ПРОЕКТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТЭЦ. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Ремонт и эксплуатация электрооборудования станций и подстанций

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Ремонт и эксплуатация электрооборудования станций и подстанций
• Анкор: ПРОЕКТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТЭЦ
• Дата: 30.11.2022
• Размер: 3.36 Mb.
• Имя файла: KR_Popov_remont_GG.docx
• Тип: Пояснительная записка; #821508
• страница: 23 из 24

10.5 Контроль состояния прессовки сердечника статора гидрогенератора

 Периодичность контроля состояния прессовки сердечника статора гидрогенераторов

В начальный период эксплуатации гидрогенератора после ввода в эксплуатацию (от 3 до 5 лет), независимо от его конструктивного исполнения необходимо выполнять контроль плотности прессовки пакетов сердечника не реже одного раза в год .

В дальнейшем периодичность контроля должна быть установлена в зависимости от количества мест с ослаблением зубцов.

Если во время каждой из проверок обнаруживается значительное ослабление прессовки, требующее установки более 20 клиньев или «протезирования» активной стали, то проверки должны быть ежегодными.

Если имеется тенденция к стабилизации плотности прессовки (установка при очередном ремонте менее 20 клиньев толщиной до 1 мм и отсутствует необходимость «протезирования» активной стали), то проверки проводятся с периодичностью один раз в 2 года.

При полной стабилизации прессовки сердечника (отсутствие необходимости установки клиньев) дальнейшие проверки выполняются:

- на гидрогенераторах с запеченными крайними пакетами - один раз в 6 лет; на гидрогенераторах с запеченными крайними пакетами - один раз в шесть лет;

- на гидрогенераторах с незалеченными крайними пакетами - один раз в 3 - 4 года; на гидрогенераторах с незапеченными крайними пакетами - один раз в три года;

- на гидрогенераторах, имеющих систему крепления активной стали без отжимных болтов с удлиненными нажимными пальцами - один раз в 2 года, на гидрогенераторах, имеющих систему крепления активной стали без отжимных болтов с удлиненными нажимными пальцами - один раз в два года.

Порядок контроля и восстановления прессовки пакетов сердечника статора гидрогенераторов.

Контроль плотности прессовки на гидрогенераторах с традиционной системой крепления сердечника нажимными гребенками осуществляется в зоне зубцов на двух-трех крайних пакетах в обоих торцах статора.

На гидрогенераторах, имеющих систему крепления активной стали без отжимных болтов с удлиненными нажимными пальцами, контроль плотности прессовки осуществляют по всей высоте сердечника как в зоне зубцов, так и на спинке. На этих гидрогенераторах необходимо модернизировать систему крепления или заменить сердечник, планируя выполнение этих работ в рамках технического перевооружения.

Для обеспечения доступа к зоне зубцов на остановленном агрегате демонтируют перекрытия одного пролета верхней крестовины и соответствующие пролеты верхнего и нижнего воздухоразделяющих щитов, в также два-три полюса ротора. При последовательном провороте ротора осуществляют осмотр и проверку плотности прессовки зубцов сердечника статора, а также обследуют состояние изоляции стержней на выходе из паза. Обследование пакетов спинки сердечника осуществляют со стороны камеры горячего воздуха из воздухоохладителей. В отдельных случаях может быть необходим демонтаж воздухоохладителей.

Особое внимание на гидрогенераторах с разъемным статором следует обращать на зоны стыковки секторов сердечника.

Проверка плотности прессовки производится заостренным клиновидным ножом толщиной 1,5 мм, обычно применяемым заводами - изготовителями в процессе шихтовки сердечника. Ослабление прессовки зубца считается незначительным в том случае, если от усилия руки нож входит между листами активной стали на глубину не более 5 мм. Если нож входит на глубину более 5 мм, ослабление прессовки считается значительным.

