И.4 Контроль вибрационного состояния стальных конструкций статора

И.4.1 Причины вибрации.

И.4.1.1 Вибрация стальных конструкций статора гидрогенератора содержит составляющую частоты 100 Гц и полигармоническую низкочастотную составляющую, которая представляет собой, как правило, сумму четырех-пяти низших гармонических составляющих. Частота первой гармонической составляющей равна частоте вращения вала гидроагрегата, а частоты более высоких порядков кратны первой.

И.4.1.2 Наиболее вероятной причиной повышенной вибрации частоты 100 Гц являются недостаточная плотность стыковых соединений составного сердечника, которая в процессе эксплуатации может существенно уменьшаться. Вибрация может быть как общей, так и местной, причем ее неравномерность может быть не только вдоль окружности сердечника, но и по его высоте. Ранним признаком ухудшения состояния стыков является повышенный уровень вибрации на "холодном" (до 30 ºС) сердечнике, и ее уменьшение по мере нагрева генератора.

И.4.1.3 Другими, менее распространенными причинами вибрации сердечника частоты 100 Гц могут быть неудачная схема обмотки статора и уравнительные токи генератора. При неудачном выборе числового ряда обмотки наблюдается рост вибрации сердечника с увеличением нагрузки генератора. Влияние уравнительных токов может быть обнаружено по наличию периодических изменений (типа биений) уровня вибрации.

И.4.1.4 Низкочастотная вибрация статора, имеющая место при всех режимах работы агрегата, в том числе при холостом ходе без возбуждения, обусловлена механическими причинами и передается с вращающихся частей агрегата через опорные конструкции. Низкочастотная вибрация, возникающая при подаче возбуждения, является следствием искажения формы ротора или витковых замыканий в обмотках его полюсов. Способы определения форм ротора и статора подробно изложены в Приложении Ф.

И.4.2 Места измерения вибраций, установка вибропреобразователей и режимы работы генератора при испытаниях.

И.4.2.1 Вибрация частоты 100 Гц измеряется в радиальном направлении на спинке сердечника статора в среднем сечении по его высоте по обеим сторонам каждого стыка секторов, а также в середине каждого сектора.

И.4.2.2 Низкочастотная вибрация измеряется в радиальном направлении на спинке сердечника, полках и обшивках корпуса статора в среднем сечении по его высоте в середине каждого сектора, а также в нескольких точках по окружности фланца корпуса и в прилежащих точках фундамента.

И.4.2.3 На кольцевых (бесстыковых) статорах вибрация частоты 100 Гц и низкочастотная вибрация измеряются на сердечнике и полках корпуса в двух сечениях по высоте и в 4-х - 6-ти точках по окружности гидрогенератора при номинальном напряжении. В 2-х - 4-х точках измеряются вибрации верхнего и нижнего фланца корпуса в местах их крепления к верхней крестовине и фундаментным плитам соответственно. Особо следует проверять зависимости вибраций от теплового состояния гидрогенератора.

И.4.2.4 Крепление вибропреобразователей к исследуемому конструктивному узлу может осуществляться с помощью болтов, жестких распорок, струбцин, клеев на эпоксидной основе и т.п. Крепление должно обеспечивать жесткий механический контакт, исключающий взаимное перемещение исследуемого узла и вибропреобразователя.

И.4.2.5 Измерения вибрации следует производить при следующих режимах работы гидрогенератора:

- холостой ход без возбуждения с номинальной частотой вращения вала (измеряется только низкочастотная вибрация);

- холостой ход с различными уровнями возбуждения, обеспечивающими напряжение генератора от 0,4 до 1,0 U_ном ступенями по 0,2 U_ном. При сложности осуществления режимов холостого хода с возбуждением меньше номинального допускается измерение вибрации только при U_ном. Измерения проводятся при "холодном" (не выше 30ºС) и при "горячем" (выше 50ºС) сердечнике;

-параллельная работа с системой в установившемся тепловом состоянии генератора при различных уровнях активной нагрузки, вплоть до номинальной или максимально возможной по условиям эксплуатации, а также в режиме синхронного компенсатора (если генератор эксплуатируется в данном режиме).

И.4.3 Осмотр стальных конструкций статора.

И.4.3.1 Осмотру подлежат узлы крепления сердечника, спинка сердечника и стыки секторов статора, а также штифты нижнего фланца корпуса и узлы крепления корпуса к фундаменту.

