CC BY
20
УДК 664.002.5
Варивода Ю.Ю., к.т.н, доц., Тимошик A.M., к.т.н., доц. © Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет ветеринарногмедицини та бютехнологш iм.С.З.Гжицъкого
КОНТРОЛЬ ТЕРМОМЕХАН1ЧНИХ ПРОЦЕС1В ПРИ ЕКСПЛУАТАЦН СКЛАДНИХ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ УСТАНОВОК
Розглядаетъся простий i ефективний cnoci6 ттегралъног ощнки техшчного стану СТУз метою запобкання i'x авартних вгдключенъ зг значними пошкодженнями i, як насл1док, великими економгчними збитками.
Ключое1 слова: турбогенератор, деградащя, д1агностика, ттегралъний Kpumepiu.
Для використання складних технолопчних установок, яю вже тривало працювали на виробництв^ попередньо необхщно провести комплексш обстеження i анал1з i'x iндивiдyaльнoi' надшноси з метою наукового обгрунтування дoцiльнocтi подальшо! експлуатаци, а також MmiMi3an;ii затрат на реконструктивш роботи. Але це велика за об'емом i тривала процедура, яка вимагае залучення значного штелектуального пoтeнцiaлy та видiлeння вщповщних кошив, ocкiльки наукового та методичного забезпечення для проведения обстежень та випробувань в процеЫ роботи зношеного обладнання немае.
Cy4acHi СТУ складаються з велико! кiлькocтi фyнкцioнaльнo зв'язаних мiж собою eлeмeнтiв, якi утворюють системну влacтивicть - цiлicнicть, ¿з cпiльнoю метою - виробляти продукцш з максимальною eфeктивнicтю i надшшстю впродовж тривалого часу. Ця властивкть досягаеться за рахунок забезпечення такого технолопчного процесу eкcплyaтaцii' i ремошгв, при якому робота окремих елеменив 4iTKO узгоджена i характеризуе i'x здатшсть, взаемодшчи мiж собою, надавати СТУ штегративних якостей. CTyniHb прояву njei' влacтивocтi залежить вщ piBra внутршньо! оргашзаци (спрацьованоси) пщсистем i i'x eлeмeнтiв. В кoжнiй працездатнш СТУ взaeмoзв'язaнi вузли i елементи характеризуються сво!м TexHi4HHM станом, при якому вони спроможш фyнкцioнyвaти надшно i ефективно. Якщо стан окремих елеменив змiнивcя, то внутршш зв'язки будуть слабшати, внacлiдoк чого np0CT0p0B0-4ac0Bi характеристики (MexaHi4Hi) i параметри (TeraoBi та фyнкцioнaльнi) змiнюютьcя, а за певною допустимою межею взaeмoзв'язaнi елементи та вузли можуть взaгaлi втрачати свою цiлicнicть i структуру, що характеризуеться «непрацездатним» станом. Швидккть змши eфeктивнocтi фyнкцioнyвaння СТУ значною Miporo залежить в1д: якocтi висхщних MaTepianiB при вигoтoвлeннi, тexнoлoгii' виготовлення, якоси i CBO€4acHOCTi пpoфiлaктичниx peMOHTiB, часу напрацювання та шших фактор ¿в. Потенщалом (залишковим ресурсом) СТУ може служити Mipa вiдxилeння штегрального кpитepiя техшчного стану в
© Варивода Ю.Ю., Тимошик A.M., 2013
22
момент вим1рювання вщ початкового (р1вноважного), одержаного в процес! проведения пусконалагоджувальних роб1т.
Розглянемо суть I проблеми дослщження динамжи техшчного стану основного енергообладання на приклад! турбогенератора (ТГ) в процес! перетворення мехашчно! енерги обертання турбши в електричну енергш з строго регламентованнмн показникамн якост! (Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия: ГОСТ 533-2 [Чинний вщ 21.01.2002]. - К.: Госстандарт Украины, 2002. — 25 с. — (Нацюнальний стандарт Украши).
