Комплексная диагностика и прогнозирование технического состояния узлов скользящего токосъема турбогенераторов

• Автор: Плохов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 362 с. : ил

Хочу выразить огромную благодарность своему научному консультанту Виктору Владимировичу Фетисову за его душевный подход, поддержку и полезные рекомендации.
Большую помощь советами и практическими действиями при работе над диссертацией оказали В.В.Попов, М.И.Федосов, Б.В.Сиделъников, Г.М.Хуторецкий, А.И.Скороспешкин, С.Б.Феоктистов, В.И.Харченко.
Особо хочу поблагодарить своих коллег И.Е.Савраева, А.В.Андрусича, А.М.Маркова, Ю.А.Родионова, внесших свой вклад в разработку и практическое воплощение многих идей.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. УЗЛЫ СКОЛЬЗЯЩЕГО ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. ФИЗИКА ПРОЦЕССОВ, КОНСТРУКЦИИ, ДИАГНОСТИКА
1.1. Механика скользящего контакта
1.1.1. У строй ства и методы исследования устойчивости контактирования
1.1.2. Способы и устройства повышения стабильности токопередачи..
1.2. Физика токопередачи через скользящий контакт
1.3. Конструкции и условия работы узлов скользящего токосъема с контактными кольцами
1.4. Диагностика и прогнозирование технического состояния узлов скользящего токосъема
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В УЗЛАХ СКОЛЬЗЯЩЕГО ТОКОСЪЕМА
2.1. Устойчивость контактирования скользящих электрических контактов
2.1.1. Коэффициент относительной неустойчивости
2.1.2. Динамика и топология неустойчивости контактирования
2.1.3. Основные механические характеристики скользящего контакта.
2.2. Динамическая модель механики электрофрикционного
взаимодействия

2.3. Резонансные электромагнитные процессы при неустойчивой
работе узлов скользящего токосъема
2.3.1. Моделирование динамического токораспредедения
2.3.2. Режим РАТ как причина кругового огня на контактных кольцах
2.3.3. Способ уменьшения искрения на контактных кольцах и исключения режима РАТ
2.4. Системный подход к моделированию динамики токопередачи
через переходный слой скользящего контакта
2.4.1. Синергетическая модель электрофрикционного взаимодействия
2.4.2. Анализ компонент вектора состояния
2.4.2.1. Механический класс компонент
2.4.2.2. Электрический класс компонент
2.4.2.3. Тепловой класс компонент
2.4.2.4. Химический класс компонент
2.4.3. Структура и алгоритмы модели
2.4.3.1. Задание начальных значений компонент векторов состояния контактных элементов
2.4.3.2. Формирование и приложение силового вектора управляющих
и возмущающих воздействий
2.4.3.3. Модификация компонент векторов состояния контактных элементов
2.4.3.4. Вычисление и представление интегральных характеристик
2.4.3.5. Обобщенная блок-схема программы
2.4.4. Теоретическое исследование динамических процессов
электрофрикционного взаимодействия
2.5. Итоги и выводы

ОРГРЭС) [134] обладает большой трудоемкостью, дает недостоверные результаты при неустойчивой работе щеток и искрении, не позволяет проводить непрерывный контроль; 8) система непрерывного контроля УСТ турбогенератора по равномерности распределения тока в щетках и падению напряжения на участке "траверса - контактное кольцо" (институт электродинамики АН Украины) [133]; токи щеток измеряют с помощью датчиков, устанавливаемых под контактные болты токоподводов; напряжение между траверсой и кольцом определяется посредством изолированной щетки; данные обрабатываются компьютером и выводятся на дисплей; попытки практического внедрения описанной системы закончились неудачей (блок 800 МВт Пермской ГРЭС) из-за чрезвычайной громоздкости системы.
В НИИ электромашиностроения создан специальный стенд для отработки методик и устройств контроля УСТ [135]. Степень искрения оценивается по уровню радиопомех. Отмечается [136], что основной трудностью в реализации электромагнитного метода контроля искрения является наличие помех, вызванных коммутацией вентилей в системе возбуждения. Для преодоления этого препятствия было использовано то, что сигнал помехи является стационарным и может быть отфильтрован, в то время как используемые для подавления шумов фильтры пропускают сигнал от искрения.
НПФ «Элиса» разработан бесконтактный измеритель токов щеток. Прибор содержит датчик Холла, снабжен микропроцессорным устройством и позволяет запоминать измеренные значения токов. С помощью программы производится расчет показателей качества токораспределения, вывод протоколов и графиков.
Во ВНИИЭ создано устройство непрерывного контроля высокочастотного электромагнитного шума УСТ [137]. Устройство подключается через разделительные конденсаторы к траверсам разнополярных контактных колец. После выделения полезной составляющей и преобразования сигнал поступает на цифровой индикатор.