И.4.3.2 При осмотре должны быть установлены качественные характеристики, место обнаружения анормальностей и, по возможности, их количественная оценка. Следует обращать особое внимание на:

- наличие контактной коррозии активной стали;

- трещины и обрывы сварных швов узлов крепления сердечника;

- трещины и изломы наборных призм (клиньев);

- разрушение (сколы, выкрашивания) активной стали;

- волна и "домики" активной стали;

- подвижность вентиляционных распорок;

- ослабление распорных домкратов;

- ослабление и выползание штифтов фланца корпуса;

- ослабление затяжки гаек стяжных шпилек сердечника и анкерных болтов.

И.4.3.3 Подробно приемы осмотра по широкому кругу узлов генератора, критерии оценок и форма записи результатов изложены в Приложении М.

И.4.4 Оценка вибрационного состояния стальных конструкций статора гидрогенератора.

И.4.4.1 Оценка вибрационного состояния стальных конструкций по уровню вибрации частоты 100 Гц и низкочастотной вибрации проводится раздельно в соответствии с таблицами И.2 и И.3, которые в зависимости от результатов измерения вибрации и результатов осмотра сердечника статора и узлов его крепления к корпусу, а также корпуса и его крепления к фундаменту предлагают три оценки состояния генератора: «удовлетворительно», «неудовлетворительно» и «недопустимо».

Таблица И.2 - Оценка вибрационного состояния стальных конструкций статора гидрогенератора по составляющей вибрации частоты 100 Гц

Параметры, определяющие состояние гидрогенератора	Оценка
Двойная амплитуда вибрации частоты 100 Гц, мкм	Результаты осмотра
При параллельной работе с системой (сердечник «горя-чий»)	При холостом ходе с возбуждением (сердечник «холодный»)
до 30	до 50	Слабые следы контактной коррозии на спинке сердечника. Повреждений узлов крепления сердечника и ослабления затяжки гаек стяжных шпилек - нет	Удовлетво-рительно
более 30	более 50	Обильная контактная коррозия на спинке сердечника и клиньях корпуса. Повреждений узлов крепления сердечника и ослабления затяжки гаек стяжных шпилек - нет	Неудовле- творительно
более 30	более 50	Наличие трещин и изломов в узлах крепления сердечника. Ослабление затяжки гаек стяжных шпилек. Обильная контактная коррозия на спинке сердечника и клиньях корпуса	Недопусти-мо

Таблица И.3 - Оценка вибрационного состояния стальных конструкций статора гидрогенератора по низкочастотным составляющим виброперемещений

Параметры, определяющие состояние гидрогенератора	Оценка
Размах низкочастотных гармоник или их суммы на холостом ходу с возбуждением или при параллельной работе с системой, мкм	Результаты осмотра
до 80	Повреждений узлов крепления сердечника, ослабления распорных домкратов, выползания штифтов фланца корпуса - нет	Удовлетвори-тельно
до 180	Повреждений узлов крепления сердечника нет. Ослабление распорных домкратов. Выползание отдельных штифтов фланца корпуса	Неудовлетвори-тельно
более 180	Наличие повреждений в узлах крепления сердечника. Ослабление распорных домкратов. Массовое выползание штифтов фланца корпуса	Недопустимо

И.4.4.2 По результатам оценки вибрационного состояния генератора принимается решение о его дальнейшей эксплуатации и срокам обследования. Соответствующие рекомендации приведены в таблице И.4.

Таблица И.4 - Рекомендации по дальнейшему контролю вибрации и осмотрам и допустимости эксплуатации гидрогенератора

Оценка вибрационного состояния	Рекомендуемые решения
Удовлетворительно	Эксплуатация без ограничений. Периодичность измерения вибрации и осмотров – один раз в 4-6 лет – до и после капитального ремонта при отсутствии внезапно возникших аномалий
Неудовлетворительно	Выяснение причин повышенной вибрации и их устранение при первой возможности вывода гидроагрегата в ремонт. До устранения повышенной вибрации проводить измерения и осмотр один раз в год
Недопустимо	Немедленный вывод генератора в ремонт для устранения повреждений и причин повышенной вибрации. При невозможности немедленного ремонта эксплуатация генератора допускается только по решению технического руководителя ГЭС. При наличии зависимости вибрации от режима работы эксплуатировать гидрогенератор в наиболее «легком» режиме. Контрольные измерения вибрации и осмотры проводить не реже одного раз в полгода

Дата добавления: 2017-01-14