Диагностирование изоляции обмоток статоров синхронных машин большой мощности с помощью измерения частичных разрядов

• Автор: Худяков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1. Анализ статистических данных о повреждаемости турбо и гидрогенераторов
1.1. Состав парка турбо и гидрогенераторов
1.2. Анализ статистических данных повреждаемости гидрогенераторов
1.3. Анализ статистических данных повреждаемости турбогенераторов
1.4. Выводы
2. Анализ существующих средств и методов диагностирования состояния изоляции
3. Исследование распространения импульсных сигналов в обмотке электрической машины
3.1. Модель обмотки электрической машины
3.2. Расчет спектрального состава импульсного сигнала при распространении в обмотке электрической машины
3.3. Выводы
4. Разработка аппаратуры для контроля уровня частичных разрядов в обмотках генераторов
4.1. Датчика для регистрации частичных разрядов в обмотке статора
4.2. Разработка схемы подавления помехи от системы возбуждения
4.3. Описание работы схемы
4.4. Выводы
5. Испытание разработанной аппаратуры и анализ ее работы
5.1. Испытание прибора в лабораторных условиях
5.2. Анализ работы приборов установленных на электрических машинах

5.3. Анализ данных, снятых на остановленных электрических машинах
5.3. Выводы
Заключение
Приложение 1 Протоколы обследования турбо- и гидрогенераторов
электростанций РФ
Литература

Необходимость сохранения ресурса электрических станций России, их надежной работы в условиях старения генераторного парка, а также совершенствование ремонтного обслуживания, оптимизация затрат на модернизацию и техперевооружение электростанций требует как создания новых методов диагностирования, так и усовершенствования уже разработанных способов обнаружения дефектов в турбо- и гидрогенераторах.
Разработка и внедрение современных методов диагностирования позволяет сохранить остаточный ресурс и увеличить надежность эксплуатации оборудования за счет своевременного выявления возникающих дефектов, а также принятия мер для их устранения. Применение современных методов диагностики также позволяет выявлять наиболее изношенные узлы генераторов и определить очередность модернизации оборудования. Развитие методов диагностирования, особенно применяемых во время работы генераторов, позволит перейти от плановопредупредительных ремонтов к ремонтам по техническому состоянию.
Надежность генераторов и их остаточный ресурс во многом определяется техническим состоянием изоляции обмотки статора. Исчерпание ресурса изоляции приводит к пробою корпусной изоляции во время работы и создает повреждения, которые в тяжелом случае влекут за собой значительные ремонтные работы, вплоть до замены статора. Число отказов турбогенераторов из-за пробоя корпусной изоляции в настоящее время составляет 10,5% от общего числа аварий генераторов электрических станций.
В настоящее время в крупных синхронных машинах в России используются два типа изоляции обмотки статора - микалентная компаундированная и термореактивная. Микалентная компаундированная изоляция применялась в машинах до 70-х годов выпуска - она имеет более низкие характеристики, нежели термореактивная и больше подвержена воздействию воды, масла и ряду других факторов. На сегодняшний день большая часть машин, которые при изготовлении имели обмотку с микалентной компаундированной изоляцией, уже
В случае пассивного четырехполюсника, когда [у]=1. Следовательно, произведение корней равно единице. Если положить Х = ег, то Х2 = е'1.
Предположим, что корень соответствует распространению волн справа налево. Тогда корень Х2 будет соответствовать распространению слева направо. Попробуем вычислить отношение напряжения к току, т. е. повторное сопротивление £ Имеем:.
ЛЕ,
~ У2У22^1*

_ Уч _ X —У22 _ 2 _ £•
А ^_/п /21
Вычислив: X как функцию ^ и введя эту величину в характеристическое уравнение для-[у], находим:
ГгС1 + (г22 -/ик'-/12 = 0. (331),
Можно легко убедиться, что это — характеристическое уравнение матрицы сопротивлений. Следовательно, повторные сопротивления представляют собой собственные значения матрицы р].
Пусть ^ и С2—два корня уравнения (3.31). С другой стороны, мы имеем:
Л, = вГ, вГ.
Найдем обе пары соответствующих друг другу значений. Иначе говоря, если ег соответствует распространению справа налево, то найдем корень С| или С,2. соответствующий этому направлению распространения. Так как мы рассматриваем пассивный четырехполюсник, то усиление волны не может иметь места. Поэтому вещественная часть Г должна: быть положительной или равна нулю. Корень, который этой волне соответствует, должен иметь наибольшую вещественную часть. Вычислив из уравнений (3.30) и (3.31) величины 1], Х2, Сь ^2 и полагая:
£=А/(/22-/п)2+4/|2/21получаем следующие соотношения: