中國儲能網訊：臨界轉速簡單理解就是使轉子發(fā)生強烈振動的轉速，其取值考慮綜合成本、計算誤差。一個轉子有幾個臨界轉速，分別叫一階臨界轉速、二階臨界轉速……。臨界轉速的大小與軸的結構、粗細、質量及位置、軸的支承方式等因素有關。一階臨界轉速和二階臨界轉速是旋轉機械設備，包括抽蓄機組，在設計和運行過程中需要特別關注的重要參數。這些參數與機組的穩(wěn)定性和性能密切相關。
一階臨界轉速是旋轉機械在運轉過程中首次出現(xiàn)的共振轉速。當抽蓄機組的轉速逐漸接近或達到這一轉速時，機組會產生共振現(xiàn)象，導致振動幅度顯著增加。這種振動可能對機組的正常運行產生不良影響，甚至可能損壞機組結構，引發(fā)安全事故。因此，在抽蓄機組的設計和制造過程中，需要充分考慮一階臨界轉速的影響，并采取措施降低其數值或避免在工作范圍內出現(xiàn)共振。
二階臨界轉速則是一階臨界轉速之后的另一個重要轉速點。當抽蓄機組的轉速進一步增加，達到二階臨界轉速時，機組會再次發(fā)生共振，此時的振動情況比一階臨界轉速時更為復雜和嚴重。二階臨界轉速的存在進一步增加了機組設計和運行的難度，需要更加精確的計算和優(yōu)化。
需要注意的是，一階臨界轉速和二階臨界轉速的具體數值會受到多種因素的影響，包括機組的結構、材料、運行環(huán)境等。因此，在實際應用中，需要根據具體情況進行計算和分析，以得出準確的臨界轉速值。
大軸的設計是大容量抽水蓄能機組的研究重點之一, 其設計除影響機電設備外, 還影響土建工程。臨界轉速分析是轉子--支承系統(tǒng)轉子動力學設計中最重要的內容之一。臨界轉速分析的主要目的在于確定轉子—支承系統(tǒng)的臨界轉速，并按照經驗或有關的技術規(guī)定，將這些臨界轉速調整，使其與機械的工作轉速有足夠的裕度，從而得到可靠的設計。包括軸系彎曲臨界轉速計算和扭轉臨界轉速計算的計算稿。
抽水蓄能機組主軸兩端帶有連接法蘭，用優(yōu)質鍛鋼鍛制成，主軸上端法蘭與發(fā)電機軸下法蘭接合面高程應按機組總體布置和軸系穩(wěn)定要求確定，主軸應具有足夠的強度和剛度。能夠承受在任何工況條件下可能產生的作用在主軸上的扭矩、軸向力和水平力，且有可能發(fā)生的最大瞬態(tài)轉速時沒有有害的振動和擺動。臨界轉速計算應結合發(fā)電電動機統(tǒng)籌考慮。有些電站水泵水輪機結構設計時采用的最大飛逸轉速值應不小于額定轉速的1.45倍，并且不小于水輪機最大導葉開度條件下的最大飛逸轉速。水泵水輪機和與其直接或間接連接的輔機應能在飛逸轉速下運行5min而不產生有害變形和損壞。
典型的軸系機械設計, 要求第一臨界轉速值應為最大飛逸轉速的1.25 倍。國內許多工程的機組招標文件按此要求編寫。國標《發(fā)電電動機基本技術條件》此值為1.2倍。許多制造廠認為當今發(fā)電機轉子平衡特性好,1.15倍即夠。因此這個問題經常引起爭論。對于高水頭抽水蓄能電站, 要求1.25倍的確過于苛刻, 要額外加大軸的直徑, 很難被廠家接受, 可以同意1.2倍。對較低水頭的抽水蓄能機組仍應按1.25倍要求?？紤]到國外有的電站曾經在試運行階段出現(xiàn)過軸系失穩(wěn)事故,1.15倍不應接受。
其實抽水蓄能機組到不了二階，準則一階是飛逸的1.2倍以上，以前是1.25倍，對高轉速機組有點難，大家普遍接受1.2倍。
軸直徑對臨界轉速影響并不是太明顯，最明顯的是軸承支撐剛度和上下導距離。所以現(xiàn)在高速機組為了滿足臨界轉速，采用一根軸結構，以此壓縮上下導距離，上下導越近，臨界轉速越高。抽水蓄能，轉速高的其絕對值相比轉速低的大很多，比如500轉的125%比200轉的125%要大很多，同時蓄能鐵心長，導軸承距離轉子中心比較遠。
但目前各支撐剛度為近似值，況且高轉速情況下的一些不確定，所以目前很多電站余量大一點，按1.25倍要求。
