СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ИЗНОСА КОНСТРУКТИВНОГО УЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК H02K15/00 

Изобретение относится к электротехнике, к способам эксплуатации и диагностики электрических машин, преимущественно генераторов электростанций.

Износ конструктивных частей генераторов, при ослаблении их креплений, является наиболее частой причиной аварийных остановов мощных генераторов. Например, ослабление прессовки стали сердечника приводит к распушению крайних пакетов активной стали, что вызывает свободную вибрацию отдельных листов стали и их излом. Вследствие выкрашивания стали неоднократно имели место тяжелые аварии генераторов мощных энергоблоков с повреждением корпусной изоляции стержней обмотки и выгоранием активной стали.

Регламент обслуживания генераторов предусматривает обнаружение дефектов износа путем осмотров во время проведения капитальных ремонтов, где обнаруженные дефекты устраняются [1]
Недостаток такого способа в том, что он не позволяет обнаруживать появление дефектов и управлять скоростью их развития во время работы генератора, при длительном периоде между капитальными ремонтами, что и приводит к случаям аварий на работающих генераторах.

Наиболее близок к предлагаемому способ обнаружения дефектов, в котором измеряют параметры распространяющегося по конструктивным частям генератора виброакустического сигнала, излучаемого в месте вибрации, соударения и трения констpуктивных узлов, например, с помощью пьезоэлектрических аксельрометров. О появлении дефектов повышенного износа судят по величине измеряемого сигнала [2]
Недостаток этого способа в том, что он не обеспечивает управления скоростью развития дефекта. Развиваясь произвольно, дефект приводит к аварии до вывода генератора в плановый ремонт или внеплановому останову энергоблока для устранения выявленного дефекта.

Цель изобретения управление скоростью развития дефектов износа конструктивных узлов электрических машин в сторону минимизации скорости для сокращения простоев в аварийных и неплановых ремонтах и для обеспечения условий устранения дефекта во время планового ремонта совместно с другими профилактическими работами.

Для достижения поставленной цели на работающей электрической машине с помощью известных устройств измеряют величину виброакустического сигнала в конструктивных частях машины. Определяют наличие дефектов повышенного износа конструктивных узлов по данным измерений.

Уменьшение скорости развития дефекта обеспечивают изменением тока возбуждения машины или изменением температуры (давления) охлаждающей среды так, чтобы параметры виброакустического сигнала, характеризующие дефект, имели минимальную величину.

Сущность происходящих процессов сводится к следующему, например, для распушения крайних пакетов стали.

Изменение тока ротора приводит к изменению магнитного поля машины. Особенно изменяется как по величине, так и по направлению поле рассеяния в зоне крайних пакетов, которое и вызывает вибрационные колебания листов стали в случае их освобождения при потере плотности прессовки крайних пакетов. Из-за изменения направления и ослабления этого поля уменьшается амплитуда вибраций пластин стали, что удлиняет время, требуемое для излома вибрирующей пластины.

При увеличении температуры газа, охлаждающего сердечник, идет процесс удлинения сердечника за счет теплового расширения. Удлинение сердечника ограничено креплениями, поэтому оно приводит к сжатию и подпрессовке крайних пакетов стали. Отдельные пластины стали, составляющие пакет, сжимаются, их вибрация прекращается. Прекращается процесс роста трещины в пластинах, приводящий к их излому.

Способ осуществляется следующим образом, например, на турбогенераторе ТВВ-320-2, имеющем водородное охлаждение сердечника: Генератор работает с активной нагрузкой 300 МВт и реактивной 10 МВА р. Температура холодного водорода 30^оС. На генераторе ведут измерение среднеквадратического значения виброакустического сигнала (СКЗ) в полосе частот выше 3 кГц в районе расположения крайних пакетов активной стали. Для чего на конструктивные части генератора накладывают в качестве датчиков стандартные пьезоаксельрометры КД29. Измерения производят с помощью стандартной аппаратуры (фильтр 01015, усилитель 00032, шумометр 00017). Начальное значение СК3 равно 1 о.е. Обнаруживают увеличение величины СК3 до 2 о.е. что говорит о появлении распушений активной стали генератора и усиленном вибрационном износе освободившихся листов.

Увеличением тока ротора устанавливают реактивную нагрузку 150 МВАр. Величина СК3 снижается до 1,5 о.е.

Увеличивают температуру холодного водорода до 40^оС. Величина СК3 снижается до 1 о.е.

Таким образом восстанавливается исходное исправное техническое состояние активной стали и обеспечивается возможность безаварийной эксплуатации генератора до плавного ремонта, где дефект устраняют ремонтными методами.

Использование: электротехника, способы эксплуатации и диагностики электрических машин, преимущественно генераторов электростанций. Сущность изобретения: в процессе работы электрической машины измеряют параметры виброаккустического сигнала, распространяющегося по конструктивным частям машины. В процессе работы машины контролируют параметры хладагента машины и в зависимости от параметров виброакустического сигнала изменяют параметры хладагента. Изменение параметров хладагента ведут до уменьшения величины виброакустического сигнала. 1 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ИЗНОСА КОНСТРУКТИВНОГО УЗЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, при котором в процессе работы электрической машины измеряют параметры виброакустического сигнала, распространяющегося по конструктивным частям машины, отличающийся тем, что в процессе работы машины контролируют параметры хладагента машины и в зависимости от параметров виброакустического сигнала изменяют указанные параметры хладагента. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение параметров хладагента ведут до уменьшения величины виброакустического сигнала.