Изобретение относится к электротехнике и может Сыть использовано п контроле эксплуатационного состояния зубцовой зоны сердечников статоров Турбо- и гидрогенераторов в условиях промьшленной эксплуатации на электро станциях. Известен способ контроля состояния эубпов крайних пакетов сердечников статоров введением щупа определенной формы между пластинами зубцов по глубине его проникновения El Этот способ не позволяет получить объективных результатов из-за различия механических усилий на щуп, вводимый вручную между пластинами, Кроме того этот и другие известные способы контроля не позволяют осуществлять диагностику состояния зубцов крайних пакетов сердечников статоров без нарушения условий эксплуатации генераторов, т.е. без их длительных остановок и выемки ротора или нескольких полюсов. Известен также способ контроля эк сплуатационного состояния электрической машины путем измерения уровня вибрации на вращающейся электрической машине и определения среднеквадратического значения измеренного сиг нала 2 . . Этот .способ позволяет обнаруживат такие дефекты узлов генераторов, вли яющих н.а его эксплуатационное состоя ние, как нарушение креплений обмоток статора, ослабление креплений корпуса статора на фундамент, а также общее вибрационное состояние и его соответствие установленным нор мам, однако не позволяет получить информацию о состоянии зубцовой зоны крайних пакетов (распушение), а также оценить динамику развития процесса образования указанного дефекта. Это связано с тем, что в нормальных рабочих режимах трудно получить сведения, характеризующие, непосредственно дефекты в зубцовой зоне из-за сильно превалирующего шума, вызванного вибрацией других узлов генератора. Цель изобретения - повышение точности выделения дефектов, связанных с распушвнием пластин пакетов в зубцовой зоне сердечника статора. Поставленная цель достигается тем ,что согласно сцособу контроля эксплуатационного состояния электр;р1еской машины преимущественно турбо- и ги дрогенераторов с электромагнитным воз Ьуждением путем измерения уровня виб рации на вргвдающейся электрической Машине и определения среднеквадратического значения измеренного сигнала плавно увеличивают напряжение возбуж дения машины, виброакустические сигналы измеряют с помощью датчиков, установленных на спинке сердечника статора, и по наличию скачка среднеквадратического значения виброакустического сигнала и по уровню напряжения возбуждения, которому этот скачок соответствует, судят о наличии распушения пластин пакета статора. Принимаемые виброакустические сигналы возбуждаются колеблющимися пластинами зубцов за счет искусственного изменения электромагнитного поля в зазоре между ротором и статором генератора в режиме холостого хода посредством изменения напряжения возбуждения в определенном диапазоне. При распушенном состоянии зубца для некоторого значения напряжения .возбуждения начинается интенсивный виброударный процесс, который в принимаемом виброакустическом сигнале выражается скачкообразным увеличением среднеквадратического значения виброускорений, а также амплитуд спектра виброускорений в области частот выше 2 кГц. Величина а показывает степень развития диагьюстируемого дефекта. Напряжение возбуждения рекомендуется изменять в диапазоне от О до 1,25 . Отсутствие виброударного процесса (или, что то же самое, скачка амплитуды в принимаемом сигнале )при и.,25 II х; в идете льствует о бездефектном состоянии зубца. . На фиг.1 представлен пример реализации предлагаетуюго способа контроля состояния зубцов крайних пакетов сердечников статоров генераторов/ на фиг.2 - зависимости среднеквадратического значения принимаемых сигналов от значения U ./и для различных состояний зубца. Между ротором 1 и статором 2 создается электромагнитное поле, ПРОПООциональное Ugp.Пластины зубцов крайних пакетов 3 под его воздействием колеблются и тем самым создают виброакустический сигнал, принимаемый системой пьезоэлектрических акселерометров 4 на спинке сердечника статора. Пьезоэлектрические акселерометры вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные амплитуде виброускорений в месте крепления акселерометров. Эти сигналы подаются на коммутатор 5, осуществляющий последовательный опрос всех пьезоэлектрических акселерометров, который поочередно подает их на вход среднеквадратического преобразователя 6, с выхода которого Сигнал, пропорциональный среднеквадратическому значению, подается на вход Y двухкоординатного графопостроителя 7. С блока 8 измерения напряжения возбуждения электричес кий сигна:л, уровень которого в каждый момент времени пропорционален Ug-, , подается на блок 9 отношения, Б котором вырабатывается электрический сигнал, характеризующий текущее отношение UBOJA Р постоянном значении g, которое определяется эксплуатационными характеристиками каждого типа генератора. Этот сигнал подается на вход X графопостроителя 7, который вырисовывает график, примерный вид которого представлен на фиг.2. При наличии скачка среднеквад ратического значения сигнала, принятого пьезоакселерометром 4 при дости жении отношением Ц..,„„ какого-либо счдлА пит значения, оператором принимается решение о состоянии обследуемого участ ка зубцовой зоны. Например, если ска чок наступает при дозА/ ном - ° °° стояние зубцовой зоны можно считать аварийным (кривые 1 и П если скачо ином 125, лежит в диапазоне 1,0 Ц состояние зубцовой зоны дует считать плохим (криваяrti). И наконец, если при и р„/и„„д, 1,25 скачок не наает вовсе (кривая TV) состояступаетние зубцовой зоны следует признать удовлетворительным. Использование предлагаемого способа виброакустической диагностики состояния зубцов крайних пакетов сердечников статоров гидро- и турбогенераторов обеспечивает по сравнению с существующими способами диагностики эксплуатационного состояния генераторов возможность определения состояния зубцов крайних пакетов без останова reHepfaTopa и выемки его ротора, т.е. практически не нарушая эксплуатационного режима, своевременное прогнозирование аварийных ситуаций, связанных с поломкой зубцов, и уменьшение за счет этого вероятности простоя генератора, недоотпуска электроэнергии и затрат на аварийные ремонты, возможность проверки качества проведенных ремонтов по залечиванию зубцов крайних пакетов, что значительно повысит работоспособность основного энергетического оборудования .
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, преимущественно турбр- и гидрогенераторов с электромагнитным возбуждением, путем измерения уровня вибрации на вращающейся электрической машине и определения среднеквадратического значения измеренного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выделения дефектов, связанных с распушением пластин пакетов в зубцовой зоне сердечника статора, плавно увеличивают напряжение возбуждения машины, виброакустические сигналы измеряют с помощью датчиков, установленных на спинке сердечника статора, и по наличию скачка среднеквадратического значения виброакустического сигнала и по уровню напряжения возбуждения, которому этот (Л скачок соответствует,судят Оналичии распушения пластин пакета статора. 00 о о со
Авторы
Даты
1984-03-15—Публикация
1982-11-27—Подача