И.3 Контроль вибрации опорных конструкций и биения вала гидроагрегата

И.2 Средства измерения вибрации и биения вала

И.2.1 Основные требования к аппаратуре, используемой для измерения вибрации опорных конструкций гидроагрегата и стальных конструкций статора гидрогенератора, следующие:

- рабочий диапазон частот -	0,7 - 200 Гц;
- рабочий диапазон размаха виброперемещений -	5 - 1000 мкм;
- рабочий диапазон температур:
для первичных преобразователей (вибродатчиков)	+5 - +80 ºС;
для вторичного прибора	+10 - +40 ºС;
- допустимая индукция внешнего магнитного поля -	0,1 Т;
- неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот -	10 %;
- масса вибродатчика не более -	0,5 кг;

И.2.2 Основные требования к измерителям биения вала следующие:

- рабочий диапазон частот -	0,4 - 20 Гц;
- рабочий диапазон размаха биений -	30 - 2000 мкм;
- рабочий диапазон температур -	+5 - +40 ºС;
- допустимая индукция внешнего магнитного поля -	0,1 Т;
- масса датчика не более -	0,2 кг;

Датчики биения вала должны быть бесконтактными с зазором между датчиком и валом не менее 2 мм, устойчивыми к воздействию воды и масла.

И.2.3 Аппаратура, используемая для измерения вибрации лобовых частей обмотки статора гидрогенератора должна удовлетворять следующим требованиям:

- рабочий диапазон частот -	40 - 300 Гц;
- рабочий диапазон размаха виброперемещений -	5 - 1000 мкм;
- рабочий диапазон температур:
Для первичных преобразователей (вибродатчиков)	+5 - +80 ºС;
Для вторичного прибора	+10 - +40 ºС;
- допустимая индукция внешнего магнитного поля -	0,3 Т;
- неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот -	10 %;
- масса вибродатчика не более -	0,2 кг;

И.2.4 Аппаратура для измерения вибрации и биения вала может иметь на выходе стрелочный прибор, но при этом должна быть обеспечена возможность параллельной записи сигнала на светолучевом осциллографе или ввода в ПЭВМ для автоматического анализа.

Аппаратура может также иметь встроенный анализатор для выделения и измерения гармонических составляющих вибрации.

И.2.5 Виброизмерительная аппаратура должна быть аттестована или подвергаться контрольной тарировке перед испытаниями.

И.3.1 Причины повышенной вибрации.

И.3.1.1 Силы, вызывающие вибрацию опорных опорных конструкций и биение вала агрегата, имеют механическое, гидравлическое и электромагнитное происхождение. Как правило, они воздействуют на узлы агрегата одновременно, но в разной степени.

И.3.1.2 Характерным признаком наличия механических возмущающих сил является наличие вибрации при работе агрегата после отключения из режима синхронного компенсатора или после закрытия направляющего аппарата при останове агрегата.

И.3.1.3 Характерным признаком наличия гидравлических возмущающих сил является исчезновение или значительное снижение вибрации при переводе гидроагрегата в режим синхронного компенсатора с освобождением от воды камеры рабочего колеса.

И.3.1.4 Характерным признаком наличия электромагнитных возмущающих сил является увеличение вибрации при подаче возбуждения на холостом ходу агрегата.

И.3.1.5 Измерение вибрации и биения вала в объеме и в режимах, указанных в п. 3.2. настоящего приложения, позволяет оценить уровень вибрации и установить, какие возмущающие силы - механические, гидравлические или электрические - вызывают повышенную вибрацию.

И.3.2 Места установки вибропреобразователей и датчиков биения вала и режимы испытаний гидроагрегата.

И.3.2.1 На вертикальном гидроагрегате первичные вибропреобразователи (вибродатчики) следует устанавливать следующим образом:

- на грузонесущей крестовине для измерения вертикальной и горизонтальной вибрации;

- на опоре пяты (при опирании подпятника на крышку турбины через опорный конус) для измерения вертикальной вибрации;

- на негрузонесущей крестовине, имеющей направляющий подшипник, для измерения горизонтальной вибрации;

- на крышке турбины для измерения вертикальной вибрации;

- на корпусе турбинного подшипника для измерения горизонтальной вибрации.

И.3.2.2 Вибродатчики для измерения вертикальной вибрации грузонесущей крестовины и крышки гидротурбины следует устанавливать возможно ближе к оси гидроагрегата. Вибродатчики для измерения вертикальной вибрации опоры пяты следует устанавливать возможно ближе к основанию подпятника у дна маслованны.

Вибродатчики для измерения горизонтальной вибрации следует устанавливать таким образом, чтобы вибрация измерялась в радиальном направлении.

И.3.2.3 Все вибропреобразователи на вертикальном гидроагрегате следует устанавливать в одной вертикальной плоскости, например, со стороны правого берега. В случае крестовины мостового типа, имеющей различную жесткость в разных направлениях, измерения горизонтальной вибрации следует производить в направлении наименьшей жесткости, и в этой плоскости следует устанавливать все вибропреобразователи на гидроагрегате.

