文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
上海—西门子型1000MW发电机组轴系扭振疲劳损耗评估
姓名:张燕
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:王西田
20080201
上海交通大学工程硕士学位论文

上海—西门子型 1000MW 发电机组轴系扭振疲劳损耗评估
摘要
上海-西门子型 1000MW 级发电机组,是首台国产单机容量最大
的汽轮发电机组,如此大容量的机组对电网扰动冲击的承受能力、其
轴系疲劳寿命损耗情况需要开展全面细致的研究。
论文首先对国内外汽轮发电机轴系扭振方面现有标准和准则的
研究成果进行查阅分析,总结了汽轮发电机轴系扭振自然频率和疲劳
寿命损耗的设计准则。
随后对 1000MW 级发电机组轴系进行等效模化,把它等效成数
百个等直径的均质圆柱体和附加转动惯量,并与西门子公司提供的等
效圆柱轴段和等效锥柱轴段参数进行对比校核,以建立准确的基本数
据。
基于校核认可的等效模化参数,计算了 1000MW 级发电机组轴
系扭振自然频率以及模态振型,并评估扭振自然频率是否满足设计准
则的要求。
利用 MANDISP 程序,对 1000MW 级发电机组在大电网各种扰
动冲击下的轴系暂态扭矩和扭振疲劳寿命损耗进行了比较全面的计
算分析。研究系统为单机无穷大母线系统,考虑了发电机机端和输电
线路的多种故障工况,以及无刷励磁和静止励磁两种励磁方式的发电
机组轴系。
通过改变系统短路容量和升压变压器阻抗值,论文对机组在典型
扰动冲击下的轴系扭振疲劳寿命损耗进行计算,对比总结电网参数对
机组轴系扭振疲劳损耗的影响。
- I -
上海交通大学工程硕士学位论文
本论文进行的研究工作和计算结果将对 1000MW 级发电机组的
国产化设计和制造有实际的参考和应用价值,是一项有重要现实意义
的研究工作。

关键词:1000MW,汽轮发电机,轴系扭振,疲劳寿命损耗
- II -
上海交通大学工程硕士学位论文

SHAFT TORSIONAL FATIGUE LIFE EXPENDITURE
EVALUATION OF 1000MW CLASS
TURBINE-GENERATORS OF SEC-SIEMENS

ABSTRACT

1000MW class turbine-generator of SEC-SIEMENS type is the first
unit manufactured with the largest capacity in fossil power market in
China. The withstanding ability against the impact of electrical
disturbances and torsional fatigue life expenditures are quite necessary to
be studied for such a unit.
The research results of current standards and criteria are analyzed
and the design criteria of torsional natural frequencies and permissible
fatigue life expenditures for turbine-generator units are summarized
firstly in the thesis.
The shaft train is then equivalently modeled as two to three hundreds
of uniform cylinder elements with additional moment of inertia based on
original data of different format from Siemens program.
The torsional natural frequency and mode shape of shaft train are
calculated based on the equivalently modeled data which is verified, and
the torsional natural frequency is evaluated whether to meet the criteria or
not.
The pro