5.2 Генераторлар мен синхронды компенсаторларды диагностикалау әдістері


Айналмалы электр машиналарын пайдалану кезінде механикалық, діріл, электрлік әсерлер, тозу құбылыстары, ылғалдану, материалдардың қартаюы, құрылымдық және технологиялық есептеулер және т.б. сияқты кейбір факторлардың әсерінен машинаның сенімділігі айтарлықтай төмендеуі мүмкін.

Жақында профилактикалық тестілеудің дәстүрлі мәселелерін шешуде инфрақызыл технологияны қолдану аймағын кеңейтуге талпыныс жасалды.

Тепловизиялық бақылау кезінде (сурет 5.1) генераторлар температурасы 0,1 °С жоғары емес және спектрлік диапазоны 3 мкм және одан жоғары жылу түсіргіштер қолданылуы тиіс.

 5.1 - сурет. Тепловизио диагностикасы

Статорлық болаттың термиялық бейнелеу тексеруі болаттағы зақымдану аймақтарын, ақау аймағындағы температураның таралуы мен мәнін және оның тереңдігін анықтауға мүмкіндік береді.

Турбо және гидрогенераторлар статоры болатының жылуға ден қою сынағы "Электр жабдығын сынаудың көлемі мен нормалары", МЕМСТ және басқа да нормативтік–техникалық құжаттама талаптарына сәйкес орындалады. Сынақтар жүргізу кезіндегі іс-шаралар ротор шығарылған және статорға магниттелген және бақылау орамалары салынған кезде жүзеге асырылады, ал гидрогенераторларда роторды ойықсыз да, ойықпен де орындауға болады.

Сынақ жүргізу кезінде тепловизормен өлшенген температураның жоғарылауы ұңғы бетіндегі радиация қарқындылығының және оның сәулелену қабілетінің функциясы болып табылады (5.1-кесте).

Ақпараттық – қызыл - бақылау (АҚ) алдында алдымен статордың беті мұқият тексеріледі. Статордың беткі қабаты әдетте боялған және пигментация түсіне қарамастан сәулелену коэффициенті шамамен 0,91 құрайды.

Бояу алынып, тот болған кезде сәулелену коэффициенті 0,8 құрайды, ал 10 °C нақты қыздыру 12,5 °C ретінде өлшенеді.

Статордың болатына сынақ жүргізу кезінде тістердің термограммасы және өзектің барлық беті мерзімді түрде өлшенеді. Біріншіден, термограмма магниттелетін орамаға кернеу берілгенге дейін, содан кейін статор қызған кезде, 20 және 45 минуттан кейін және салқындаған кезде 15, 30 және 45 минуттан кейін алынады.

5.1- кесте

Бақыланатын түйін (элемент)

Жылу аномалиясының ықтимал себебі

Ескертпе

Машина корпусы

Статор орамаларының оқшаулауын ылғалдандыру, катушкалардың орамдық тұйықталуы, орамалардың салқындату жүйесінің бұзылуы, статор болатының тұйықталуы

Тиристорлық қозу жүйесі

Тиристорлардың қартаюы, байланыстардың бұзылуы және т.б.

Турбо-генераторларға қатысты

Статордың алдыңғы бөліктерін дәнекерлеу

Бұзу сапасын үлесі

Қалайы дәнекермен орындалған дәнекерлеу машиналары үшін

Генераторлардың соңғы қорытындылары

Өткізгіштердің конденсаторлық оқшаулауын ылғалдандыру

ТГВ сериялы генераторларға қатысты

Машиналардың щетка аппараты

Щеткаларды басуды босатудың түйіспелі қосылыстары, щеткалар бойынша токтардың біркелкі бөлінбеуі және т.б.

 

Ол жылу түсіргішпен немесе радиациялық пирометрмен жүзеге асырылуы мүмкін

Орамдарды салқындату жүйесі

Құрылымдық есептеулер, желдету арналарының ластануы, салқындатқыштардың бұзылған жұмыс режимі және т.б.

Мойынтіректер

Металл тозу құбылыстары, салқындатқыш сұйықтық берудің бұзылуы, майдың ластануы және т.б.

