К.4.5 Вспомогательное оборудование гидрогенератора

К.4.5.1 Тормозные домкраты должны быть устойчиво закреплены на своих основаниях, а трущиеся поверхности тормозных колодок установлены в одной горизонтальной плоскости. Отклонение расстояния плоскости трения тормозных колодок до наиболее заниженной части тормозного диска от проектной величины допускается в пределах до 3 мм.

Приложение Л

(рекомендуемое)

Нормы контроля технического состояния гидрогенераторов

Параметры технического состояния

Повреждения

Методы контроля

Допустимые значения параметров

Режим контроля

Принятие решений

О б м о т к а с т а т о р а

Сопротивление меди постоянному току

Нарушение паек головок, обрывы элементарных проводников

Измерение сопротивления постоянному току ветвей или фаз

Значения сопротивлений должны быть приведены к одинаковой температуре. Разность сопротивлений фаз не более 2%, ветвей – не более 5%. Разность с исходными сопротивлениями не более 2%

При выводе генератора в ремонт

При недопустимых отклонениях сопротивлений проверяется качество паек головок, методика проверки выбирается ремонтной организацией. При обрыве элементарных проводников дефектный стержень находится методом последовательного деления ветви пополам

Сопротивление изоляции

Глубокие истирания, перегрев, трещины вследствие термомеханических циклов

Измерение сопротивления мегомметром 2500В. Значения сопротивления отсчитываются через 15 и 60 секунд после начала измерения. Измерение сопротивления изоляции обмоток, непосредственно охлаж-даемых дистиллятом,

R60″ не менее 10 Мом на 1кВ номинального линейного напряжения. Коэффициент абсорбции Кабс = R60″/R15″ не менее 1,3.

При выводе генератора в ремонт

При снижении сопротивления ниже допустимого принимаются меры по обнаружению и устранению дефекта, в том числе испытания повышенным выпрямленным и переменным напряжением до пробоя изоляции;

должно производиться после удаления и продувки дистиллята и осушения всего тракта сжатым воздухом.

величины напряжения не должны превышать нормированные. При низком значении коэффициента абсорбции лобовые части должны быть очищены и помыты. Принимаются меры по выявлению глубоких истираний или трещин изоляции лобовых частей. Производится сушка обмотки статора.

Электрическая прочность изоляции, преимущественно лобовых частей обмотки.

Глубокие истирания, перегрев, трещины вследствие термомехани-ческих циклов, загрязнение, увлажнение.

Испытания повышенным выпрямленным напряжением с измерением токов утечки.

Отсутствие или наличие пробоя изоляции. Оценка состояния изоляции производится также по коэффициенту нелинейности: где: - наибольшее испытательное напряжение; ; значения токов утечки через 60″ с момента установления напряжений. должен быть не более 3. Рост тока при выдержке напряжения на ступени является признаком дефекта изоляции.

При выводе генератора в ремон.

При пробое изоляции заменяется пробитый стержень (катушка). При больших токах утечки или недопустимом значении коэффициента нелинейности требуется очистка и промывка обмотки с последующей сушкой, принимаются меры по обнаружению и устранению дефектов лобовых частях обмотки и выводных шин.

Коэффициент нелинейности не учитывается, если токи утечки не превосходят 50 мкА. Выдержка напряжения на ступени допускается, если ток утечки не превышает 250 мкА.

Электрическая прочность изоляции, преимущественно пазовой части, но также и лобовых частей.

Ниже перечисленные дефекты на последней стадии развития: рыхлость, глубокие истирания, перегрев, трещины вследствие термомеханических циклов, увлажнение, старение.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты величиной 1,7 UН , приложенным к фазе или ветви относительно корпуса и заземлённых других фаз и ветвей в течение 1 мин. Затем напряжение снижается до номинального и выдерживается 5мин., ведётся наблюдение за короной в лобовых частях.

Отсутствие или наличие пробоя изоляции. Признаком неудовлетворительного состояния изоляции лобовых частей является сосредоточенное свечение жёлтого и красного цвета, дым.

При выводе генератора в ремонт.

При пробое изоляции заменяется стержень (катушка). При наличии разрядов желтого и красного свечения требуется очистка и промывка обмотки с последующей сушкой, принимаются меры по обнаружению и устранению дефекта в лобовых частях обмотки.

