汽轮发电机组扭振快速保护：电流工频变化与波动转速判据

"本文主要探讨了大型汽轮发电机组在面临次同步谐振导致的扭振问题时，如何实施快速保护措施。文章指出，串补电容可能会触发次同步暂态扭矩放大，对汽轮发电机组的大轴造成损害，而传统的扭应力保护系统在这种极端情况下反应不够迅速。因此，作者提出了一种新的快速保护方法，该方法基于电流或有功功率的工频变化量越限来启动保护机制，并以波动转速幅值越限作为动作条件。 在对XM地区M电厂机组进行的12个实例仿真分析中，发现波动转速幅值与扭振幅值之间存在良好的一致性，基本上成正比关系。通过在仿真转速中添加实际测量的转速噪声，验证了保护算法和保护逻辑的准确性。结果显示，当扭振程度较轻时，保护系统不会动作，而当扭振加重时，保护系统能快速响应，使最恶劣工况下由暂态扭矩放大造成的疲劳值降低到15%以下。 然而，文章强调，即使在机组脱离电网后，扭振的影响仍然存在，因此保护定值需要有足够的裕度以应对这种情况。文章的关键词包括汽轮发电机、次同步谐振、次同步振荡、扭振保护、暂态扭矩放大和电容串补。 次同步振荡是一种电力系统中机电耦合产生的特殊现象，可能导致汽轮发电机组转子轴系的损坏。过去的研究已经对其机理、分析方法、监测、保护和抑制策略进行了深入探讨。文献提及，暂态扭矩放大是导致汽轮发电机组扭振的最严重形式，尤其是在电容串补的情况下。因此，开发快速的扭矩保护策略至关重要。目前的方法多依赖于测量电压和电流，计算瞬时电磁功率，并通过滤波器检测次同步频率信号，但这种方法在大扰动故障暂态中的表现仍有待改进。 大型汽轮发电机组的扭振快速保护是一项复杂而关键的任务，需要综合考虑电气量的变化、转速波动以及系统的实时响应。文中提出的快速保护方法为解决这一问题提供了新的思路，并通过实际案例证明了其有效性。未来的研究可能需要进一步优化这种保护策略，以提高其对各种工况的适应性和可靠性，从而确保电力系统的稳定运行。"