10.6 Контроль частичных разрядов(СТО 70238424.27.140.001-2011)

В процессе эксплуатации изоляция обмоток статоров гидрогенераторов подвергается электрическому, тепловому, механическому и химическому воздействиям, вследствие чего происходит ее постепенное разрушение. В толще корпусной изоляции стержней (катушек) образуются пустоты и расслоения, на ее внешней и внутренней поверхностях - локальные истирания и каверны, происходит проникновение турбинного масла и воды. Если гидрогенератор выработал свой нормативный ресурс, технический менеджмент должен принимать решение о продлении срока его эксплуатации или о его замене, которая не всегда технически и экономически целесообразна.

Для обоснованного принятия решения о возможности продления срока службы или о необходимости замены гидрогенераторов требуется квалифицированная оценка их технического состояния, в частности, оценка состояния изоляции.

Надежным методом оценки ухудшения структуры изоляции обмоток статоров гидрогенераторов и высоковольтных электродвигателей является метод измерения частичных разрядов (ЧР), интенсивность которых возрастает по мере старения изоляции. По многочисленным практическим данным интенсивность ЧР в изношенной изоляции в 10 и более раз превышает интенсивность ЧР в изоляции хорошего состояния. Такой метод успешно применяется более 20 лет.

Для оценки состояния изоляции наиболее информативным является измерение ЧР в каждом стержне (катушке) обмотки, поскольку это позволяет не только оценить общее ухудшение состояния изоляции, но и выявить наиболее изношенные стержни и при необходимости заменить их новыми.

Суть метода ЧР состоит в их измерении по пазам статора гидрогенератора, остановленного для ремонта, при этом вывод ротора не обязателен. На обмотку статора пофазно подается от постороннего источника напряжение частоты 50 Гц, величиной не ^{более U}ф^{. Для измерений используются два датчика, которые устанавливаются по концам} каждого проверяемого паза и вследствие дифференциальной схемы включения их приемных катушек реагируют только на ток ЧР в изоляции стержней данного паза.

Измерения проводят два оператора, один из которых, находясь в расточке статора или на ободе ротора устанавливает датчики на пазы, а второй – руководитель работ фиксирует показания измерительной аппаратуры и наблюдает на экране осциллографа характеристики ЧР. Опытный оператор по осциллограммам может определить природу ЧР, т.е. разрядный промежуток, который они пробивают: изоляция-изоляция, изоляция- металл, полупроводящее покрытие-металл, металл-металл. Метод позволяет также определить местонахождение ЧР. Для этого один из датчиков передвигается вдоль паза – в момент прохождения его над местом ЧР показания аппаратуры скачком снижаются до нуля.

Для ЧР в полостях корпусной изоляции (промежуток изоляция-изоляция или изоляция-медь) критерием опасного состояния является величина показаний измерительного прибора Е > 150 мкВ/м. Наличие ЧР такой удельной интенсивности означает, что произошло сильное расслоение изоляции или ее отслоение от меди, при этом электрическая и механическая прочность изоляции существенно снизились, ухудшилась теплоотдача меди. Кроме того, токоведущая часть получила возможность вибрировать с резонансной частотой 100 Гц. Установленный выше критерий получен на основе опытных данных завода (Стандарт предприятия «Электросила», СТП БС-6-523-84).

ЧР в промежутке полупроводящее покрытие-металл означают или отслоение от меди, регулирующей поле подложки под корпусной изоляцией, или ослабление крепления стержня в пазу. В первом случае происходит разрушение полупроводящей подложки, рост напряженности поля на углах меди и увеличение вероятности пробоя изоляции. Во втором случае неизбежно возникновение пазового разряда большой мощности, повреждение этим разрядом изоляции, механическое повреждение изоляции и меди (истирание, трещины, излом) вследствие большой амплитуды вибрации.

ЧР в промежутке металл-металл может означать нарушение паяных и болтовых соединений токоведущих частей обмотки статора и выводных шин, нарушение контакта между регулирующими поле фольговыми подложками и медью.

Кроме перечисленных дефектов ЧР могут сопровождать и другие дефекты, например: трещины в проходных изоляторах, глубокие истирания изоляции лобовых частей, сильное поверхностное загрязнение или увлажнение изоляции лобовых частей, опорных и проходных изоляторов генераторного напряжения.

Измерение ЧР, и особенно интерпретация результатов измерений, требуют высокой квалификации и большого практического опыта в этой области, такую работу могут специализированные организации или специально обученные работники электростанций.

Методика измерения уровня частичных разрядов в обмотке статора гидрогенератора под нагрузкой

Аппаратура состоит из датчика, измерительного прибора, кабелей присоединения датчика к прибору, проводов передачи сигнала на панели управления (главного или блочного щитов управления). Схема подключения аппаратуры приведена на рисунке 10.6



Рисунок 10.6 - Схема подключения аппаратуры

От места возникновения разряда по обмотке статора распространяются импульсы напряжения U_t,которые принимаются датчиком и обрабатываются измерительным прибором. Емкостно-индуктивный датчик подключается к нейтрали обмотки статора (место подключения определяется конструкцией нейтрали) и преобразует импульсы напряжения U_tв затухающие колебания E_tс частотой от 50 до 70 кГц. Конденсатор датчика служит для отстройки от рабочего напряжения; измерительным элементом является импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с конденсатором. Измерительный прибор устанавливается в удобном для эксплуатации месте - укрепляется на «стакане» корпуса гидрогенератора, устанавливается в помещении сервисного трансформатора, на блочном или главном щите управления. Подключение датчика к прибору осуществляется экранированным симметричным кабелем.

Датчик подключается непосредственно к токоведущим частям нейтрали обмотки статора, поэтому рабочее напряжение его конденсатора должно быть не ниже максимально возможного перенапряжения. С учетом переходного процесса максимальное перенапряжение в нейтрали не превышает 3U_фпри однофазном замыкании на линейном выводе. Величина емкости конденсатора выбирается с таким расчетом, чтобы не влиять на работу релейной защиты от однофазных замыканий в обмотке статора и лежит обычно в пределах от 1000 до 2000 пФ. Величина индуктивности первичной обмотки импульсного трансформатора ориентировочно в пределах от 0,01 до 0,02 Гн. Измерительный элемент и, соответственно, вход измерительного прибора защищаются стандартным защитным разрядником типа Р - 350 и ОПН.

Измерительный прибор представляет собой узкополосный милливольтметр среднего выпрямленного напряжения сигнала датчика. Прибор имеет схему подавления систематической и случайной помехи, основу которой составляют стробирование и многократное интегрирование-сброс напряжения сигнала. Чувствительность прибора и уровень, на котором подавляется помеха, регулируются в зависимости от конкретных условий работы генератора. Показания прибора отображаются на четырехразрядном цифровом индикаторе. На передней панели прибора имеется светодиод, который загорается при величине сигнала выше критического значения. На выходе прибора имеется «сухой» контакт, посредством которого сигнал можно передавать на световое табло, звуковую или блинкерную сигнализацию на щите управления генератором. При этом можно использовать резервные цепи оперативной сигнализации.

Аппаратура в настоящем исполнении самостоятельно не определяет характер и местонахождение дефекта, однако ее показания могут быть связаны с показаниями других каналов контроля состояния гидрогенератора. Кроме того, у каждого конкретного гидрогенератора имеются специфические слабости конструкции и, соответственно, наиболее вероятные дефекты. Например, если обмотка статора не уплотнена в пазах, то имеется вероятность повышенной вибрации стержней и появления пазовых разрядов, которые будут зарегистрированы аппаратурой. Появление сигнала требует останова гидрогенератора в ближайшее время для внепланового обследования с целью обнаружения и устранения дефекта.