和对策四方公司扭振产品介绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍国内扭振案例 国内扭振案例模态模态1采样值采样值模态模态2采样值采样值模态模态3采样值采样值模态模态4采样值采样值模态模态5采样值采样值经计算疲劳累计值为经计算疲劳累计值为2瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0.0012%，4瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0.0055%，6瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0.06%，8瓦轴颈处累计疲劳值为瓦轴颈处累计疲劳值为0.045%。 国内扭振案例国内扭振案例盘南电厂盘南电厂TSRTSR装置在天金线跳闸时的录波文件如图：装置在天金线跳闸时的录波文件如图：模态

5、模态1 1采样值采样值模态模态2 2采样值采样值模态模态3 3采样值采样值经计算疲劳累计值为经计算疲劳累计值为2 2瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0%0%，5 5瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0.0053%0.0053%，6 6瓦轴颈处疲劳累计值为瓦轴颈处疲劳累计值为0.0002%0.0002%，8 8瓦轴颈处累计疲劳值为瓦轴颈处累计疲劳值为0.0001%0.0001%。目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭振措施和对策四方公司扭振产品介

6、绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍扭振措施和对策扭振措施和对策扭振措施和对策扭振措施和对策扭振措施和对策扭振措施和对策目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭振措施和对策四方公司扭振产品介绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍四方大厦 四方公司主要从事电力系统自动化及继电保护装置、发电四方公司主要从事电力系统自动化及继电保护装置、发电厂自动化、电力仿真、大中型发电机励磁控制系统等领域的研厂自动化、电力仿真、大中型发电机励磁控制系统等领域的研

7、发、生产和销售，是为电力及相关行业（如石化、铁路、冶金发、生产和销售，是为电力及相关行业（如石化、铁路、冶金等）服务的高新技术企业。等）服务的高新技术企业。 杨奇逊院士杨奇逊院士 我国微机继电保护的创始我国微机继电保护的创始人，中国工程院首批院士。人，中国工程院首批院士。 四方公司将努力使自四方公司将努力使自己成为电力行业二次成套己成为电力行业二次成套设备的制造商和完整解决设备的制造商和完整解决方案的提供商。方案的提供商。u2009年年3月月16日公司通过大公国际资信评估有限公司的企业信誉评日公司通过大公国际资信评估有限公司的企业信誉评级，获级，获3A资信等级证书。资信等级证书。u1999年被

8、北京市科学技术委员会认定为高新技术企业；年被北京市科学技术委员会认定为高新技术企业；u2003年年2月月14日被北京市科学技术委员会认定为软件企业；日被北京市科学技术委员会认定为软件企业；u2002年取得年取得ISO9000:2000质量体系认证证书质量体系认证证书;u2007年取得国际认证机构年取得国际认证机构BSI公司关于公司关于ISO 9001:2000质量标准的质量标准的认证、认证、ISO 14001:2004环境管理体系的认证、环境管理体系的认证、OHSAS 18001:1999职职业安全管理体系的认证；业安全管理体系的认证；u2006年被北京市科委认定为年被北京市科委认定为“北京科

9、技研究开发机构北京科技研究开发机构”；u2008年依照国家科技部、财政部及国家税务总局最新颁布的年依照国家科技部、财政部及国家税务总局最新颁布的“高高新技术企业认定管理办法新技术企业认定管理办法”重新被认定为重新被认定为“高新技术企业高新技术企业”；u2008年进入年进入“北京市企业北京市企业100强强”名单；名单；u2008年被认定为北京市制造业年被认定为北京市制造业“科技信息化示范企业科技信息化示范企业”。u2008年年“CSPA-2000分布式电气控制系统（分布式电气控制系统（V2）”产品列入为产品列入为国国家重点新产品计划家重点新产品计划公司近几年累计申请专利共公司近几年累计申请专利共

10、22项，其中项，其中20项为发明专利，项为发明专利，包括在包括在PCT授理的授理的2项国际专利。项国际专利。扭振产品介绍扭振产品介绍CSC-815A 火电机组轴系扭振安全监测装置（火电机组轴系扭振安全监测装置（TMU）CSC-815C 电网电网SSO监测装置（监测装置（SMU）CSC-851 核电机组轴系扭振安全监测装置（核电机组轴系扭振安全监测装置（TMU） CSC-811P 汽轮发电机组附加励磁阻尼控制装置汽轮发电机组附加励磁阻尼控制装置(SEDC)CSC-812P 汽轮发电机组轴系扭振保护装置汽轮发电机组轴系扭振保护装置(TSR)CSC-813 汽轮发电机组轴系汽轮发电机组轴系扭振测试仪

