Разработка методов диагностики двигателей собственных нужд электрических станций

• Автор: Андреева, Оксана Александровна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ И СИСТЕМЫ

ДИАГНОСТИКИ

1.1 Особенности конструкции индукционных преобразователей для

релейной защиты и диагностики асинхронного двигателя.

1.2 Ущерб от повреждения короткозамкнутого ротора.

1.3 Методы моделирования токов при повреждении

короткозамкнутого ротора.

1.4 Способы диагностирования повреждений короткозамкнутого

ротора.
1.5 Методы гармонического анализа электрических сигналов
индукционных преобразователей
1.6 Выводы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
ДИАГНОСТИКИ
2.1 Метод формирования системы уравнений математической модели
асинхронного двигателя.
2.2 Моделирование режима обрыва стержней короткозамкнутого
ротора.
2.3 Выбор информационного признака повреждения беличьей
клетки короткозамкнутого ротора.
2.4 Способ диагностики повреждения беличьей клетки с
герконом.
2.5 Способ диагностики повреждения беличьей клетки на точечных
индукционных преобразователях
2.6 Выводы
3 ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
ДИАГНОСТИКИ
3.1 Моделирование магнитных полей в торцевой зоне
3.2 Моделирование магнитного поля на внешней стороне
подшипникового или торцевого щита.
3.3 Моделирование магнитных полей АД с алюминиевым корпусом .
3.4 Конструктивные особенности измерительных щупов.
3.5 Моделирование напряжения на выходе измерительного щупа
3.6 Оценка влияния факторов определяющих чувствительность устройства диагностики к повреждению короткозамкнутого ротора
3.7 Реализация системы диагностики повреждений короткозамкнутого
ротора на базе персонального компьютера типа
3.8 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В одних из них предлагается диагностировать АД в специальных режимах, например, при пуске, пониженном напряжении и заторможенном роторе. В других - измерять пульсации тока статора, активной мощности и скольжения ротора двигателя. В связи с изложенным, разработка методов диагностики обрыва стержней короткозамкнутого ротора АД является своевременной, а тема диссертации -актуальной. Объектом исследования являются двигатели собственных нужд электрических станций. В качестве базового полигона исследований выбраны двигатели собственных нужд Павлодарской ТЭЦ-1. Предметом исследования являются повреждения обмотки короткозамкнутого ротора АД. Связь темы диссертации с общенаучными (государственными) программами и планом работы ФГОУ ВПО «Т1ГАВТ». Работа выполнялась в соответствии: с научными направлениями рабочей группы В4 «Релейная защита и автоматика» Международной конференции по большим энергетическим системам (СИГРЭ), с научной целевой комплексной темой «Замена традиционных трансформаторов тока и напряжения новыми датчиками тока и напряжения; влияние их на проектирование подстанций», а также с основными направлениями научных исследований ФГОУ ВПО «НГАВТ» на - г. Разработка мероприятий и технологий по модернизации систем тепл ©энергоснабжения объектов России»). Идея работы заключается в выявлении с помощью точечных индукционных преобразователей (ТИП) из внешнего многополюсного магнитного поля АД магнитного поля с одной парой полюсов, что является характерным признаком наличия поврежденного стержня и позволяет осуществлять диагностику состояния короткозамкнутой обмотки ротора в произвольном режиме работы. Цслыо работы является разработка простых и эффективных методов диагностики стержней короткозамкнутого ротора АД с помощью ТИП и персонального компьютера (ПК), которые позволят быстро и надежно выявлять это повреждение во время эксплуатации двигателя. АД и определения минимума аппаратных средств, требуемых для их реализации. Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертации использовались методы математического моделирования с использованием дифференциального исчисления и гармонического анализа, а также экспериментальные исследования. При моделировании режимов работы АД, их внешних магнитных полей, а также спектра этих полей использовались программы разработанные автором в Turbo Basic, Matlab и Delphi. ТИП и режим работы АД во время диагностирования. Реализация результатов работы. Произведены производственные испытания системы диагностики на АД с короткозамкнутым ротором ТЭЦ-1 АО «Алюминий Казахстана» и цеха №2 Аксуского завода ферросплавов -филиала АО ТНК «Казхром». Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных и региональных конференциях, а также на научных семинарах: международной научно-технической конференции «Наука и новые технологии в энергетике» (г. Павлодар, г. Наука и образование - ведущий фактор стратегии «Казахстан »», (г. Караганда, г. Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение» (Крым, г. Алушта, г. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, г. Крым, г. Алушта, г. Новосибирск, г. Автоматизация и управление» Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова (г. Павлодар, г. Электроснабжение промышленных предприятий» Омского государственного технического университета (г. Омск, г. Электроэнергетические системы и электротехника» Новосибирской государственной академии водного транспорта (г. Новосибирск, - гг. Личный вклад. Определение задач исследования, выбор способов их решения, экспериментальные исследования и полученные научные результаты, а также выводы принадлежат автору. Публикации. Содержание диссертации нашло отражение в печатных работах, в том числе в трёх статьях журналов, рекомендованных ВАК РФ. Имеется один патент Республики Казахстан. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав и заключения, изложенных на 0 страницах машинописного текста. Содержит рисунков; девять таблиц; список использованных источников из наименований и три приложения, относящиеся к практической реализации и внедрению результатов работы.