При работе турбогенераторов в энергосистемах довольно часто происходят различного рода анормальные режимы, вызывающие крутильные колебания валопроводов, которые приводят к сокращению их срока жизни. Различают малоцикловую и многоцикловую усталость. В первом случае усталостное повреждение происходит при упругопластическом деформировании под воздействием высоких скручивающих моментов, возникающих в резонансных режимах, при быстродействующем автоматическом повторном включении (БАПВ), ошибочной синхронизации, коротком замыкании (КЗ) и их отключении.
Во втором — при упругом деформировании (сброс нагрузки, асинхронный ход). По мнению авторов [1,2], системы диагностики турбогенераторов должны учитывать все виды анормальных режимов.
Следует отметить, что первопричиной крутильных колебаний является изменение электромагнитного момента турбогенератора. Соответственно общий алгоритм диагностики состоит из двух этапов: моделирование электромеханических переходных процессов с определением электромагнитного и скручивающих моментов и непосредственно расчет повреждаемости валопровода турбоагрегата.
При реализации первой части алгоритма приходится рассматривать совместное функционирование вращающихся и статических устройств, существенно различающихся по своей структуре, физической природе и математическому описанию. На основе оценки методов численного анализа переходных процессов в электроэнергетических системах с турбогенераторами, трансформаторами, линиями электропередачи (ЛЭП) переменного и постоянного тока сделан вывод о предпочтительном использовании подхода с позиций собственных координат [3]. В этом случае не требуется перехода от одной системы координат к другой. Метод обеспечивает единообразие математического описания турбогенераторов, трансформаторов, передачи постоянного тока с воспроизведением реальных связей между ними. Кроме этого, определяемые на каждом расчетном шаге фазные токи, напряжения, электромагнитный момент турбогенератора являются входной информацией для построения систем диагностики турбогенераторов.