11、扭振测试仪CSC-817 汽轮发电机组轴系汽轮发电机组轴系扭振激发装置扭振激发装置CSPA-2000/SSO SSO广域测量及监控系统广域测量及监控系统扭振产品介绍扭振产品介绍产品功能产品功能装置名称装置名称型号型号主要功能主要功能火电机组轴系扭振监测装置火电机组轴系扭振监测装置（TMUTMU）CSC-815ACSC-815A 实时监测火电机组各种扰动下的轴系扭振，实时实时监测火电机组各种扰动下的轴系扭振，实时录波，识别机组轴系模态和阻尼，记录并分析扭振对录波，识别机组轴系模态和阻尼，记录并分析扭振对轴系造成的疲劳损伤轴系造成的疲劳损伤核电机组轴系扭振监测装置核电机组轴系扭振监测装置(TMU)

12、(TMU)CSC-851CSC-851 实时监测核电机组各种扰动下的轴系扭振，实时实时监测核电机组各种扰动下的轴系扭振，实时录波，在线识别机组轴系模态和阻尼，记录并分析扭录波，在线识别机组轴系模态和阻尼，记录并分析扭振对轴系造成的疲劳损伤振对轴系造成的疲劳损伤汽轮发电机组辅加励磁阻尼汽轮发电机组辅加励磁阻尼控制装置（控制装置（SEDCSEDC）CSC-811CSC-811 对汽轮机轴系转速连续监视和分析，对汽轮机轴系转速连续监视和分析，在机组出现在机组出现轴系扭振时，通过提高机组阻尼水平来抑制轴系扭振轴系扭振时，通过提高机组阻尼水平来抑制轴系扭振汽轮发电机组轴系扭振保护汽轮发电机组轴系扭振保护

13、装置（装置（TSRTSR） CSC-812PCSC-812P 对汽轮机轴系转速连续监视和分析，根据转速的对汽轮机轴系转速连续监视和分析，根据转速的特征，判断扭振发散的情况；综合机端电气量辅加寿特征，判断扭振发散的情况；综合机端电气量辅加寿命疲劳损耗的判断，如果判断量达到设定值，或当轴命疲劳损耗的判断，如果判断量达到设定值，或当轴系被激发特征频率的扭振、振幅逐步发散可能对机组系被激发特征频率的扭振、振幅逐步发散可能对机组安全构成威胁时，进行保护跳闸、告警及联动安全构成威胁时，进行保护跳闸、告警及联动电网电网SSOSSO监测装置监测装置(SMU)(SMU)CSC-815CCSC-815C 位于电网

14、重要节点母线或换流站母线，通过高精位于电网重要节点母线或换流站母线，通过高精度度SSOSSO分量检测技术在线识别电网侧分量检测技术在线识别电网侧SSOSSO分量，并作为分量，并作为次同步振动监测单元（次同步振动监测单元（SSOMUSSOMU）实时识别电网是否存在）实时识别电网是否存在SSOSSO，同时实现，同时实现SSOSSO的录波和数据记录及远传。的录波和数据记录及远传。扭振产品介绍扭振产品介绍HIPLP1GENLP2扭振监测扭振监测扭振抑制扭振抑制扭振保护扭振保护轴系机头、机尾选择性安全冗余转速传感器轴系机头、机尾选择性安全冗余转速传感器发电机发电机PTPT、CTCT扭振产品介绍扭振产品介

15、绍轴系扭振的测量量选取轴系扭振的测量量选取保护装置信号处理流程 模态模态（计算、（计算、在线实测在线实测） 振型曲线振型曲线（计算、（计算、在线实测在线实测校核）校核） S-NS-N曲线曲线（计算、试验）（计算、试验） 机组多质量块模型参数机组多质量块模型参数 （计算）（计算）扭振产品介绍扭振产品介绍振型曲线扭振产品介绍扭振产品介绍扭振产品介绍扭振产品介绍保护装置的输入量包括：保护装置的输入量包括：1 1、两路、两路110V110V直流电源、直流电源、1 1路路220V220V交流电源交流电源; ;2 2、一路、一路IRIG-BIRIG-B对时信号；对时信号；3 3、两路转速测量信号；、两路转

