Разработка методов и средств эксплуатационного контроля вибрационного состояния мощных гидроагрегатов

• Автор: Жданова, Юнона Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 217 c. : ил

Глава I. Задачи и методы эксплуатационного контроля

- вибрации гидроагрегатов

1.1. Причины и последствия повышенной

- •* вибрации гидроагрегатов

1.2. Задачи и виды эксплуатационного

контроля вибрации

1.3. Нормы и критерии оценки вибрационного состояния гидроагрегата

1.4. Средства измерения вибрации

1.5. Постановка задачи исследования

*• I

Выводы по главе I

Глава 2. Исследование вибрационных признаков дефектов
гидроагрегата и условий их обнаружения
2.1. Дефекты конструктивных узлов гидро-
• агрегата и их вибрационные признаки
2.2. Условия эксплуатации и основные характеристики контролируемых узлов
2.3. Особенности вибрации вала и опорных конструкций
2.4. Требования к виброизмерительной аппаратуре с учетом условии эксплуатации и особенностей конструктивных узлов гидроагрегата
2.5. Анализ методов измерения низкочастотных колебаний и выбор расчетно-теоретических схем контроля вибрации стальных конструкций статора, опор и вала

Выводы по главе
Глава 3. Разработка метода и средств контроля вибрации
стальных конструкций статора гидрогенератора
и опорных конструкций
3.1. Повышение надежности измерения вибрации - в эксплуатационных условиях

3.2. Аналитическое исследование метода
измерения вибрации оборотных частот
3.3. Разработка и экспериментальное исследование виброметра для контроля вибрации стальных конструкций статора и
опор гидроагрегата
Выводы по главе
I I
Глава 4. Разработка метода и средств контроля
вибрации вала гидроагрегата
4.1. Исследование метода контроля абсолютной
•• вибрации вала с низкой частотой вращения

4.2. Разработка виброметров для контроля
колебаний вала гидроагрегата
Выводы по главе

Глава 5. Контроль вибрации гидроагрегатов, находящихся в эксплуатации
5.1. Вибрационные исследования и испытания
•• гидрогенераторов
5.2. Опыт стационарного контроля вибрационного состояния мощных гидроагрегатов
5.3. Перспективы развития вибрационного
контроля и его аппаратурное обеспечение
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение I. Низкочастотная аппаратура для контроля
• вибрационного состояния гидроагрегатов
Приложение 2. Акты внедрения
- ц
Принятые ХХУ1 съездом КПСС "Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и до 1990 года"и последующе постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР поставили ответственные задачи в развитии топливно-энергетического комплекса страны и выполнении Энергетической программы, решение которых требует повышения эффективности эксплуатации электростанций и энергетического оборудования.
В связи с увеличением установленной мощности ГЭС, возрастанием их рож в энергосистемах, усложнением конструкций гидроэнергетического оборудования особую актуальность приобретает повышение надежности и эффективности эксплуатации гидроагрегатов. Рост единичной мощности современных гидроагрегатов сопровождается снижением запасов прочности конструктивных узлов и увеличением вибрационных воздействий не только в экстремальных, но и в нормальных эксплуатационных режимах работы; надежность эксплуатации гидроагрегатов все в большей степени определяется виброустойчивостью конструктивных элементов. Поэтому своевременное установление ухудшения эксплуатационного состояния, выявление дефектов на ранней стадии их развития и предотвращение аварийной ситуации требует освоения систематического контроля уровня вибрации основных конструктивных узлов гидроагрегатов. Исследования, направленные на разработку методов и средств контроля вибрации мощных гидроагрегатов с целью повышения их эксплуатационной надежности, на современном этапе приобретают особую актуальность.
Настоящая работа проводилась в соответствии с целевой комплексной программой ГКНТ при Совете Министров СССР - проблема
0.01.05, задание 09, этап 13а "Разработать приборы и системы КИА.

не более 125 об/мин (оборотная частота вибрации - от 2 Гц и ниже) , такие агрегаты составляют примерно 80$ всего числа рассмотренных агрегатов; а около 10$ установленной мощности - агрегатами с оборотной частотой не более I Гц, составляющими свыше 18$ от общего их числа [38].
Вибрация, определяемая оборотной частотой и гидромеханическими процессами, занимает низкочастотную часть спектра колебаний основных конструктивных узлов гидроагрегатов при установившихся режимах, лежащую примерно в пределах от 0,8-1 до 5-8 Гц.
Следующий по оси частот участок составляют вторая и более высокие (включая четвертую) гармоники оборотной частоты, имеющие место, например, при искажении линии вала или формы ротора и расточки статора. Этот участок лежит примерно в границах 1,6-25 Гц.
Средняя часть частотного спектра (20-50 Гц) определяется в

основном гидродинамическими возмущающими силами и конструкцией турбинного узла. На практике наиболее заметны составляющие лопастной и лопаточной частот.
Высокочастотная часть спектра определяется полюсной частотой генератора 100 Гц и ее второй и третьей гармониками, проявляющимися при несимметричных режимах работы генератора.
Амплитудный диапазон виброперемещений основных узлов нормально работающего гидроагрегата отражен в приведенных в главе I нормативных данных. Однако при наличии или возникновении дефекта, а также при специальных или анормальных режимах работы агрегата нормативные уровни могут быть значительно перекрыты. Например, при самосинхронизации и трехфазных коротких замыканиях виброперемещения лобовых частей обмотки статора могут достигать 2,0-4,5мм, стальных конструкций статора - 1,5 мм и несущей крестовины -1,75 мм. Реальные значения биения вала у турбинных подшипников