汽轮发电机组轴系扭转振动测试陈勇（南京林业大学机械电子工程学院，江苏南京210037）技术要点。试验结果表明，稳态不对称短路变频激振法不仅能够测得轴系低阶固有频率，而且能够测得一些高阶频率。
为防止汽轮发电机组的扭振破坏，从设计制造阶段开始就应进行尽可能准确的分析计算，掌握和控制其扭振特性。但由于汽轮发电机组结构、扭振模式和机理的复杂性，使得任何理论分析和计算都或多或少存在误差，这就要靠模拟和实机试验来修正轴系扭振试验主要测试轴系的固有频率及振型。测试是通过一定的测量方法在轴系运转过程中，消除平均角速度影响的基础上，测取由交变角速度引起的交变弧长（或扭角）及其扭振交变角速度（或频率）所测得的动态过程可以是测点处扭振的角位移变化规律，也可以是该点的扭应变（应力）变化的规律。
测试方法1.1激振现场试验时，为根据响应测出固有频率，必须人为激起轴系做扭转振动。国内外的理论分析与试验研究表明，主要可采用5种机械或电气激振方法：盘车起合激振；并网激振；起合串补电容激振；稳态不对称短路变频激振；励磁变频激振。
稳态不对称短路变频激振就是在汽轮机升、降速过程中施加远小于额定值的励磁电流，再使发电机直接或通过一外接阻抗进行不对称短接或负载运行，从而产生一负序电流分量，此分量电流将产生一反向旋转磁场，它和正向旋转的转子磁场相互作用，产生一个两倍基频的交变扭矩，从而激起轴系扭振。这是一种稳态激振。
采用稳态不对称短路变频激振进行测试时只涉及机组本身，与电网无关，因此可以避免在机、网联*：2001―合运行时给测试带来的影响。测试时需注意：（1）升降速过程中速度变化不宜太快。至少在可能的固有频率（计算值）相对应的转速附近，转速变化要慢，以便产生有效的共振现象，以利于测量与分析；（2）从测试角度看，希望稳态不对称短路产生的负序电流大些，较大的负序电流产生较大的电磁转矩，容易激起轴系扭振。但出于对发电机的安全考虑，负序电流的大小又必须限定在一定的范围内。对于200MW机组，通常负序电流的标幺值小于7%~10%；（3）从电气故障反推可以知道，能使定子中出现负序磁场的方法有多种。就线路接线方式而言，可以单相接地（或加电阻，或电感负载）两相短路（或力口电阻，或电感负载）。短路点可以选在升压变压器（主变）的高压侧，还可以在厂高变的低压侧；（4）提供励磁电流的方式有3种，即机组自身励磁系统、备励和外接励磁电源。
1.2扭振信号测量扭振信号测量方法有接触测量和非接触测量。接触测量的优点是能直接测得轴的应力，缺点是信噪比低，测量精度低，使用寿命有限。国内在现场扭振测量中一般不采用这种方法。非接触测量则采用的不均匀脉冲信号，通过二次仪表的解调处理后达到测量扭振的目的。在扭振试验中该方法多被采用，它的优点是简单可靠，可以用于长期监测，但该方法测得的是角位移，需经过换算才得到扭应力。