Состояние изоляции и токоведущих частей.

Ниже перечисленные дефекты изоляции и токоведущих частей на ранней стадии развития: рыхлость, глубокие истирания, перегрев, трещины вследствие термомеханических циклов, увлажнение, старение изоляции; усталостное разрушение меди, нарушение контактных соединений.

Измерение частичных разрядов в рабочем состоянии генератора и на остановленном генераторе при подаче фазного, но не ниже 6кВ, напряжения промышленной частоты от постороннего источника. Измерения производятся с применением специальной методики и аппаратуры.

Приведенный уровень частичных разрядов не выше 150 мкВ/м, отсутствие разрядов искрового типа (пазовых разрядов), дуговых разрядов.

В рабочем состоянии генератора непре-рывно и при выводе в ремонт.

При превышении критического уровня частичных разрядов требуется замена стержней с изношенной изоляцией. В гидрогенераторах с термореактивной изоляцией при наличии пазовых разрядов требуется уплотнение дефектных стержней в пазах.

Состояние полупроводящего покрытия изоляции.

Обрывыи истирание полупроводящей ленты или лака, повреждение пазовым разрядом.

Обследование извлеченных стержней, измерение мегомметром 2500В удельного поверхностного сопротивления покрытия, измерение частичных разрядов по пазам статора.

Отсутствие видимых повреждений. Удельное поверхностное сопротивление пазового покрытия должно составлять 10^4– 10^6Ом, лобового покрытия 10^8– 10^9Ом.

При выводе генератора в ремонт

При массовом повреждении покрытия вследствие вибрации стержней и пазовых разрядов требуется полная перемотка, в других случаях требуется уплотнение стержней в

пазах боковыми волнистыми полупроводящими прокладками. Покрытие лобовых частей следует восстановить.

Физико-механические характеристики изоляции

Общая или локальная рыхлость; истирание в лобовых и доступных для осмотра пазовых частях; локальные признаки повышенного нагрева; порезы, истирания и другие значительные повреждения.

Осмотр с использованием лупы, эндоскопов, аппаратуры для фотосъёмки. При необходимости осмотр извлеченных верхних стержней (сторон катушек). При осмотре оценивается наличие или отсутствие и степень развития.

Нормированные показатели допустимой степени развития дефектов отсутствуют. Заключение о состоянии изоляции и её пригодности для дальнейшего использования составляется экспертным путём.

При выводе генератора в ремонт

Для принятия решения о работоспособности изоляции назначается экспертная комиссия. При массовых повреждениях изоляции требуется полная перемотка статора.

Температура меди

Перегрев.

Штатный контроль по заложенным термосопротивлениям; испытания на нагревание.

Температура не выше допустимой для данного класса изоляции.

В соответствии с графиком заполнения суточных ведомостей температур; в соответствии с методикой испытаний на нагревание.

Снизить нагрузку генератора до выяснения причины перегрева.

Вибрация лобовых частей

Ослабление бандажных вязок лобовых частей, креплений стержней в пазах, повреждение изоляции.

Вибрационный контроль на гидрогенераторах мощностью более 50 МВт

Вибрация с частотой 100Гц: - работоспособное (удовлетворительно), до 50мкм; - неработоспособное (неудовлетворительно), 50-100мкм; - предельное (недопустимо), более 100мкм

Работоспособное – 1 раз в 4-6 лет перед капитальным ремонтом. Неработоспособное, 1 раз в 2 года, до ближайшего планового капитального ремонта. Предельное, не реже 1-го раза в год до выполнения соответствующих ремонтно-профилактических работ.

Неработоспособное – восстановление бандажных вязок лобовых частей, стержней в пазах статора. Предельное – проведение упомянутых мероприятий, ставится вопрос о модернизации системы крепления или замены обмотки

Состояние крепления обмотки и выводных шин.

Истирание изоляции в местах прилегания к элементам крепления.

Оценка крепления обмотки в пазовой части производится на основании осмотров главным образом на выходе из паза и простукиванием пазовых клиньев. Оценка крепления обмотки в лобовых частях производится на основании осмотра и результатам измерения вибрации головок с частотой 100 Гц при номинальной нагрузке.

Экспертная оценка по результатам осмотра.