Орамның Шығыс қорабы

Орамалардың болтты түйіспелі қосылыстарының жай-күйінің нашарлауы

Электр қозғалтқыштарына қатысты

Статор орамаларының алдыңғы бөліктерінің жартылай өткізгіш жабындары, өзектердің ойықты оқшаулауы

Жартылай өткізгіш жабындардың құбылыстарын киіңіз, орамалы өзектердің ойықтарында ауа саңылауларының пайда болуы

 

 

 

 

Қуаты 5 МВт-тан асатын генераторларға қатысты

Термограммалар токтан ажыратылған магниттелген орамамен алынады [36].

АҚ-бақылау нәтижелері бойынша статор болатының жай-күйі стандартта белгіленген әдістеме бойынша бағаланады.

Статордың болатындағы жергілікті жылу шығарындылары дақ пен пішіннің жарықтығымен ерекшеленеді. Кестеде 5.2 қыздыру орамасын өшіргеннен кейін өзек салқындаған кезде уақыт өте келе дақ жарықтығының өзгеру сипатын көрсетеді.

 

5.2- кесте

Дақ жарықтығы

Жергілікті қыздыруды анықтау орны

Уақытша сипаттамалары

Жергілікті қыздырудың сипаттамасы

1. Әлсіз

Тіс басының аймағы

Жылдам пайда болу жылдамдығы және тез сөну

Табақтардың үстіңгі жұмсақ тұйықталуы немесе соққы кезінде оларды "тегістеу"

2. Күшті

Сол

Жылдам пайда болу жылдамдығы, бірақ ұзақ уақыт өткеннен кейін

Парақтардың үстірт, қатты зақымдануы.

Түйіннің мойнындағы парақтардың қатты зақымдануы

3. Әлсіз

Тіс басының аймағы

Жылдам пайда болу жылдамдығы және тез сөну

Тіс мойнындағы парақтарға өте қатты зақым келтірмеңіз

. Әлсіз

Сол

Баяу пайда болу және баяу ыдырау

Ойықтың тереңдігінде парақтарға өте қатты зақым келтірмеңіз

5. Әлсіз және күшті

Пакеттің көрші тістері (сегмент шегінде)

Баяу пайда болу және құлдырау

Ойық түбінің аумағындағы зақымдану

6. Әлсіз және күшті, жекелеген нүктелерде күшейтілген айнымалы

Көршілес ойықтар, толығымен немесе жыртылған, көбінесе екі параллель тістер

Жылдам пайда болу, бірақ әртүрлі жылдамдықпен өшу

Тіс мойнының сынасының зақымдануы

7. Жиі әлсіз

Дақ, тіс бастарының қызықты тобы

Баяу пайда болу және баяу ыдырау

Терең қыздыру аймақтары, оның ішінде гетерогенділік, тығыздау тығыздығы және т. б.

 

Статор болатының күйін бағалау жергілікті жылу шығарумен жүзеге асырылады. Жер бетіндегі жылу шығарындылары арқылы пайда болатын қыздыру ошақтары оңай анықталады.

Қыздыру ошағының рұқсат етілуін бағалау қыздырудың шекті айырмасының (ΔТmах–ΔTmin) көмегімен, сынақтардың соңында 10 °С-тан аспайтын тісшелер температурасының артуымен жүргізіледі. Кестеде 5.3 ΔТmах температурасының мәндері көрсетілген, олар сынақтың соңындағы мәннен аспауы тиіс.

 

5.3 - кесте

Көрсеткіші

Болат маркасы

Э41 (1511), Э42 (1512)

Э43 (1513), Э44 (1514)

Э310 (3411), Э320 (3412), Э330 (3413)

жалға беру бойында

 

көлденең прокаттау

Температураның ең жоғары артуы ΔТmах, ºС

22

17

18

25

 

Бетіндегі әлсіз қыздыру температураның асып кету нормаларын қанағаттандыратын терең жергілікті жылу шығарындыларымен жасалады.

Генераторларды қыздыруға сынау ЭЖЗҒЗИ әзірлеген әдістемелік нұсқаулар бойынша ғана орындалады.

Термограммалардың құрылысы генератордың жылу өрісінің суретін анықтауға, статор бетінің температуралық ауытқуын анықтауға, газ салқындатқыштың және жылу алмастырғыштың тиімді жұмысының бағасын есептеуге, мойынтіректер мен басқа бөліктердің салқындату дәрежесін анықтауға мүмкіндік береді, бұл қосымша ақпарат алуға мүмкіндік береді.

