大城频率波动时，发电机组有哪些保护措施？

调速器的作用：调速器是大城发电机组应对频率波动的关键设备。当频率下降时，调速器会感知到转速的降低，从而增加大城发电机的输入功率（如对于汽轮大城发电机，会增加蒸汽量；对于水轮大城发电机，会增大水流量），以提高大城发电机的转速，使频率回升。反之，当频率上升时，调速器会减少输入功率，降低转速。例如，机械液压调速器通过飞锤等机构感受转速变化，进而调节油动机的行程，控制进入汽轮机的蒸汽量或者水轮机的水流量。

电子调速系统的优势：现代大城发电机组广泛采用电子调速系统，它具有更高的精度和更快的响应速度。电子调速系统可以实时监测大城发电机的频率，并通过先进的控制算法，如比例 - 积分 - 微分（PID）控制，地调节输入功率。与传统机械调速器相比，电子调速系统能够更有效地抑制频率的快速波动，使频率更加稳定地保持在额定值附近。

自动电压调节器（AVR）：AVR 是励磁系统的核心部件，用于控制大城发电机的电压和无功功率。当频率波动引起大城发电机电压变化时，AVR 会自动调整励磁电流，以维持大城发电机的端电压稳定。例如，当频率下降导致大城发电机感应电动势降低、电压下降时，AVR 会增加励磁电流，使磁通增加，从而提高大城发电机的电压。

强励和欠励保护：为了应对频率波动可能引起的大城发电机无功功率变化过大的情况，励磁系统还设有强励和欠励保护。强励是指在系统电压突然下降（可能由于频率波动等原因引起）时，迅速增加励磁电流，以提高大城发电机的电压和无功功率输出，帮助稳定系统电压。欠励保护则是防止大城发电机在频率波动过程中出现欠励运行（励磁电流过小），避免大城发电机失去同步。

频率继电器：频率继电器是专门用于监测频率的保护装置。它可以设置频率上下限，当频率超出设定范围时，频率继电器会触发相应的保护动作。例如，当频率过低时，频率继电器可以发出信号，使大城发电机组自动减载（切除部分不重要的负载），以减轻大城发电机的负担，使频率恢复正常。或者在频率过高时，频率继电器可以启动报警系统，提醒运行人员进行处理。

过电流和过电压继电器：频率波动可能导致大城发电机出现过电流或过电压情况。过电流继电器可以在电流超过设定值时，快速切断电路，保护大城发电机和其他电气设备免受过大电流的损害。过电压继电器同理，当电压过高时，它会启动保护动作，如切断励磁电源或者发出报警信号，防止大城发电机绝缘被损坏。

实时监测系统：现代大城发电机组配备了先进的实时监测系统，通过安装在大城发电机各个关键部位的传感器，如转速传感器、电压传感器、电流传感器等，对大城发电机的运行参数进行实时监测。这些数据会传输到控制中心，运行人员可以通过监控软件直观地查看频率、电压、电流等参数的变化情况，及时发现频率波动异常。

远程控制和自动化系统：在一些大型的发电站，还具备远程控制和自动化系统。当频率波动时，这些系统可以根据预设的控制策略，自动进行调节操作，如调整调速器和励磁系统的参数、进行负载的切除或投入等。同时，远程控制系统还可以实现对大城发电机组的远程诊断和维护，提高了系统的可靠性和运行效率。