При вводе генератора в эксплуатацию, перед выводом в ремонт и во время ремонта.

При ослаблении крепления обмотки в пазах требуется уплотнение в пазах и переклиновка. При ослаблении крепления в лобовых частях производится замена вязок (для термореактивной изоляции с применением «препрега»). При массовом ослаблении крепления и глубоких истираниях изоляции требуется перемотка статора.

Состояние проходных и опорных изоляторов генераторного напряжения.

Загрязнение и отпотевание проходных и опорных изоляторов экранированных токопроводов генераторного напряжения после длительного простоя гидрогенератора.

Испытание изоляторов экранированных токопроводов генератор-трансформатор перед пуском номинальным напряжением.

Изоляторы должны выдержать испытание номинальным напряжением.

Перед пуском гидрогенератора после длительного простоя в холодное время года.

В случае перекрытия изоляторов во время испытаний производится их очистка и вентиляция токопроводов горячим воздухом.

Стальные конструкции статора

Радиальная «полюсная» (100Гц) и низкочастотная («оборотная» и кратные ей) вибрация сердечника и корпуса.

Ослабление, повреждение системы крепления активной стали сердечника, корпуса к фундаменту вследствие повышенных вибраций.

Вибрационный контроль на работающем агрегате. На остановленном агрегате - осмотр.

Работоспособное (удовлетворительно), до 30мкм. Неработоспособное (неудовлетворительно), более 30мкм, начало накопления дефектов. Предельное (недопустимое), более 30мкм, наличие серьёзных дефектов и повреждений. Работоспособное (удовлетворительно), до 80мкм; неработоспособное (неудовлетворительно), 80-180мкм, начало накопления дефектов;

Работоспособное – 1 раз в 4-6 лет, перед капитальным ремонтом. Неработоспособное - 1 раз в год, до выполнения ремонтных работ. Предельное – 1 раз в полгода, до выполнения ремонтных работ. Контроль после капитального ремонта выполняется в случаях реализации рекомендованных восстановительных работ.

На гидрогенераторах с разъёмным статором при фиксации неработоспособного и предельного состояний в ближайший ремонт выполняется уплотнение стыков секторов сердечника статора с устранением дефектов и повреждений. Выявление причин повышенных вибраций, не связанных с разуплотнением стыков секторов статора, осуществляется с привлечением сторонних организаций.

предельное (недопустимое), более 180мкм, наличие серьёзных дефектов и повреждений.

Нарушение формы статора

Одностороннее магнитное тяжение. Неравномерный нагрев сегментов генераторных подшипников

Контроль на работающем агрегате электромагнитным методом; метрические измерения на остановленном агрегате при ремонте.

- степень искажения формы статора; υ-температура сегментов направляющих подшипников. Работоспособное (удовлетворительно): < 5%; υ<υном. Неработоспособное (неудовлетворительно): = (5 –15); υ < (υном.+5). Предельное (недопустимое): >15; υ > (υном.+ 10). Наличие серьёзных дефектов и повреждений.

Работоспособное – 1 раз в 4-6 лет, перед капитальным ремонтом. Неработоспособное - 1 раз в год, до выполнения ремонтных работ. Предельное – 1 раз в полгода, до выполнения ремонтных работ. Контроль после капитального ремонта выполняется в случаях реализации рекомендованных восстановительных работ.

При фиксации неработоспособного и предельного состояний в ближайший ремонт выполняется коррекция формы статора, относительного положения ротора и статора с устранением возможных дефектов и повреждений.

Потери и нагрев сердечника.

Массовое нарушение лаковой изоляции шихтованных листов активной стали сердечника статора.

Испытания на потери и нагрев методом кольцевого намагничивания. Сердечники статоров гидрогенераторов с косвенной системой охлаждения обмоток испытываются 90 мин. при индукции 1,0 ± 0,1Т.При непосредственном охлаждении обмотки

Оценка состояния сердечника производится по результатам измерения нагрева за время испытания и по величине удельных потерь. Наибольшее повышение температуры 25ºС, наибольшая разность нагревов различных зубцов не более 15ºС.

Проводятся во время ремонта генератора при демонтаже ротора.

При превышении нагревов или удельных потерь относительно допустимых значений решение о мерах по устранению превышений и о работоспособности сердечника должно приниматься экспертной комиссией.

