И.5 Контроль вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора

И.5.1 Причины вибрации.

И.5.1.1 Вибрация лобовых частей обмотки статора содержит составляющую 100 Гц - в нормальном режиме и 50, 100, 150 и 200 Гц - в переходных режимах.

И.5.1.2 Основной причиной повышенной вибрации в нормальных и переходных режимах работы гидрогенератора является наличие слабо демпфированных резонансов лобовых частей обмотки статора вблизи частот возмущающих сил - 50, 100, 150 и 200 Гц. Указанные резонансы зависят от системы и качества крепления обмотки у выхода из паза и у головок.

И.5.1.3 Вибрации лобовых частей обмотки зависят также от плотности заклиновки стержней в пазах статора.

И.5.2 Места измерения вибрации, установка вибропреобразователей, режимы работы генератора при испытаниях и обработка результатов.

И.5.2.1 Вибрация измеряется в радиальном и тангенциальном направлениях на головках верхних и нижних лобовых частей обмотки статора (по возможности не на изоляционных коробках), а также вблизи выхода из паза.

И.5.2.2 Вибропреобразователи рекомендуется заключать в изоляционные обоймы, приклеиваемые к лобовым частям обмотки эпоксидным клеем.

И.5.2.3 Вибропреобразователи устанавливаются не менее, чем на десяти стержнях обмотки.

И.5.2.4 Для определения вибрационного состояния лобовых частей производится снятие их амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) в режиме установившегося трехфазного короткого замыкания генератора.

Для снятия АЧХ производят осциллографирование вибросмещений лобовых частей при выбеге гидрогенератора. Закоротку устанавливают на выводах гидрогенератора или за трансформатором. Ток ротора должен быть неизменным, что обеспечивает неизменность тока статора. С этой целью на время испытаний гидрогенератор переводится на резервное возбуждение, либо возбуждение подается от соседнего гидрогенератора и выводятся из работы соответствующие защиты. Уровень возбуждения устанавливается таковым, чтобы при номинальной частоте вращения ротора ток статора был номинальным. Виброграммы снимаются примерно через каждые 5 % изменения частоты вращения ротора в диапазоне 0,4 - 1,2 от номинального значения.

И.5.2.5 Измерения вибрации проводятся при одном тепловом состоянии генератора - "горячем" (не менее 50ºС).

И.5.2.6 Построение АЧХ выполняется следующим образом: для каждого j-го фрагмента осциллограммы определяется частота тока, а в каждой кривой виброперемещения известными способами выделяется гармоническая составляющая удвоенной частоты тока, двойная амплитуда которой приводится к номинальному току статора по соотношению:

2 А = 2 А _j(I_j / I_ном)²,

где I_j - ток статора в испытуемом режиме;

I_ном - номинальный ток статора;

2 А _j - размах вибрации при токе I_j;

2 А - размах вибрации при токе I_ном;

после чего строятся кривые изменения размаха этой составляющей виброперемещения в зависимости от частоты возмущающей силы, равной удвоенной частоте тока статора.

Результаты измерения вибрации при номинальном токе статора на номинальной частоте вращения, по которым оценивается состояние узла, подвергаются статистической обработке следующим образом. Определяется среднеарифметическое значение вибрации:

2 _кз = 1/ m Σ 2 А_{i кз} ,

где 2 А_{i кз} - размах вибраций в i -ой точке,

m - число вибропреобразователей, установленных в одинаковых местах лобовых дуг и одинаково ориентированных;

С доверительной вероятностью р=0,975 вычисляется расчетный предельный уровень вибрации:

2 А _{пр. кз} = 2 _кз + st(р),

где s = - эмпирический стандарт,

t(р) - коэффициэнт, зависящий от m и определяемый по таблице:

m
t(р)	2,23	2,13	2,09	2,04

Полученное предельное значение вибрации при номинальном токе статора пересчитывается на нагрузочный режим по соотношению:

2 А _{пр.нагр} = 1,3 2 А _{пр. кз}

и используется далее для оценки вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора.

И.5.3 Осмотр лобовых частей обмотки статора.

И.5.3.1 При осмотре лобовых частей обмотки статора необходимо обращать внимание на следующие дефекты:

а) ослабление заклиновки жестких элементов крепления (распорок, дистанционных прокладок и т.д.);

б) ослабление и обрывы бандажных вязок;

в) следы истирания изоляции или покровной ленты в местах соприкосновения с жесткими элементами;

г) течи охлаждающей воды в головках (для генераторов с непосредственным водяным охлаждением);

д) нарушение целостности элементов крепления или стержней обмотки статора (трещины, износ поверхности и т.д.).

И.5.3.2 Подробно приемы осмотра, критерии оценок и форма записи результатов изложены в Приложении М.

И.5.4 Оценка вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора.

И.5.4.1 Оценка вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора производится с помощью таблицы И.5 по предельному уровню вибрации с частотой 100 Гц, приведенной к номинальному нагрузочному режиму, определяемому в соответствии с п.И.5.2.6., а также по результатам осмотров.

И.5.4.2 По результатам оценки вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора принимается решение о ее дальнейшей эксплуатации и сроках технического обследования. Рекомендуемые решения приведены в таблице И.5.

Таблица И.5 - Оценка вибрационного состояния лобовых частей обмотки статора гидрогенератора и рекомендации по дальнейшему контролю вибрации, осмотрам и допустимости эксплуатации гидрогенератора

Предельная вибрация частоты 100Гц, мкм	Результаты осмотра	Оценка	Рекомендуемые решения
до 50	Замечаний нет (или обнаружены отдельные ослабления эле-ментов крепления)	Удовлетвори-тельно	Вибрационные испытания и осмотры – один раз в 4-6 лет – до и после капитального ремонта, или после переходных аварийных режимов
50 - 100	Массовые ослаб-ления элементов крепления. Следы истирания. Отдель-ные течи воды в головках	Неудовлетвори-тельно	Восстановление системы креплений при первой возможности. До устранения повреждений измерение вибра-ции и осмотры – один раз в год
более 100	Массовые нару-шения целостности элементов креп-ления. Массовые течи воды в головках	Недопустимо	Восстановление или модерни-зация системы креплений при первой возможности. Измерение вибрации при трехфазном КЗ – один раз в три месяца. При росте уровня вибрации – немедленный вывод в ремонт

Приложение К

(справочное)

Конструктивные нормы и допуски в узлах гидроагрегатов,

Дата добавления: 2017-01-14