И.3.2.4 Измерение биения вала вертикального гидроагрегата следует производить у всех направляющих подшипников (турбинного, верхнего и нижнего генераторного). Датчики биения вала должны быть установлены в одной вертикальной плоскости с датчиками вибрации.

И.3.2.5 На горизонтальном гидроагрегате первичные вибропреобразователи следует устанавливать следующим образом:

- на корпусе каждого опорного подшипника сверху для измерения вертикальной вибрации и сбоку (в горизонтальной плоскости, проходящей через ось агрегата) для измерения горизонтальной вибрации в радиальном направлении;

- на корпусе упорного подшипника для измерения горизонтальной вибрации в осевом направлении;

- на ребро капсулы в горизонтальной плоскости, проходящей через ось агрегата, для измерения вертикальной вибрации.

И.3.2.6 Биение вала горизонтального гидроагрегата следует измерять у каждого опорного подшипника сверху.

И.3.2.7 Необходимо обеспечить надежный контакт каждого вибропреобразователя с деталью, на которую он устанавливается. При невозможности установки вибропреобразователя непосредственно на деталь, следует применять промежуточные жесткие полки или кронштейны, обеспечивающие передачу вибрации без искажений. Собственная частота полки или кронштейна с вибропреобразователем не должна совпадать с частотой какой-либо составляющей измеряемых колебаний.

И.3.2.8 Датчики биения вала могут устанавливаться как на корпусах подшипников, так и на специальных кронштейнах, прикрепленных к неподвижным конструкциям (стенкам шахты турбины, опорному конусу, крестовине и др.). В последнем случае кронштейны должны быть достаточно жесткими.

И.3.2.9 Измерение вибрации и биения вала следует производить при следующих режимах работы гидроагрегата:

- холостой ход без возбуждения с частотами вращения ротора 0,8; 0,9; 1,0 и 1,1 от номинальной;

- холостой ход с номинальным возбуждением и при номинальной частоте вращения;

- параллельная работа с сетью при нагрузках от нуля до номинальной ступенями по 20 % номинальной нагрузки;

- режим синхронного компенсатора с камерой рабочего колеса, освобожденной от воды;

- выбег гидроагрегата после отключения от сети из режима синхронного компенсатора при освобожденной от воды камере рабочего колеса; при отсутствии на ГЭС режима синхроннного компенсатора с освобожденной от воды камерой рабочего колеса измерения производят при выбеге из генераторного режима.

И.3.3. Оценка уровня вибрации опорных конструкций и биения вала гидроагрегата.

И.3.3.1 Оценка вибрации опорных узлов гидроагрегата производится по размаху виброперемещения в зависимости от частоты в диапазоне частот 1 - 30 Гц (рисунок). При частоте более 30 Гц недопустимым считается размах более 40 мкм, при частоте менее 1 Гц - 180 мкм.

И.3.3.2 При периодической вибрации оценка производится по размаху виброперемещения каждой его гармонической составляющей и по суммарному размаху виброперемещения с использованием зависимостей, приведенных на рисунке. При этом оценка суммарного размаха виброперемещения проводится по нормам для низшей из составляющих частот. Из всех оценок принимается худшая.

И.3.3.3 Если вибрация имеет непериодический характер, то оценка уровня вибрации производится по среднему размаху и средней частоте. Средний размах определяется как отношение суммы пиковых значений вибрации на выбранном интервале времени к половине числа пиков. Интервал времени должен быть выбран таким, чтобы на нем было не менее 10 периодов оборотной частоты.

Среднюю частоту определяют как отношение половины числа пиков за выбранный интервал времени к этому интервалу.

В протоколе с результатами контроля вибрации кроме среднего должен быть указан также максимальный размах вибрации на выбранном интервале времени.

И.3.3.4 Типовые решения, принимаемые на основе оценки вибрационного состояния конструктивных узлов гидроагрегата, приведены в таблице И.1.

Таблица И.1

Оценка вибрационного состояния	Решение
«Отлично»	Периодичность измерений вибрации не реже одного раза в 6 лет
«Хорошо»	Периодичность измерений вибрации один раз в 3 года
«Удовлетворительно»	Периодичность измерений вибрации один раз в год
«Неудовлетворительно»	Устранение повышенной вибрации при первой возможности. До устранения повышенной вибрации проводить контроль вибрации не реже одного раза в два месяца
«Недопустимо»	Эксплуатация агрегата без особого разрешения управляющей компании ОГК (ТГК) не допускается.

И.3.3.5 Оценку уровня биения вала гидроагрегата следует производить сравнением результатов измерения с предельными значениями, установленных на основе рекомендаций заводов-изготовителей гидротурбины и гидрогенератора и опыта эксплуатации и указанными в стандарте организации ГЭС.

Дата добавления: 2017-01-14