Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Измерение вибрации лобовых частей обмоток статора гидрогенератора

Работа №25332

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

гидрология

Объем работы85
Год сдачи2017
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
520
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
1 Конструктивные особенности обмотки статора гидрогенератора и требования
НТД по эксплуатации и контролю лобовых частей обмотки статора 9
1.1 Типы обмоток 9
1.2 Конструкция обмоток 11
1.3 Контроль вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора.... 23
1.4 Осмотр и оценка вибрационного состояния лобовых частей обмотки
статора 24
1.5 Выводы 26
2 Вибрация и системы измерения вибрации лобовых частей обмотки статора
гидрогенератора 27
2.1 Особенности вибрации лобовых частей обмотки статора
гидрогенератора 27
2.2 Системы вибрационного контроля лобовых частей 28
2.2.1 Система вибрационного контроля лобовых частей компании Bently
Nevada (США) 28
2.2.2 Система вибрационного контроля лобовых частей компании
VibroSystM (Канада) 40
2.2.3 Переносная система вибрационного контроля лобовых частей 43
2.3 Выводы 47
3 Обработка и анализ статистических данных 48
3.1 Измерение вибрации лобовых частей на Красноярской ГЭС 48
3.2 Статистические данные дефектов лобовых частей 60
3.3 Пример обработки и анализа результатов измерений
3.4 Выводы
4 Экономический анализ и рекомендации по измерению вибрации лобовых
частей обмоток статора гидрогенератора 67
4.1 Сравнение и экономический анализ существующих систем по измерению
вибрации лобовых частей обмоток статора гидрогенератора 67
4.2 Рекомендации по проведению измерений вибрации лобовых частей
обмотки статора гидрогенератора 69
Заключение 71
Список использованных источников 72
Приложение А 76
Приложение Б 77

Вибрация может вызывать проблемы с лобовыми частями обмотки статора при переходных режимах, а также в режимах короткого замыкания. Вибрации в лобовых частях обмотки приводят к ухудшению изоляции, а в некоторых случаях - к усталостным трещинам медных проводников, что может привести к большим дуговым токам, которые могут в последствии привести к замыканию обмотки статора на землю.
В настоящее время на большинстве гидроэлектростанций отсутствует аппаратура для проведения измерений вибрации лобовых частей в соответствии с требованиями приложения И.5, в [1]. В связи с этим было принято решение выбрать переносную систему, которая будет относительно дешевой и позволит в полном объеме выполнять требования приложения И.5, СТО 17330282.27.140.001 Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций.
Цель работы. Исследование способов измерения вибрации лобовых частей обмотки статора гидрогенератора и вибрационный контроль данного узла.
Для достижения данной цели сформулированы следующие задачи:
• Исследование узла контроля;
• Исследование используемой аппаратуры и датчиков для проведения измерений;
• Анализ влияния вибрации лобовых частей на образование дефектов в обмотке статора гидрогенератора.
Объект исследования: лобовые части обмотки статора гидрогенератора.
Практическая ценность.
• Результаты работы могут быть использованы при проведении измерений вибрации обмотки статора гидрогенератора.
• Мониторинг вибрации позволяет обнаружить вибрацию на ранних стадиях и тем самым может предотвратить возможные повреждения;
В работе предложены решения выявленных проблем. Исследованы и подробно описаны имеющиеся на данный момент системы вибрационного контроля лобовых частей компаний «Bently Nevada» и «VibroSystM».
Расписаны различные варианты по выбору стержней для установки датчиков. Для решения этой проблемы можно воспользоваться модальным анализом, рекомендациями завода изготовителя или же исходить из опыта эксплуатации.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


1. Показано, что согласно нормативно техническим документам эксплуатационный персонал обязан производить испытания по измерению вибрации лобовых частей обмотки статора гидрогенератора и в зависимости от полученных результатов должна быть дана оценка состояния обмотки, а также определен следующий срок проведения испытаний.
2. Проведенный анализ показал, что вибрация лобовых частей вызывает различные проблемы с обмоткой статора.
3. Предложены стационарные системы для виброконтроля лобовых частей при наличии которых любая появляющаяся вибрация может быть зафиксирована на ранней стадии.
4. Предложена переносная система виброконтроля, которая позволит производить испытания по измерению вибрации лобовых частей в режиме трехфазного КЗ в соответствии с требованиями [1].
5. Представлен пример обработки данных измерений и методика оценки вибрационного состояния всей обмотки по измерениям на малом количестве стержней.
6. Проведено сравнение и экономический анализ существующих систем измерения. Представлены плюсы и минусы данных систем.



