随着电力系统的发展,汽轮发电机组轴系扭振问题越来越突出。电力系统故障和运行方式改变都可能产生较大的电网冲击,激起机组轴系扭振。分析电网冲击下的机组轴系扭振响应特性对保证机组的安全运行有十分重要的意义。以东方300MW汽轮发电机组轴系扭振物理模拟机为研究对象,建立了模拟机轴系的多段集中质量模型。对Riccati传递矩阵法进行了改进,采用改进后算法和Holzer法计算了轴系扭振固有特性,结果与实测结果相吻合。采用Newmark-β增量法与Riccati传递矩阵法相结合求解轴系扭振响应。针对Newmark-β法在时间步长内的线性假设,提出消除线性累积误差的方法,建立了轴系扭振瞬态响应求解模型,得到模拟机在几种典型电网冲击下的扭振响应特性。分析结果表明:几种典型电网冲击均能不同程度激起轴系扭振固有频率;在整个轴系扭振响应上,发电机转子和低压缸转子处的响应较大,而发电机转子处最为严重;不能单纯确定哪种电网冲击引起轴系扭振的响应更大,响应的大小与轴段位置有关,应视不同轴段具体分析。论文分析了扭振机电系统的机、电、网各部分模型,建立扭振的机电统一模型。利用EMTP-RV仿真软件进行了电网冲击下的扭振响应仿真分析,所得响应结果与用Newmark-β增量法和Riccati传递矩阵相结合的方法计算结果吻合,为机组轴系扭振的进一步研究提供了理论依据。