статора, испытание проводится 45мин. при индукции 1,4±0,1Т. Определяются удельные потери Р. Если индукция Висп. отлична от указанных значений, то продолжительность испытаний tисп и удельные потери уточняются по формулам: tисп.= 90 (1,0/Висп.)^2 или tисп.= 45 (1,4/Висп.)^2; Р1,0 = Рисп. (1,0/Висп.)^2 или Р1,4 = Рисп. (1,4/Висп.)^2, где: Рисп. – удельные потери, определённые по результатам измерений при испытании.

Удельные потери в стали не должны превышать их исходные значения при заведомо хорошем состоянии сердечника более чем на 10%. Если исходных значений нет, то удельные потери не должны быть больше значений, нормированных для различных марок стали.

Очаги опасного замыкания листов активной стали

Локальные перегревы активной стали и изоляции обмотки статора.

Метод высокочастотного сканирования расточки статора с помощью индуктора, подключённого к генератору синусоидального тока частоты 1,5кГц, напряжения 30В и уравновешенной индикаторной схеме. Признаком замыкания является расстройство равновесия схемы и увеличение тока питания индуктора.

Опасность замыкания определяется по результатам градуировки. Зависимость тока индуктора от мощности тепловыделения в месте замыкания практически линейна, поэтому есть возможность оценивать по показанию индикатора расчётную мощность в месте дефекта при рабочих индукциях.

Во время ремонта генератора.

В случае обнаружения очагов с опасной мощностью тепловыделения следует провести испытания сердечника на потери и нагрев при кольцевом намагничивании с большой индукцией (1,0 Т или 1,4 Т) для подтверждения наличия дефекта.

Плотность прессовки пакетов сердечника.

Разрушение пакетов активной стали зубцовой зоны. Повреждение изоляции обмотки статора

Контроль выполняется на остановленном агрегате при выемке ротора или при провороте ротора краном с демонтажем нескольких полюсов.

Оценка по глубине проникновения тарировочного ножа в пакеты сердечника и по результатам осмотра. Работоспособное (удовлетворительно)- глубина проникновения ножа < 5мм, замечаний нет. Неработоспособное (неудовлетворительно), >5 мм, незначительная контактная коррозия. Предельное (недопустимое), > 5мм, обильная контактная коррозия, повреждения пакетов сердечника, изоляции стержней.

Работоспособное – 1 раз в 4-6 лет, во время капитального ремонта.   Неработоспособное - 1 раз в год, до выполнения ремонтных работ.   Предельное – 1 раз в полгода, до выполнения ремонтных работ.

Ремонтно-восстановительные мероприятия проводятся при неработоспособном и предельном состояниях. Устанавливаются немагнитные уплотняющие клинья в ослабленные пакеты активной стали. Устанавливаются «протезы» в разрушенные пакеты. Восстанавливается изоляция стержней обмотки статора.

Нагрев сердечника

Повреждение изоляции обмотки статора.

Испытания на нагревание.

Значения температур, округлённые в большую сторону до 5^0С, не должны превышать определённые при испытании на нагревание генератора при вводе в эксплуатацию.

Производится в нормальных установившихся режимах при испытаниях гидрогенератора на нагревание.

При наличии перегрева принимаются меры по усилению охлаждения статора или снижается допустимая нагрузка генератора

Состояние узлов крепления сердечника к корпусу, корпуса к фундаменту.

Ослабление, повреждение системы крепления активной стали сердечника, корпуса к фундаменту

Вибрационный контроль на работающем и осмотр на остановленном агрегате.

Наличие таких дефектов является недопустимым и требует проведения дополнительных исследований для разработки мероприятий по устранению дефектов и причин их возникновения.

Производится в нормальных установившихся режимах работы генератора и во время ремонта генератора.

Выявленные дефекты устраняются.

Стальные конструкции рот ора

Нарушение формы ротора.

Повышенная низкочастотная, «оборотная» вибрация статора. Ослабление, повреждение системы крепления активной стали сердечника, корпуса к фундаменту. Ослабление плотности посадки обода на спицах ротора.

Контроль на работающем агрегате электромагнитным методом; метрические измерения на остановленном агрегате при ремонте.