1. СТО 17330282.27.140.001 Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://meganorm.rU/Index2/1/4293830/4293830856.htm.
2. ГОСТ 5616-89 Генераторы и генераторы-двигатели электрические
гидротурбинные [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://docs.cntd.ru/document/gost-5616-89.
3. ГОСТ 24346-80 Вибрация, термины и определения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intemet-law.ru/gosts/gost/23718/.
4. И.А. Глебов Гидрогенераторы / И. А. Глебов, В. В. Домбровский. А. А. Дукштау и др.— Л. Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. - 368 с.
5. И.П. Копылов Справочник по электрическим машинам / И. П. Копылов, Б. К. Клоков. - ТОМ 1, Энергоатомиздат, Москва, 1988. - 456 с.
6. Л. А. Владиславлев Вибрация гидроагрегатов гидроэлектрических станций / А. Владиславлев - Энергия, Москва, 1972. - 173 с.
7. А.И. Абрамов Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов / А. И. Абрамов, А. В. Иванов-Смоленский - 2-е изд., перераб. и доп . - М. : Высшая школа, 2001. - 389 с.
8. В.И. Брызгалов Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций / В. И. Брызгалов - Производственное издание.
9. А.В. Барков Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации. Рекомендации для пользователей систем диагностики / Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю - Издательство СПбГМТУ, Санкт-Петербург, 2000 г.
10. Ранран Лин Вибрации лобовых частей обмотки, вызванные стационарными магнитными силами в индукционной машине / Ранран Лин, Антти Нестори Лайхо, Ари Хаависто, Антеро Аркио // IEEE Transactions On Magnetics, ч. 46, № 7, июль 2010 г.
11. 0.0. Ханин, Б. А. Егоров Вибрация лобовых частей обмотки статора
гидрогенератора [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/8070?mode=full
12. А.В. Матвеев Распределение электромагнитного поля в торцевой зоне статора гидрогенераторов и его влияние на работу в режимах с потреблением реактивной мощности: Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук / А.В. Матвеев. - Ленинград, 1984. - 149 с.
13. Ю.В. Петров Исследование вибраций статоров крупных гидрогенераторов, возбуждаемых силами магнитного притяжения. Автореферат диссертации на соискание ученной степени кандидата технических наук / Ю.В. Петров. - Москва, 1976. - 208с.
14. О.О. Ханин Поиск виброустойчивых конструкций крепления лобовых частей гидрогенераторов / О. О. Ханин, Б. А. Егоров. - Харьковский политехнический институт, г. Харьков.
15. О.М. Жимолохов Вибрация и надежность обмоток статоров турбогенераторов в стационарных режимах. Автореферат диссертации на соискание ученной степени кандидата технических наук / О.М. Жимолохов. - Харьков, 1984 - 170 с.
16. Жданова Ю.Е Разработка методов и средств эксплутационного контроля вибрационного состояния мощных гидроагрегатов. Автореферат диссертации на соискание ученной степени кандидата технических наук / Жданова Ю.Е. - Москва, 1984 - 217с.
17. Цена на датчик АС102-1А [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http s: //www.einfo .ru/store/вибрации/.
18. Цена на анализатора вибрации ОНИКС [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.geo-ndt.ru/pribor-801-analizator-vibracii-oniks.htm.
19. Характеристики вибропреобразователя АС102-1А [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://www.td-str.ru/file.aspx?id=23246.
20. Характеристики вибропреобразователя FOA - 200 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://vibrosystm.com/wp-content/uploads/9619-09D2A-103.pdf.
21. Система измерения виброускорения лобовой части обмотки статора гидрогенератора. Руководство по монтажу / Bently Nevada ™, 2008 - 71с.
22. Shally, D., Farrell, M., Sullivan, K., Generator end winding vibration monitoring, Universities Power Engineering Conference, 2008. UPEC 2008. 43rd International , vol., no., pp.1-5,1 4Sept.2008doi:10.1109/UPEC.2008.4651488.
23. Maughan, C.V.; Emeritus, P.E.; Vibration detection instrumentation for turbine-generator stator end windings, Electrical Insulation Conference, 2009. EIC 2009. IEEE , vol., no., pp.173-177, May 31 2009- June 3 2009.
24. Stone, Greg C.; Boulter, Edward A.; Culbert, Ian; Dhirani, Hussein (2004). Electrical Insulation for Rotating Machines - Design, Evaluation, Aging, Testing and Repair”. Wiley-IEEE Press, vol., no., pp.65-65.
25. Humer, M.; Vogel, R.; Kulig, S.; Monitoring of generator end winding vibrations, Electrical Machines, 2008. ICEM 2008. 18 th International Conference on, vol., no., pp.1-5, 6-9 Sept. 2008, vol., no., pp.1-5.
26. J.T. Park, K.C. Kim, J.I. Lee, Calculation of the end winding force for electrical rotating machines, Electric Machines and Drives Conference, 2003.IEMDC'03. IEEE International, vol., no., pp.1640-1645.
27. Peter Kung, Lutang Wang, Maria Iulia Comanici, Stator end winding vibration and temperature rise monitoring, Electrical Insulation Conference (EIC),2011, vol., no., pp.10-14.
28. Sven Exnowski, Excitability of different modes of vibration of stator end windings, IECON 2012 - 38th Annual Conference on IEEE Industrial ElectronicsSociety, vol., no., pp.1781-1785.
29. Zhang Jianzhong, Jiang Xinghua, You Zeyuan , Vibration measurement of the generator stator end windings and precautions against insulation wearing, PowerSystem Technology, 1998. Proceedings. POWERCON '98. 1998 InternationalConference on, vol. 2, pp.1021-1024.
30. Ranran Lin, Antti Nestori Laiho, Ari Haavisto, End-Winding Vibrations Caused by Steady-State Magnetic Forces in an Induction Machine, vol.46, pp.2665¬2674.
31. John Demcko, John Velotta, Andrew Tesla, New Tools to Monitor Critical Vibration of End-windings in Turbo-generators, Electric Machines & DrivesConference, 2007. IEMDC '07. IEEE International, vol.2, pp.1020-1024.
32. Manfred Liese, Martin Brown, Design-dependent slot discharge and vibration sparking on high voltage winding, IEEE Transactions on Dielectrics andElectrical Insulation, August 2008, vol.15, pp.927-932.
33. Yoshihiko Iga, Kazuhiko Takahashi, Yukihiro Yamamoto, Finite element modelling of turbine generator stator end windings for vibration analysis, IET ElectricPower Applications, 2016, vol.10, pp.75-81.
34. D. Shally, B.Eng, Monitoring and Regression Based Modelling of End Winding Vibration in Large Synchronous Generators, Dublin Institute of Technology, p. 283.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