Способ контроля эксплуатационного состояния электрической машины

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, преимущественно турбри 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

ССФОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5п G 01 R 31/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE HSOEPETEHHR

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3516208/24-07 (22) 27.11.82 (46) 15.03.84. Бюл.Р 10 (72) Л.А.Бибер, Я.А.Карпин и A.Â.Штейншнейдер (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики ,(53) 621.313(088 ° 8) (56) 1. Эксплуатационный циркуляр

ГТУ Минэнерго СССР Э-8/80 от 20.12.80

"О контроле состояйия прессовки зуб- цов сердечника статора гидрогенераторов".

2. Машины электрические вращающиеся ° Методы оценки вибрации.

Ст.СССР, ГОСТ 12379-75.. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ, преимущественно турбо- и

„„SU„„, 1080091 А 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 зуб-. цовой 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 на-Е

Ф пряжения возбуждения, которому этот скачок соответствует, судят о-наличии распушения пластин пакета статора.

"080091

Изобретение относится к электротехнике и может Сыть использовано при контроле эксплуатационного состояния зубцовой зоны сердечников статоров турбо- и гидрогенераторов в условиях промьналенной эксплуатации на электро- 5 станциях.

Известен способ контроля состояния зубцов крайних пакетов сердечников статоров введением щупа определенной формы между пластинами зубцов по глубине его проникновения P1).

Этот способ не позволяет получить объективных результатов из-за различия механических усилий на шуп, 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 дли- Ю тельных остановок и выемки. ротора или нескольких полюсов.

Известен также способ контроля эксплуатационного состояния электрической машины путем измерения уровня 25 вибрации на вращающейся электрической машине и определения среднеквадратического значения измеренного сиги ала (2 1..

Этот способ позволяет обнаруживать 0 такие дефекты узлов генераторов, влияющих на его эксплуатационное состояние, как нарушение креплений обмоток статора, ослабление креплений корпуса статора на фундамент, а

35 также общее вибрационное состояние и его соответствие установленным нормам, однако не позволяет получить информацию о состоянии зубцовой зоны крайних пакетов (распушение), а также оценить динамику развития 4О процесса образования указанного дефекта. Это связано с тем, что в нормальных рабочих режимах трудно получить сведения, характеризующие, непосредственно дефекты в зубцовой зоне 45 из-за сильно превалирующего шума, вызванного вибрацией других узлов генератора.

Цель изобретения — повышение точности выделения дефектов, связанных с распушением пластин пакетов в зубцовой зоне сердечника статора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля эксплуатационного состояния электрЖеской машины преимущественно турбо- и гидрогенераторов с электромагнитным возбуждением путем измерения уровня вибрации на вращающейся электрической машине и определения среднеквадратического значения измеренного сигнала, 6

60 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 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 U @= U т начинается интенсик лт вный виброударнЫй процесс, который в принимаемом виброакустическом сигнале выражается скачкообразным увеличением среднеквадратического значения виброускорений, а также амплитуд спектра виброускорений в области частот выше 2 крц. Величина U показывает степень развития диагХостируемого дефекта. Напряжение возбуждения рекомендуется изменять в диапазоне от 0 до 1,25 U Отсутствие виброударного процесса (или, что то же самое, скачка амплитуды в принимаемом сигнале)при Б„,щ, 1,25 U óâèäåòåëüствует о бездефектйом состоянии зубца.

На фиг.1 представлен пример реализации предлагаемого способа контроля состояния зубцов крайних пакетов сердечников статоров генераторов, на фиг.2 — зависимости среднеквадратического значения принимаемых сигналов от значения U /U< для различных брозд нрм состояний зубца.

Между ротором 1 и статором 2 создается электромагнитное поле. пропорциональное Бернд.пластины зубцов крайних пакетов 3 йод 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 электрический сигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален подается на блок 9 отношения, в кОтором вырабатывается электричесВОЭД кий сигнал, характеризующий текущее отношение Увоза Ином при постоянном

1080091

Sa b

1Ж Ком

075 фие.2

Составитель В.Никаноров

Редактор Л.Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор В.Синицкая

Заказ 1330/46 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 значении Нн, котоРое опРеДелЯетсЯ эксплуатацйонными характеристиками каждого типа генератора. Этот сигнал подается на вход Х графопостроителя

7, который вырисовывает график, примерный вид которого представлен на фиг.2. При наличии скачка среднеквадратического значения сигнала, принятого пьезоакселерометром 4 при достижении отношением U /Бн какого-либо ном значения, оператором принимается ре- 10 шение о состоянии обследуемого участка зубцовой зоны. Например, если скачок наступает при 0 оэ /U 0 (1,0, соном стояние зубцовой зойй*можно считать аварийным (кривые 1 и П), если скачок15 лежит в диапазоне 1,0 с Н /11но <1,25, состояние зубцовой зоны Сследует считать плохим (криваяй). И наконец, если при U /UH м с 1,25 скачок не набоР ступает вовсе (кривая TV) состояние эубцовой 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 воэможность определения состояния зубцов крайних пакетов без останова генератора 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, воэможность проверки качества проведенных ремонтов по залечиванию зубцов крайних пакетов, что значительно повысит работоспособность осЮ новного энергетического оборудования.