Работоспособное (удовлетворительно), до 80мкм, ∆ р 3 %. Неработоспособное (неудовлетворительно) (80 – 180)мкм, 3 < ∆ р 8; начало накопления дефектов. Предельное (недопустимое), более 180мкм, ∆ р > 8; наличие серьёзных дефектов и повреждений

Работоспособное (удовлетворительное) – 1 раз в 4-6 лет, перед капитальным ремонтом. Неработоспособное (неудовлетворительное) - 1 раз в год, до выполнения ремонтных работ. Предельное (недопустимое) – 1 раз в полгода, до выполнения ремонтных работ. Контроль после капитального ремонта выполняется в случаях реализации рекомендованных восстановительных работ.

При фиксации неработоспособного и предельного состояний в ближайший ремонт выполняется коррекция формы ротора с устранением возможных дефектов и повреждений (в том числе излома вала).

Плотность посадки обода на спицах ротора.

«Провисание» обода, разрушение посадочного узла обода на спицах ротора. Ударное взаимодействие обода с тормозными колодками на работающем агрегате.

На остановленном агрегате при ремонте.

При подъёме ротора на тормоза аксиальное перемещение обода относительно остова (спиц) ротора остановленного агрегата не должно превышать 5-10 мм.

С учётом результатов контроля низкочастотной («оборотной» и кратных ей) вибраций статора, но не реже 1 раза в 7-8 лет.

Горячая расклиновка обода – равномерная при удовлетворительной форме ротора или с учётом необходимости коррекции формы ротора.

Воздушный зазор.

Повышенные низкочастотная («оборотная» и кратные ей), «полюсная» (100Гц) вибрации статора, одностороннее магнитное тяжение, неравномерный нагрев сегментов генераторного подшипника; ослабление, повреждение системы крепления активной стали сердечника, корпуса к фундаменту.

Контроль на работающем агрегате электромагнитным методом; метрические измерения на остановленном агрегате при ремонте.

Воздушный зазор между статором и ротором в диаметрально противоположных точках не должен отличаться друг от друга более чем на ±20% от среднего значения, равного их полусумме.

Периодичность в соответствии с оценкой форм статора, ротора..

Выполняются ремонтно – профилактические мероприятия в зависимости от результатов вибрационного контроля, контроля форм статора и ротора.

Обмотка возбуждения и демпферная система

Сопротивление постоянному току обмотки возбуждения.

Нарушение паяных и контактных соединений, трещины меди обмотки возбуждения.

Измерение сопротивления постоянному току. Производится в холодном состоянии гидрогенератора для обмотки возбуждения в целом и для каждого полюса в отдельности или попарно.

Измеренные значения сопротивлений не должны отличаться от исходных при одинаковых температурах более чем на 2%.

Вовремя ремонта генератора.

Ревизуются паяные и контактные соединения с целью выявления и устранения их дефектов. В случае трещины меди обмотки дефектный полюс перематывается.

Сопротивление постоянному току приводится к температуре 15^0С. Кроме того, измеряется переходное сопротивление между катушками полюсов.

Сопротивление переменному току.

Витковые замыкания в обмотке возбуждения.

Измерение сопротивления обмотки возбуждения переменному току производится при неподвижном роторе. Напряжение промышленной частоты подводится к обмотке каждого полюса или каждой пары полюсов. Величина напряжения определяется из условия 3 В на виток, но не более 200 В. Для сравнения результатов измерения с данными предыдущих измерений необходима идентичность условий: одинаковые напря-жения, аналогичное состояние генератора – вставленный или

Отклонение полученных при обследовании результатов от данных предыдущих измерений или от среднего значения измеренных сопротивлений полюсов или пар полюсов не должно превышать 5%.

Во время ремонта генератора.

При наличии виткового замыкания дефектный полюс перематывается.

вынутый ротор, разомкнутая или замкнутая накоротко обмотка статора при вставленном роторе.

Электрическая прочность изоляции

Различныедефекты корпусной изоляции обмотки возбуждения.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром с номинальным напряжением 1000В, испытания приложенным повышенным напряжением промышленной частоты, осмотр.

Сопротивление изоляции при температуре 10 – 30^0С должно быть не менее 1 Мом. Изоляция должна выдерживать в течение 1 мин. испытательное напряжение промыш-ленной частоты, равное шестикратному номи-нальному напряжению возбуждения, но не менее 1000 В.

