Главная \ Продукция и услуги \ Диагностика проходимости каналов водяного охлаждения обмотки статора.
Диагностика проходимости каналов водяного охлаждения обмотки статора.
Работа является обязательной на генераторах с водяным охлаждением на основании требований п.п.3, п.6.6 «Об организации водно-химического режима системы охлаждения обмоток статора турбо - и гидрогенераторов» «Сборника распорядительных материалов по эксплуатации энергосистем. Электротехническая часть. Часть 1. РАО «ЕЭС России». М.: СПО ОРГРЭС, 2002 г.».
Здесь рекомендуется перед капитальными ремонтами проводить оценку степени закупорки (оценку проходимости) полых проводников обмоток статоров генераторов на основе измерения температур стержней на работающем генераторе. С учетом того, что в эксплуатации обычно наблюдается снижение чувствительности установленных термопреобразователей сопротивления, далее ТС, из-за неплотности их прилегания к изоляции стержня вследствие, например, ослабления клиновки стержня в пазу, рекомендуется проводить оценку проходимости с учетом индивидуальной чувствительности ТС. Для оценки чувствительности рекомендуется проводить «специальные измерения по методике ОАО ВНИИЭ». Эта методика описана в работе: «Отчет о НИР. Оценка эффективности штатного теплового контроля обмоток статоров мощных генераторов с водяным охлаждением и разработка рекомендаций по ее повышению. Шифр 17-052/96. М.: ОАО ВНИИЭ, 1998». Указанная методика основана на применении способа по Патенту РФ № 1836783 «Способ контроля креплений электрической машины».
Применяемая методика диагностики проходимости позволяет на работающем генераторе по данным измерения температур стержней определять косвенным методом реальный расход охлаждающего дистиллята по стержню с точностью около 10 % от номинального значения, что позволяет эффективно контролировать степень засорения каналов охлаждения. Стержни со снижением расхода дистиллята ниже технической нормы завода-изготовителя обнаруживаются практически на каждом третьем генераторе.
В отдельных случаях степень засорения являлась критической. Например, на одном из генераторов ТВВ-320-2 произошло засорение каналов охлаждения со снижением расхода дистиллята до 10 % от номинального. Генератор работал в составе теплофикационного блока с максимальной нагрузкой до 80 % от номинальной. Это спасло генератор от теплового разрушения изоляции, но за счет усиленного тепломеханического удлинения элементарных проводников произошла разгерметизация каналов охлаждения. Причем, показания датчиков штатного теплового контроля находились в пределах допустимых по инструкциям норм и не превышали 65 ºC. При нагружении генератора в газовой ловушке появлялся водород в недопустимых количествах, требующих останова генератора в ремонт, но после останова генератора обмотка остывала и ее герметичность восстанавливалась. При выводе генератора в ремонт для поиска места разгерметизации и устранения дефекта он не обнаруживался. Обмотка выдерживала ремонтные испытания на герметичность методами воздушной и гидравлической опрессовки. Только применение описываемого здесь метода диагностики проходимости позволило выявить причину и место дефекта. После извлечения обрывка резиновой прокладки из дефектного фторопластового шланга проходимость стержня была восстановлена, признаки разгерметизации обмотки при наборе нагрузки исчезли.
Нередки случаи обнаружения нештатных уплотнений в резьбовых соединениях контура водяного охлаждения обмотки статора. Например, на отдефектованном по результатам диагностики проходимости стержне из соединения «шар-конус» между одним из фторопластовых шлангов и водяным коллектором была извлечена дополнительная, не предусмотренная конструкцией уплотняющая прокладка из пластиката (фото. 1). Установка прокладки привела к сужению сечения канала в 9 раз (диаметр проходного сечения прокладки - около 4 мм), что вместе с последующим засорением стержня снизило расход дистиллята по стержню до 63 % от номинального. Такие нештатные прокладки обнаруживаются практически на каждом седьмом генераторе, что говорит об определенном распространении этого «негласного» метода улучшения плотности резьбовых соединений контура водяного охлаждения обмотки. Особая опасность установки таких прокладок состоит в том, что существенно возрастает вероятность полной блокировки охлаждения стержня из-за попадания в этот канал мелких посторонних включений, достаточно часто встречающихся в потоке охлаждающего дистиллята.
Фото. 1. Дополнительная, не предусмотренная конструкцией уплотняющая прокладка, обнаруженная в соединении «шар-конус» водяного тракта охлаждения обмотки статора турбогенератора ТВВ-320-2.