Статор орамасының алдыңғы бөліктерінің дәнекерлеу сапасын тексеру үшін IR бақылауы қолданылады. Статор орамасының алдыңғы бөліктерінің дәнекерлеушілерін қалайы дәнекерлеу кезінде ИҚ - бақылауды турбогенератордың бүйір қалқандарын алып тастаған жағдайда статор орамаларын тұрақты токпен ажыратпай орындау ұсынылады.

Мыс орамасының жоғалту әдісіне негізделген генераторды кептіру ретінде жұмыс істейтін қондырғыларды тұрақты ток көзі ретінде де қолдануға болады. Генератор статорының орамасынан өтетін ток (0,5…0,7)Iном аспауы тиіс.

Лазерлі нысанасы бар жылу түсіргіш (немесе пирометр) температураны өлшеуді орындайды. Анықтаманың негізі штанганың мыс термопарамен дәнекерленген байланысының оқшаулағыш қаптамасы болуы мүмкін

Қылқалам құрылғысының жұмысын тексеру кезінде лазермен жақсы жұмыс істейтін инфрақызыл пирометрдің көмегімен щеткалардың температурасын бақылау керек. Тексерудің көмегімен щеткаларды басуды реттеу бойынша шараларды уақтылы қабылдайды, қатар жұмыс істейтін щеткалардағы токтарды теңестіреді, үздіксіз автоматты бақылаумен орындалған щетка құрылғыларындағы температура бойынша тағайыншамаларды барынша дәл таңдайды. Қылқалам құрылғы үшін температураның шекті рұқсат етілген жоғарылауы 60 °C құрайды.

Тиристорлық қоздыру жүйесінде тиристорлардың, резисторлардың, ток өткізетін өткізгіштердің түйіспелі қосылыстарының, коммутациялық аппараттардың, өрісті сөндіру автоматының және т.б. қыздыру температурасы тексеріледі.

Кестеде 5.4 ток өткізгіш өткізгіштердің түйіспелі қосылыстарының қыздыру температурасы берілген, ол 75 ºС-тан аспауы тиіс.

 

5.4- кесте

Электр қозғалтқышының бөліктері

Температураға төзімділік сыныбының оқшаулау материалдары кезінде температураның шекті рұқсат етілген артуы, °С (салқындатқыш ауаның температурасы 40°С болғанда)

 

А

Е

В

F

Н

5000 кВ · А және одан жоғары немесе ұзындығы 1 м және одан жоғары өзекшесі бар Электр қозғалтқыштарының айнымалы ток орамалары

60

70

80

100

125

Бұл да, бірақ 5000 кВ · А кем немесе ұзындығы 1 м кем өзекшемен

50

65

70

85

105

Асинхронды электр қозғалтқыштардың фазалық роторларының өзекті орамалары және синхронды электр қозғалтқыштардың қоздыру орамалары

65

80

90

110

135

Өзекшелер және орамдармен жанасатын басқа да болат бөлшектер

60

75

80

100

125

 

Параллельді филиалдардың тиристорларын қыздырудың біркелкілігіне IR-бақылау кезінде ерекше назар аударылады. 

Қоздыру жүйесінің тиристорларын қыздыру кезінде температура өлшенеді және оның мәндерінің диапазоны 30% аралығында болуы керек.

Коллекторлар және байланыс сақиналары. Коллекторлар мен байланыс сақиналары үшін температураның шекті рұқсат етілген асып кетуі 60 °C құрайды

Мойынтіректер. Мойынтіректерді қыздырудың шекті рұқсат етілген температурасы:

- 80 °C – сырғанау мойынтіректері үшін;

- 100 °C – роликті мойынтіректер үшін.

Егер температуралық бақылау ИК–бақылауды пайдалана отырып жүргізілмесе, мойынтіректер арқылы өтетін майдың температурасын өлшейді. Қызып кету 20 °C-тан аспауы керек.

Мойынтіректерге жеткізілетін майдың температурасы 15 – 45°C, ал шығатын майдың температурасы 65 °C-тан аспауы керек.