Во время ремонта генератора.

Дефектный полюс перематывается.

Нагрев обмотки

Нарушение паяных и контактных соединений, трещины меди обмотки возбуждения.

Испытания на нагрев по стандартной методике. Средняя температура обмотки определяется методом измерения сопротивления при установившихся по нагреву режимах гидрогенератора, указанных в методике. При осмотре, а также с помощью термоэтикеток или термокрасок определяется наличие локальных

Средняя температура обмотки не должна превышать температуру определённую ранее (исходную) при заведомо исправном состоянии генератора, более чем на 5^0С при номинальном токе возбуждения. При этом абсолютное значение средней температуры не должно быть больше допустимых значений для данного класса изоляции.

Во время ремонта генератора.

Ревизуются паяные и контактные соединения с целью выявления и устранения их дефектов. В случае трещины меди обмотки дефектный полюс перематывается.

недопустимых перегревов паяных соединений на перемычках между обмотками соседних полюсов.

Локальные дефекты демпферной системы, стальных конструкций полюсов.

Следы недопустимого нагрева стержней демпферной системы, мест их заделки в замыкающие сегменты, перемычек демпферной системы между полюсами, полюсных наконечников; - наличие изломов или трещин в элементах демпферной системы, стальных конструкциях ротора; - ослабление расклиновки полюсов на ободе; - ослабление всех болтовых соединений в зоне полюсов.

Состояние демпферной системы, полюсных наконечников и других стальных элементов ротора оценивается по результатам их осмотра с использованием технических средств. .

Наличие таких дефектов является недопустимым и требует проведения дополнительных исследований для разработки мероприятий по устранению дефектов и причин их возникновения

Во время ремонта генератора.

Выявленные дефекты устраняются.

Щеточно-контактный аппарат

Дефекты щеточно-контактного аппарата:

Повышенная вибрация и бой контактных колец.

Выявляются в рабочем режиме гидрогенератора с применением индикатора-микрометра часового типа, а также бесконтактных инди-каторов (например, индук-тивного типа)

Величина вибрации и боя не нормированы, опасность оценивается на основе опыта эксплуатации.

В рабочем состоянии генератора.

Повышенная вибрация и бой устраняются проточкой колец в допустимых по заводской инструкции пределах. В случае сильной деформации колец требуется их замена.

Снижение сопротивления изоляции контактных колец

Выявляется профилактическими испытаниям.. Испытательное напряжение выпрямленное, 0,8 заводского испытательного напряжения.

Величина сопротивления не ниже 1 МОм.

Во время ремонта генератора.

Снижение сопротивления устраняется очисткой и промывкой изоляции. В случае пробоя требуется переизолировка колец.

Загрязнение контактных колец, повышенный износ щеток, ослабление соединения колец с шинами обмотки возбуждения.

Выявляются осмотром.

Состояние оценивается экспертным путем.

В рабочем режиме генератора и во время ремонта.

Загрязнение удаляется очисткой и промывкой колец. При повышенном износе щеток требуется их замена на более твердые. Ослабление контакта с шинами устраняется подтяжкой или заменой токоведущих болтов.

Перегрев контактных колец и щеток.

Выявляются измерением их температуры с помощью дистанционного пирометра или измерением инфракрасного излучения при наличии соответствующей аппаратуры, а также визуально по следам перегрева – цветам побежалости.

Допустимая температура указывается в заводской инструкции.

В рабочем режиме генератора.

Проверяется равномерность распределения тока по щеткам, степень прижатия щеток, состояние поверхности контактных колец и наличие политуры.

Повышенное искрение щеток сопровождает большинство дефектов щеточно-контактного аппарата.

Выявляется осмотром и при помощи специальной аппаратуры регистрации повышенного искрения.

Точные критерии оценки по результатам осмотра не устанавливаются. При применении специальной аппаратуры оценка производится согласно инструкции по ее эксплуатации.

В рабочем режиме генератора.

В первую очередь проверяется достаточность прижатия искрящих щеток к кольцам. Затем проверяется наличие всех выше перечисленных дефектов.

Приложение М

(обязательное)

Дата добавления: 2017-01-14