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.
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.