16、速测量信号；4 4、一路机端电流信号；、一路机端电流信号；1 1路机端电压信号路机端电压信号。保护装置的输出量包括：保护装置的输出量包括：1 1、告警信号：装置故障信号、扭振保护启动、扭振发散、告警信号：装置故障信号、扭振保护启动、扭振发散 保护动作、疲劳保护动作。保护动作、疲劳保护动作。2 2、8 8路跳闸接点。路跳闸接点。扭振产品介绍扭振产品介绍扭振产品介绍扭振产品介绍中国电机工程学会于中国电机工程学会于20082008年年2 2月月2323日在北京组织召开了技术鉴定会。日在北京组织召开了技术鉴定会。鉴定结论：整体技术处于国际先进水平。鉴定结论：整体技术处于国际先进水平。扭振产品介绍扭振产

17、品介绍 北京市经济和信息化委员会于北京市经济和信息化委员会于20092009年年4 4月月2222日在北京组织召开了扭振保日在北京组织召开了扭振保护装置新产品鉴定会。护装置新产品鉴定会。 鉴定结论鉴定结论: :总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。扭振产品介绍扭振产品介绍 受国家电力监管委员会安全局的委托，受国家电力监管委员会安全局的委托，20092009年年4 4月月2929日中国电机工程学会在北京召开日中国电机工程学会在北京召开了了“输电系统中串联补偿设备与发电机组的关输电系统中串联补偿设备与发电机组的关联影响与应对联影响与应对”研讨会，会

18、上四方公司进行了研讨会，会上四方公司进行了扭振相关技术专题介绍。扭振相关技术专题介绍。 “加强大机组轴系加强大机组轴系扭振的监测、控制和保护扭振的监测、控制和保护”得到了与会专家的得到了与会专家的广泛认同。广泛认同。扭振产品介绍扭振产品介绍目录目录汽轮机扭振基本概念汽轮机扭振基本概念国外电厂汽轮机轴系扭振案例国外电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例国内电厂汽轮机轴系扭振案例汽轮机扭振措施和对策汽轮机扭振措施和对策四方公司扭振产品介绍四方公司扭振产品介绍工程应用介绍工程应用介绍工程应用介绍工程应用介绍 目前四方公司扭振系列产品在国内目前四方公司扭振系列产品在国内7 7个大型火电厂中正

19、式投入运个大型火电厂中正式投入运行，扭振监测和行，扭振监测和TSRTSR装置在装置在2323台发电机组上共投运台发电机组上共投运4545套，套，SEDCSEDC装置装置投运投运8 8套，具体情况参见下表。套，具体情况参见下表。 工程应用介绍工程应用介绍机头机头dWdW的频谱分析的频谱分析机尾机尾dWdW的频谱分析的频谱分析机端机端IaIa中的中的28Hz28Hz分量分量机端机端IbIb中的中的28Hz28Hz分量分量工程应用介绍工程应用介绍盘南电厂盘南电厂TSRTSR装置在网上故障、直流功率下降时的录波文件如图：装置在网上故障、直流功率下降时的录波文件如图：模态模态1 1采样值，采样值，模态模

20、态2 2采样值，采样值，模态模态3 3采样值，采样值，模态模态2 2阻尼不好，可能出现类似伊敏的阻尼不好，可能出现类似伊敏的SSOSSO工程应用介绍工程应用介绍盘南电厂盘南电厂TSRTSR装置在天金线跳闸时的录波文件如图：装置在天金线跳闸时的录波文件如图：模态模态1 1采样值，采样值，模态模态2 2采样值，采样值，模态模态3 3采样值，采样值，工程应用介绍工程应用介绍上都电厂上都电厂3 3机机2 2线，半载，上承二线投串补，退出线，半载，上承二线投串补，退出SEDC,SEDC,拉开一线拉开一线5s5s，再合上一线实验时再合上一线实验时TSRTSR的录波文件如图：的录波文件如图：模态模态1 1采样值，采样值，模态模态2 2采样值