Важливою мехашчною характеристикою магштопроводу е заданий при виготовленш стан пружного стиснення [ 1]. Дослщження показали, що розпресування осердя статора I перетирания (пошкодження) м1жлистово! ¿золяцп - це кумулятивний квазктацюнарний процес старшня цшого масиву активно! стал!, який характеризуемся змшою зусиль початкового стиснення уае! маси лакованих сегмент1в осердя статора внаслщок одночасно д1ючих цикл1чних (електродинам1чних) сил магн1тного притягання I вщштовхування цил1ндра статора полем ротора та термомехашчних сил в стал1 1 мщ1, викликаних зм1нними граф1ками навантажень.
В результат!, щ1льн1сть початкового (заводського) запресування осердя статора з часом зменшуеться, що характеризуеться поступовою змшою розрахункових механ1чних I магн1тних характеристик генератора. На генераторах типу ТГВ-200 Бурштинсько! ТЕС пер1одично проводились вим1рювання чутливост1 впливу режимних параметр1в навантаження (величин активно! 1ст I реактивно! ¿р складово! на величину змши вих!дних параметр!в (температури стал!, мщ!, в!брац!! корпуса), як! характеризують техшчний стан статора при робот! пщ навантаженням. Як показали численн! випробування на реальних генераторах, ¿нтегральним показником ступеня деградац!! магн!топроводу е швидкють зм!ни ном!нального струму обмотки ротора. Тому виявлення зм!н техн!чного стану генератора доцшьно зд!йснювати в процес! його роботи, пер!одично зам!ряючи величину номшального струму в кол! обмотки збудження в контрольному режим! штатним амперметром, пор!внюючи одержан! значения ¿з пусковим, ! за зростаючою м!ж ними р!зницею оц!нювати ! контролювати процес зм!ни техн!чного стану осердя статора. При виникненш ! розвитку таких характерних поступових пошкоджень в статор! як послабления запресування осердя, виникнення контур!в замикання стал! внаслщок пошкоджень м!жлистово! ¿золяц!!, пошкодження зубщв крайн!х пакет!в, залишково! деформац!! стискних призм та ¿нших, - змшюються магн!тн! ! механ!чн! характеристики магштопроводу (магн!тна пров!дн!сть, питом! втрати, коефщент заповнення активно! стал! статора, характеристика неробочого ходу, в!брац!я тощо), що приводить до зростання додаткових, а отже ! результуючих втрат пор!вняно з розрахунковими (заводськими) втратами. Для компенсаци зростаючих з часом напрацювання генератора сумарних втрат у статор!, викликаних зростаючою кшькктю пошкоджень, необхщно зб!льшувати ном!нальне значения струму обмотки ротора (пор!вняно
23
3i значениям, одержаним при пускових випробуваннях). Якби номшальний струм обмотки ротора не зростав в функцп тривало! деградаци ТГ, то не виконувались би вимоги стандарта щодо забезпечення якост1 вироблено! генератором електроенерги вщносно забезпечення стабшьност1 вихщно! напруги в обмотщ статора в допустимих межах (UCT. ± 5%), а отже i у високовольтнш мереж1 [2].
Висновок: 1. Необхщно впровадити у вигляд1 нормативно-техн1чно! документаци Патент№70437 "Cnoci6 ¿нтегрального контролю техшчного стану статора синхронних турбогенератор1в".
Л1тература
1. Варивода Ю.Ю., Тимошик A.M. Метод контролю змш техн1чного стану при робот1 складних енергоустановок. Науковий вюник ЛНУВМтаБТ ¿м. С. 3. Гжицького, ч.З с.257
2. Патент на корисну модель №70437 "Cnoci6 ¿нтегрального контролю техн1чного стану статора синхронних турбогенератор1в". Зареестровано 11.06.12.
Перелш умовних позначень:
СТУ - складна технолопчна установка
ККД - коефщент корисно!
Рецензент - к.т.н., доцент Чайковський Б.П.
24