Другим достоинством метода является возможность контроля состояния клиновки обмотки статора на работающем генераторе по результатам измерения чувствительности уложенных на изоляция ТС, так как эта чувствительность зависит от степени клиновки паза. Например, на одном из генераторов ТВВ-320-2 с термореактивной изоляцией по данным оперативной диагностики было обнаружено постепенное снижение плотности клиновки, не восстанавливаемое при проведении плановых капитальных ремонтов. Анализ ремонтной документации показал, что генератор не подвергался переклиновке в течение 16 лет. Причина такого упущения заключалась в субъективной ошибке специалистов, проводивших ремонтную проверку клиновки методом простукивания. Применялись не нормативные критерии оценки состояния клиновки, по которым состояние клиновки статора было признано удовлетворительным и спустя 16 лет эксплуатации без проведения ремонтных работ по восстановлению клиновки. Более тщательный осмотр подтвердил необходимость полной переклиновки статора, которая и была выполнена. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что в данном случае была предупреждена авария генератора из-за ослабления клиновки в последующем межремонтном периоде эксплуатации.
В соответствии с инструкциями завода-изготовителя для очистки каналов охлаждения применяют продувку воздухом и химическую отмывку. Первое не вполне эффективно. Второе трудоемко и не экологично. Для очистки дефектных стержней от загрязнения и восстановления проходимости ООО НТЦ «Ресурс» применяет промывку обратным ходом дистиллята в смеси с сжатым воздухом. В технологии промывки применяются эксклюзивные технические приемы и приспособления, существенно повышающие энергию промывочной струи и эффективность промывки, которая существенно превышает эффективность метода, рекомендованного, например, в информационном письме ИП 01-2003(Э) «О проведении «обратных» промывок обмоток статоров турбогенераторов с водяным охлаждением во время капитальных ремонтов», М.: РАО «ЕЭС России», Департамент научно-технической политики и развития, 15.02.2003. Технология была использована при промывке около 15 стержней. Во всех случаях проходимость стержней удалось восстановить без применения химической промывки.
Метод диагностики проходимости на основе патента РФ № 1836783 рекомендован для применения при обследовании турбогенераторов, отработавших нормативный срок службы, в работе ОАО ВНИИЭ «Отчет о НИР. Разработка типовых программ и методик комплексных обследований, нормативов и критериев оценки технического состояния и возможностей дальнейшей эксплуатации электрооборудования высокого напряжения, отработавшего определенные стандартами минимальные сроки службы (ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ). Подраздел: ТУРБОГЕНЕРАТОРЫ. М.: ВНИИЭ, 1998.»
В настоящее время, в связи с реорганизацией ОАО ВНИИЭ и завершением срока действия лицензионного договора между ОАО ВНИИЭ и патентообладателем, все права на использования изобретения по Патенту РФ № 1836783 приобрело ООО НТЦ «Ресурс» на основании лицензионного договора рег. № РД 0015276 от 12.12.06. В связи с чем, ООО НТЦ «Ресурс» является единственным исполнителем работы на территории РФ.
Более подробно описание метода и его эффективности приведены в следующих публикациях:
ПУБЛИКАЦИИ
1. Поляков В.И. Методы диагностики технического состояния генераторов на основе штатных средств измерений. Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук. М.: ВНИИЭ, 1992.
2. Пат. 1836783 (РФ) Способ контроля креплений обмотки электрической машины. / Поляков В.И. Опубл. В Б.И., 1993, № 31.
3. Поляков В.И. Диагностика технического состояния обмотки статора мощного генератора с использованием штатных средств теплового контроля. - Электротехника, 1994, № 2.
4. Поляков В.И., Цветков В.А. Тепловая диагностика обмоток статоров мощных генераторов с водяным охлаждением. - Вестник ВНИИЭ - 1996.
5. Поляков В.И., Цветков В.А. Совершенствование эксплуатационного контроля теплового состояния обмоток статора мощных генераторов с водяным охлаждением. - Энергетик ,1997, № 2.
6. Аникин Ю.М., Колодезев В.Л., Сафонов Н.Н., Поляков В.И., Чекмазов Н.Ф. Ненормативные методы контроля технического состояния турбогенераторов. - Энергетик, 2001, № 8.
7. Поляков В.И. Диагностика технического состояния каналов водяного охлаждения и креплений стержней обмоток мощных турбогенераторов для продления срока их службы. - Электрические станции, 2001, № 10.
8. Кузнецов Д.В., Маслов В.В., Пикульский В.А., Поляков В.И. и др. Дефекты турбогенераторов и методы их диагностики на начальной стадии появления. - Электрические станции, 2004, № 8.
9. Отчет о научно-исследовательской работе. Разработка типовых программ и методик комплексных обследований, нормативов и критериев оценки технического состояния и возможностей дальнейшей эксплуатации электрооборудования высокого напряжения, отработавшего определенные стандартами минимальные сроки службы (ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ). Подраздел: ТУРБОГЕНЕРАТОРЫ. М.: ВНИИЭ, 1998.
