监测涡轮发电机中的扭转振荡制造技术

提供用于检测涡轮发电机系统(1)的扭转振荡的监测装置和方法。方法包括监测(101)涡轮发电机系统(1)的输出端子(12)的电压中的每一个，和分析(103‑109)各电压的频率含量。对于涡轮发电机系统(1)的各被监测的共振频率fi，分析包括：识别(103)在亚同步频率子带(subi)中的第一电压峰值和在超同步频率子带(supi)中的第二电压峰值，比较(107)第一电压峰值与第二电压峰值，和根据比较推断(109)涡轮发电机系统(1)是否经历在共振频率fi处的扭转振荡。监测装置(14)包括用于接收代表输出端子(12)的电压的电压信号的输入部件(41)和配置成执行电压信号的频率含量的数字分析的控制单元(42)。控制单元(42)被配置成：识别在围绕亚同步共振频率fsub,i的子带sub中的第一电压峰值；识别在围绕超同步共振频率fsup,i的子带sup中的第二电压峰值；确定第一电压峰值的频率；确定第二电压峰值的频率；比较第一电压峰值的频率与第二电压峰值的频率；和基于比较推断涡轮发电机系统(1)是否经历在任何共振频率fi处的扭转振荡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监测涡轮发电机中的扭转振荡
本专利技术涉及用于检测涡轮发电机系统的转子轴中的机械扭转振荡的监测装置和方法。尤其是，本专利技术涉及用于检测具有借助于共用的涡轮机轴互连的多个(诸如两个、三个、四个、五个、六个或更多个)涡轮机的涡轮发电机系统中的机械扭转振荡的监测装置和方法。
技术介绍
将诸如蒸汽操作的涡轮机等的若干涡轮机互连的长涡轮机轴可能会在轴的一个或多个共振频率处遭受扭转振荡。扭转共振振荡可能导致涡轮机轴的故障，并且因而避免这样的振荡并能够在它们发生时检测到它们使得可以停止扭转共振振荡或涡轮机是有必要的。发电机的转子处的轴的扭转振荡会影响从发电机输出的电功率，并表现为电流和电压上的变化。还有，连接至发电机输出端子的电功率传输系统通过发电机将电能诱导至轴并由此对涡轮发电机轴中的扭转振荡有贡献。尤其是在具有无功功率补偿的电传输系统中，电气传输系统可能显示与机械系统的共振频率匹配的共振频率，使得电传输系统开始与轴的扭转共振振荡相互作用。在现有技术中可以找到用于抵消扭转共振振荡的不同建议，例如，监测发电机输出电流以检测扭转共振振荡的系统。US4,733,340(Mase等人)描述了一种用于使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测涡轮发电机系统(1)的扭转振荡的方法，所述涡轮发电机系统(1)包括具有连接至电传输系统(30)的输出端子(12)的发电机(11)，其中所述涡轮发电机系统(1)借助于所述输出端子(12)向所述电传输系统(30)提供电功率，所述方法包括‑监测(101)所述输出端子(12)的电压中的每一个，‑分析(103‑109)各电压的频率含量以检测在所述涡轮发电机系统(1)的多个共振频率(f1‑fn)处的扭转振荡，其特征在于对于各共振频率(fi)，分析所述频率含量包括：‑识别(103)在亚同步频率子带(subi)中的第一电压峰值，和在超同步频率子带(supi)中的第二电压峰值，‑比较(107)所识别...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测涡轮发电机系统(1)的扭转振荡的方法，所述涡轮发电机系统(1)包括具有连接至电传输系统(30)的输出端子(12)的发电机(11)，其中所述涡轮发电机系统(1)借助于所述输出端子(12)向所述电传输系统(30)提供电功率，所述方法包括-监测(101)所述输出端子(12)的电压中的每一个，-分析(103-109)各电压的频率含量以检测在所述涡轮发电机系统(1)的多个共振频率(f1-fn)处的扭转振荡，其特征在于对于各共振频率(fi)，分析所述频率含量包括：-识别(103)在亚同步频率子带(subi)中的第一电压峰值，和在超同步频率子带(supi)中的第二电压峰值，-比较(107)所识别出的第一电压峰值与所识别出的第二电压峰值，和-从所述第一电压峰值和所述第二电压峰值的比较，推断(109)所述涡轮发电机系统(1)是否经历在对应的共振频率(fi)处的扭转振荡。2.根据权利要求1所述的方法，包括通过确定所述第一电压峰值在所述亚同步频率子带(subi)内的位置来确定(106)所述第一电压峰值的频率(fsub,i)，和通过确定所述第二电压峰值在所述超同步频率子带(supi)内的位置来确定(106)所述第二电压峰值的频率(fsup,i)。3.根据权利要求2所述的方法，其中比较(107)所述第一电压峰值和所述第二电压峰值包括：确定所确定出的所述第一电压峰值的频率(fsub,i)是否被所确定出的所述第二电压峰值的频率(fsup,i)镜像在发电机基频的相对侧上。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，包括确定(105)各电压峰值的幅度。5.根据权利要求4所述的方法，其中推断(109)所述涡轮发电机系统(1)是否经历在对应的共振频率(fi)处的扭转振荡包括：确立所述第一电压峰值的幅度(Usub,i)与所述第二电压峰值的幅度(Usup,i)的比率基本上等于所述第一电压峰值的频率与所述第二电压峰值的频率之间的比率。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，包括监测(102)电流和识别(103)在围绕各亚同步共振频率的窄带内的电流峰值并且识别(103)在围绕各对应的超同步共振频率的窄带内的峰值。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，包括：如果检测到扭转共振振荡则执行(111)动作，所述动作包括以下动作中的至少一个：a)向所述电传输系统(30)的传输系统操作者发送消息，以便改变所述电传输系统的属性，和b)向发电机控制器(22)发送报警消息。8.根据权利要求7所述的方法，包括测量从识别出电压峰值时起的时间，并且其中执行(111)动作的步骤包括选择要执行的动作，所述选择是基于所经过时间，并且在达到第一时间阈值时：-向所述电传输系统(30)的所述传输系统操作者发送消息，和在达到第二时间阈值时：-向所述涡轮发电机系统的发电机控制器发送报警，其中所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。9.根据权利要求4和7所述的方法，包括测量从识别出电压峰值时起的时间，并且其中执行(111)动作的步骤包括选择要执行的多个动作，所述选择是基于所述经过时间和基于所述电压峰值的幅度，并且在满足多个准则中的每一个时执行所述选择的动作，其中各准则包括幅度阈值和时间阈值的组合。10.一种用于检测涡轮发电机系统(1)中的扭转共振振荡的监测装置(14)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·本特森，Z·加吉克，S·罗克森伯格，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH