Измерение подстуловой изоляции турбогенератора

Содержание
  1. Объявления
  2. Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  3. Сообщений 16
  4. 1 Тема от Владимир 2011-02-04 10:06:17
  5. Тема: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  6. 2 Ответ от grsl 2011-02-04 15:46:42
  7. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  8. 3 Ответ от Никита Любимов 2011-02-04 21:47:10
  9. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  10. 4 Ответ от Владимир 2011-02-07 15:21:52
  11. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  12. 5 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:23:32
  13. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  14. 6 Ответ от BAIKAL 2013-02-12 12:36:17
  15. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  16. 7 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:41:33
  17. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  18. 8 Ответ от Sm@rt 2013-02-12 12:50:45
  19. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  20. 9 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:58:48
  21. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  22. 10 Ответ от Sm@rt 2013-02-12 13:27:57
  23. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  24. 11 Ответ от liroyd 2013-02-12 14:38:50
  25. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  26. 12 Ответ от Яков 2013-02-13 05:40:13
  27. Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора
  28. Как оценить возможность включения в работу нового электрооборудования — Оценка состояния изоляции стульев подшипников и маслопроводов электрических машин
  29. Содержание материала
  30. Установка щеток машин постоянного тока на нейтраль, проверка пускорегулирующих резисторов
  31. Паразитные токи в валу и подшипниках электрических машин — Проверка целости изоляции подшипников
  32. Содержание материала
  33. Измерение подстуловой изоляции турбогенератора

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 16

1 Тема от Владимир 2011-02-04 10:06:17

  • Владимир
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-12
  • Сообщений: 194
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Установлены ли у кого на станции устройства заземления вала турбоагрегата и контроля изоляции подшипников и масляной пленки типа ЗБ, КПИМ, КЗВ? И какой опыт эксплуатации этих устройств?
По данным разработчиков и изготовителей это отличные устойства, которые позволяют выполнять требования НТД по контролю подстуловой изоляции. А как эти устройства ведут себя в эксплуатации?

2 Ответ от grsl 2011-02-04 15:46:42

  • grsl
  • Администратор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 6,122
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

[box]Коллеги, помогите коллеге, имхо, он уже очень давно ищет информацию, станционики. [/box]

3 Ответ от Никита Любимов 2011-02-04 21:47:10

  • Никита Любимов
  • Коллекционер реле
  • Неактивен
  • Откуда: Санкт-Петербург, Колпино
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 2,922
  • Репутация : [ 17 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Вал у нас был заземлен, но из-за конструктивных особенностей генератора пришлось эту щетку приспособить для контроля двойного замыкания на землю в роторе, а вот стационарные приборы контроля подстуловой изоляции и масляной пленки у нас нет, иногда меряем выносными приборами, по схеме согласно информационного письма №…………..эх, номер не помню.

4 Ответ от Владимир 2011-02-07 15:21:52

  • Владимир
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-12
  • Сообщений: 194
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Измерить сопротивление подстуловой изоляции по схеме, рекомендованной «Сборником распорядительных материалов по эксплуатации энергосистем» удается не всегда по конструктивным особенностям турбогенераторов. А если и это удается, то достоверность измерений вызывает большие сомнения.

5 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:23:32

  • liroyd
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-02-12
  • Сообщений: 8
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Вот контора тоже занимается контролем подстуловой изоляции. На сайте много интересного для себя узнал. В своё время у них брали защитные щётки-проблемы ушли, поэтому контроль свой оставили как есть.

Присоединяйтесь. Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 Ответ от BAIKAL 2013-02-12 12:36:17

  • BAIKAL
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-08
  • Сообщений: 70
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Вот контора тоже занимается контролем подстуловой изоля

Ссылку дайте пожалуйста

7 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:41:33

  • liroyd
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-02-12
  • Сообщений: 8
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

8 Ответ от Sm@rt 2013-02-12 12:50:45

  • Sm@rt
  • Работодатели
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-19
  • Сообщений: 601
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

http://www.juvtek.ru/juvtek_devices.htm Вот контора занимающаяся заземлением вала и разработкой устройств, там много полезной инфы! (не сочтите за рекламу)
Сам когда работал на станции столкнулся с этой проблемой и детально ее изучил. Только у нас проблема была в том что вал газовой турбины был на подшипниках качения, то есть вал заземлялся не через щетку (как на ПТ в носовой части, рядом с первым подшипником установлены специальные щетки для заземления его) а через подшипники. получалось что схема не могла корректно работать на газовой турбине, что могло привести к преждевременному износу подшипников качения! Дело так и зависло в воздухе, станцию так и не запустили до сих пор.
Могу скинуть циркуляр Ц-05-88 и разъяснения к нему.

9 Ответ от liroyd 2013-02-12 12:58:48

  • liroyd
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-02-12
  • Сообщений: 8
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Политеховский одногрупник сейчас работает на заводе тойота. У них на компрессоре с частотником тоже электроэрозия была. там подшипники качения. Приезжали ребята из этой же фирмы, замеряли что-то, проконсультировали-проблема вроде ушла.

10 Ответ от Sm@rt 2013-02-12 13:27:57

  • Sm@rt
  • Работодатели
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-19
  • Сообщений: 601
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Политеховский одногрупник сейчас работает на заводе тойота. У них на компрессоре с частотником тоже электроэрозия была. там подшипники качения. Приезжали ребята из этой же фирмы, замеряли что-то, проконсультировали-проблема вроде ушла.

Скорее всего заземлили вал до подшипника качения, примерно так:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/40000/2500/42672/thumb/p17j6v432ipa5102e10kiktpegh1.png

11 Ответ от liroyd 2013-02-12 14:38:50

  • liroyd
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2013-02-12
  • Сообщений: 8
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Позвонил ему:
если правильно понял, то в общем там проблема именно в лишнем заземлении и была. создавался лишний низкоомный контур в обход щёток-они его убрали и что-то в шкафу частотного инвертора делали.
После этого приходили ребята из лаборатори испытаний Э/О с прибором контроля разрядов в подшипниках-сказали что ЧР упали на несколько порядков.

12 Ответ от Яков 2013-02-13 05:40:13

  • Яков
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Откуда: Челябинск
  • Зарегистрирован: 2011-12-02
  • Сообщений: 487
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Контроль подстуловой изоляции турбогенератора

Журнал «Релейщик» №1 2008г. Хорошая статья на эту тему.

Источник

Как оценить возможность включения в работу нового электрооборудования — Оценка состояния изоляции стульев подшипников и маслопроводов электрических машин

Содержание материала

Оценка состояния изоляции стульев подшипников и маслопроводов, стяжных болтов и термоиндикаторов синхронных генераторов

Во избежание возникновения «подшипниковых» токов в контуре вал ротора генератора — подшипники — фундаментные плиты — вал ротора, которые приводят к местным перегревам и разъеданию подшипников, подшипник со стороны возбудителя изолируется от фундамента. В этом случае токи могут проходить обходными путями через металлические трубы маслопроводов подшипников, поэтому в дополнение к изоляции стула подшипника изолируются также фланцы и болты маслопроводов и подшипников с помощью изоляционных дисков, трубок и шайб.
Изоляция подшипников и маслопроводов проверяется при монтаже генераторов до укладки вала ротора в подшипники мегаомметром 1—2,5 кВ. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. Для удобства проверки изоляции маслопроводов между изоляционными прокладками фланцев трубопроводов закладываются металлические шайбы.
Если до установки вала изоляция стула не проверялась и если между слоями ее не проложена, как между фланцами маслопровода, металлическая прокладка (обычно фольга), то для измерения ее сопротивления один конец вала должен быть приподнят краном, чтобы исключить обходной путь токам измерения через вал ротора, другие подшипники и фундаментную плиту генератора.
Стяжные болты в современных генераторах вынесены за пределы магнитного поля статора я поэтому не требуют изоляции, но если в некоторых случаях они проходят через сталь статора, то их изоляция проверяется мегаомметром 1 кВ и испытывается напряжением 1 кВ переменного тока промышленной частоты в течение 1 мин до полной сборки машины. Нормами значение сопротивления стяжных болтов не регламентируется, но при удовлетворительном состоянии оно составляет не менее нескольких мегаом.
Изоляция термоиндикаторов, закладываемых в различных точках генератора, не подвергается проверке, но провода, соединяющие их с клеммами рядом зажимов, проверяются мегаомметрами 250 В, сопротивление их изоляции должно составлять не менее 0,5 МОм.
У самих термоиндикаторов измеряется сопротивление их постоянному току, и результат измерения сравнивается с заводскими данными.

Установка щеток машин постоянного тока на нейтраль, проверка пускорегулирующих резисторов

Щетки машин постоянного тока, имеющих, как правило, дополнительные полюсы, устанавливаются но условиям нормальной безыскровой коммутации строго по геометрической нейтрали. Проверка правильности их установки производится индуктивным методом с помощью милливольтметра и аккумуляторной батареи. Для проверки милливольтметр подключается к щеткам, а аккумуляторная батарея — к параллельной обмотке через рубильник. Ослабляя крепящие винты щеточной траверсы и перемещая ее при кратковременных включениях батареи, находят такое положение, при котором отклонения стрелки милливольтметра минимальны. Проверка повторяется несколько раз при разных положениях якоря во избежание случайного результата из-за возможного несимметричного расположения обмотки якоря по отношению к щеткам. После закрепления траверсы в установленном положении производится контрольная проверка.
У пускорегулирующих сопротивлений машин постоянного тока проверяется комплектность поставки по номинальному току, который должен соответствовать у возбудителей максимальному току возбуждения генераторов, а у электродвигателей — максимальному току нагрузки.
У реостатов возбуждения проверяется, чтобы их сопротивление постоянному току было больше сопротивления обмотки возбуждения возбудителя в 15—20 раз. У реостатов электродвигателей их сопротивление постоянному току должно соответствовать максимальному пусковому току и обеспечивать возможность регулирования частоты вращения в необходимых пределах. Проверяется также общее механическое состояние, качество контактных соединений и состояние изоляции. Сопротивление изоляции измеряется мегомметром 1000—2500 В. Значение его не регламентируется, но в удовлетворительном состоянии оно должно быть не менее 5—10 МОм, в противном случае реостат подвергается сушке. При удовлетворительном состоянии изоляции она подвергается испытанию повышенным напряжением промышленной частоты (см. § 2).

Кроме перечисленных проверок у реостатов измеряется сопротивление их постоянному току на всех ступенях с проверкой наличия мелких ступеней в рабочей части реостата, обеспечивающей рабочий режим машины. Измеренное сопротивление реостата в целом не должно отличаться от паспортных данных более чем на 10%.

Источник

Паразитные токи в валу и подшипниках электрических машин — Проверка целости изоляции подшипников

Содержание материала

В. ПРОВЕРКА ЦЕЛОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ПОДШИПНИКОВ
Состояние изоляции подшипников в процессе эксплуатации должно проверяться в установленные сроки.
Эту проверку нужно производить при неподвижной машине и при ее работе. Определение сопротивления изоляции на ходу машины производится при холостом ходе и при нагрузке путем измерения напряжений указанным ниже методом.
Для измерений применяется вольтметр со шкалой 3— 10 В. При проверке турбогенератора вольтметр должен иметь по возможности малое внутреннее сопротивление, т. е. большое потребление. Это необходимо для «отстройки» от токов электрических зарядов ротора, в противном случае эти токи могут влиять на показания прибора. При отсутствии такого прибора можно пользоваться обычным прибором через трансформатор безопасности 220/12 В, включив вольтметр на обмотку 220 В. Производят два измерения. При первом измерении (рис. 12, а) провода от вольтметра присоединяют к двум медносетчатым щеткам, прикрепленным к изолированным рукояткам; щетки прикладывают к концам вала. При втором измерении (рис. 12, б) определяют напряжение между фундаментной плитой и корпусом подшипника при закороченных масляных пленках. Каждую из закороток одним концом присоединяют к подшипнику, а вторым — к медносетчатой щетке, накладываемой на вал. При исправной изоляции подшипника напряжения (/i и (/2 должны быть одинаковыми. Если же изоляция под подшипником повреждена, то напряжение U2 меньше V\. При резком снижении сопротивления изоляции подшипников необходимо произвести тщательное обследование для устранения повреждения.


Рис. 12. Определение исправности изоляции подшипника

Напряжения на валу, измеренные при холостом ходе и при нагрузке, отличаются друг от друга.
При монтаже машины и капитальных ремонтах производят проверку сопротивления изоляции всех изолированных подшипников при полностью собранных маслопроводах. Для этого приподнимают краном конец вала со стороны, противоположной изолированному подшипнику, и между шейкой вала и вкладышем, а также между валом и тросом крана устанавливают изолирующие прокладки и измеряют сопротивление изоляции мегомметром при напряжении 1000 В.
Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. Для измерения сопротивления изоляции можно было бы приподнять конец вала, опирающийся на изолированный подшипник, но при тяжелых роторах необходимо нагрузить этот подшипник, чтобы измерение производилось при нормальном давлении на изоляцию.
Наиболее частыми причинами нарушения изоляции подшипников являются наружное загрязнение краев изоляции (или мест стыка, если изоляция состоит из нескольких частей), шунтировка изоляционных прокладок броней кабеля возбудителя/ трубопроводом, инструментом, случайно прикасающимся к подшипнику или к плите возбудителя, и прочим, загрязнение изоляции через установочные отверстия в корпусе подшипника или возбудителя, наличие забытого в гнезде неизолированного установочного штифта, нарушение изоляции между фланцами маслопровода, нарушение целости изолирующих шайб, прокладок или втулочек болтов и штифтов.
Особенно часты нарушения изоляции между фланцами маслопроводов. Имеют место случаи загрязнения прокладок и внутри маслопроводов. Учитывая указанные трудности проверки сопротивления изоляции подшипника, очень полезно трубопроводы, присоединяемые к изолированным подшипникам, как масляные, так и водяные, снабжать патрубками, изолированными с обеих сторон. Это позволяет в необходимых случаях быстро проверять состояние изоляции присоединенных трубопроводов в процессе работы агрегата.
Иногда с целью обеспечения возможности проверки изоляции подшипника при работе машины применяется между подшипником и фундаментной плитой составная изоляционная прокладка, разделенная металлическим листом. При этом предполагается, что измеренное высокое сопротивление этого листа относительно земли указывает на хорошую изоляцию относительно земли и подшипника.
Это предположение неверно, так как при хорошей изоляции металлического листа подшипник может быть заземлен, как указано выше, через болт крепления, штифт или какой-либо случайный металлический предмет. С другой стороны, заземление промежуточного металлического листа не свидетельствует о заземлении подшипника, так как может быть повреждена изоляция только с одной стороны листа. Таким образом, целесообразность применения составной изоляционной прокладки весьма сомнительна, так как проверка изоляции подшипника с помощью промежуточного листа может ввести в заблуждение обслуживающий персонал.
Необходимо иметь в виду, что положительные результаты проверки изоляции подшипника на отсутствие заземления даже рекомендуемыми выше методами не являются доказательством того, что при работе генератора отсутствуют местные подшипниковые токи или что через подшипник со стороны привода не протекает ток из-за двойного заземления в цепи возбуждения.

Источник

Измерение подстуловой изоляции турбогенератора

1. «Токовая защита ЗГНП-4.2 от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего на сборные шины» статья ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ №2 за 2006 г .: 7a40e634428b59854b90b6c4f6f736dd.rar, d8a2c374d00c97e2d1a8ba4ba7c2ea04.rar

2. «Влияние надежности заземления вала турбоагрегата на работу устройств контроля и защиты цепей возбуждения» статья ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ №3 за 2006 г .: cd2c0f3a7d9907f10c2f036279a0655a.rar, eafd2a73786f6193521ef53a965ffd99.rar

3. «О контроле изоляции корпусов подшипников турбоагрегата и масляной плёнки» статья ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ №10 за 2009 г . : fd0ada7bfd32d9cd59475c7fda8833f7.rar

4. «Новые устройства заземления и контроля для повышения надежности работы турбоагрегата» статья ЭНЕРГЕТИК №10 за 2009 г . : 09a4c56c6bc4692884b3166ea36546e2.doc

5. Информационно – рекомендательные письма: 610dc06538be82c2f631ab3e1f5ae8ef.rar

6. Информационное письмо ЛРЗ от19.02.2010 г.: 7b5dda79ff249b60e99dbcc334056405.pdf

7. Информационное письмо НПП Резонанс от 27.10.2010 г.: 487184b3e11ce23968850e194956f6c2.doc

8. О влиянии качества контакта релейной щетки с валом генератора на работу защит цепей возбуждения от замыканий на землю. Статья «ОБОЗРЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО КОМИТЕТА» СРО НП «ОБЪЕДИНЕНИЕ ЭНЕРГОСТРОИТЕЛЕЙ» и СРО НП «ЭНЕРГОСТРОЙПРОЕКТ»: e77026cb14d568eb343426547a2661c5.pdf

9. НПП Резонанс от 11.07.2013 г. Информационное письмо

10. Информационное письмо №241/ИП от 20.10.2014г. «О применении устройств контроля изоляции A-ISOMETER IRDH 375(275) в качестве защиты ротора от одинарного замыкания на землю» 14-10-21/3e36c660d59b2fc3938fea2fc8cbb869.rar

11.Информационное письмо № 59 от 27.04.2015 г. «О контроле подстуловой изоляции и масляной пленки и заземлении вала ТА»: 15-05-20/6351af14b2799d63c022cf1c8b7ab735.pdf

12. Статья в журнале «Электрические станции» №1 2016 г. «О контроле подстуловой изоляции и масляной пленки подшипников турбогенераторов» стр. 42-47.

«О контроле подстуловой изоляции и масляной пленки подшипников турбогенераторов».
Алексеев В.Г., Левиуш А.И., Белозор А.Н.

В настоящее время вопросы предотвращения электроэрозии подшипников и других элементов конструкции турбогенераторов (ТГ) становятся все более актуальными. Это связано как со старением парка эксплуатируемых ТГ, так и развитием информационных технологий, требующих установки на корпуса подшипников дополнительного технологического оборудования, которое в ряде случаев может шунтировать существующую изоляцию на землю. Основной причиной электроэрозии подшипников ТГ является нарушение изоляции вала ТГ относительно земли со стороны противоположной турбине. При нарушении изоляции образуется проводящий контур, в котором под действием продольной ЭДС ротора генератора начинает циркулировать значительный ток, вызывающий искрообразование внутри подшипника и его электроэрозию. Для предотвращения образования контурных токов необходим контроль состояния изоляции. Однако, осуществлять такой контроль в полной мере, эксплуатационному персоналу станций не всегда представляется возможным. Традиционно для оценки сопротивления подстуловой изоляции подшипника применяются три метода: 1. Измерение сопротивления подстуловой изоляции относительно фундаментной плиты мегаомметром [1]. Сопротивление изоляции должно составлять не менее 1 МОм. При этом способе, в связи с приложением к корпусу подшипника достаточно большого напряжения, часто наблюдается пробой изоляции технологических датчиков, расположенных на корпусе подшипника, с их повреждением, а в ряде случаев и повреждением присоединенных к ним устройств. Если измерение проводится на ТГ находящемся в работе, то такие повреждения могут вызвать срабатывание технологических защит и отключение ТГ. В ряде случаев, для обеспечения возможности контроля изоляции с помощью мегаомметра, изоляцию подшипника выполняют двухслойной с установкой проводящего листа между слоями изоляции. При этом контролируется сначала изоляция первого слоя относительно проводящего листа, а затем второго. Недостатком этого метода является отсутствие возможности обнаружения заземления корпуса подшипника через вторичные цепи технологических датчиков, если их изоляция по отношению к корпусу подшипника нарушена или изначально отсутствует. 2. Проверка состояния изоляции вала на работающем ТГ в эксплуатации путем измерения напряжений по концам вала, а также между фундаментной плитой и корпусом подшипника стороны, противоположной турбине (при зашунтированной масляной пленке между валом и корпусом подшипника с обеих сторон турбогенератора) рис. 1. Рис.1
В соответствии с рекомендациями п. 3.12 [1] для измерения напряжения на валу и шунтирования масляной пленки необходимо применять медные сетчатые или пружинящие пластинчатые щетки с изолированными рукоятками и вольтметр с возможно меньшим внутренним сопротивлением. Подстуловая изоляция считается исправной, если показания вольтметра практически одинаковы, а различие более чем на 10% свидетельствует о неисправной изоляции. Такая проверка бывает технически сложно выполнима из-за трудного доступа к валу со стороны турбины на действующем ТГ. Кроме того, этот способ, является слишком грубым и позволяет обнаружить нарушение изоляции, когда ее сопротивление составляет лишь десятки Ом и менее. 3. Третий метод измерения сопротивления подстуловой изоляции и масляной пленки изолированного подшипника [2] состоит в том, что собирается схема, приведенная на рис.2. К валу ТГ подводится переносный щуп (ПЩ), подключенный через шунт 10 Ом к корпусу подшипника. Измеряется напряжение между ПЩ и землей (фундаментной плитой), а также, с помощью милливольтметра, напряжение на шунте. Сопротивление подстуловой изоляции в килоомах рассчитывается по формуле: где RШ – сопротивление шунта; UV – напряжение, измеряемое вольтметром (В); UmV – напряжение, измеряемое милливольтметром (мВ). Затем, шунт подключается между корпусом подшипника и землей и измеряется напряжение на шунте, а также напряжение между ПЩ и щунтом. По вышеприведенной формуле рассчитывается сопротивление масляной пленки. В соответствии с [2] изоляция корпуса подшипника на землю должна быть не менее 2 кОм, а масляной пленки – не менее 1 кОм.

Рис.2
На практике произвести достоверные измерения по этой методике весьма затруднительно по следующим причинам: · Источником напряжения в измерительных цепях является продольная ЭДС ротора. Для подавляющего большинства эксплуатируемых ТГ действующее напряжение составляет 3 — 6 В. Плохой контакт заземляющей щетки (ЗЩ) с валом приведет к занижению приложенного к измерительному контуру напряжения вплоть до нуля и, как следствие, к невозможности произвести измерения. ЗЩ располагается по рекомендации заводов – изготовителей турбин вблизи первого подшипника. Доступа для обслуживания ЗЩ при работающем ТГ чаще всего нет, либо он очень сложен. Условия эксплуатации ЗЩ из-за высокой температуры и постоянного замасливания весьма тяжелые. Как следствие, контакт ЗЩ с валом ненадежен и часто пропадает после 1,5-2 месяцев эксплуатации после обслуживания ЗЩ на остановленном ТГ. Несколько в лучшем положении находятся ТГ, где ЗЩ конструктивно расположена между генератором и турбиной. · Применение переносного переносного щупа на практике редко возможно. В большинстве случаев, персоналу трудно найти место, где есть доступ к валу. Часто это узкие щели шириной 3-7 см. Учитывая, что для прижатия ПЩ к валу требуется длинная изолированная штанга, обеспечение надежного контакта с валом проблематично. · Существенные искажения в измерения напряжения могут внести импульсные наводки амплитудой 80 — 160 В появляющиеся на валу со стороны системы возбуждения. · Достоверное изменение напряжения на шунте 10 Ом при помощи милливольтметра вблизи действующего генератора, в условиях сильных электромагнитных полей и связанных с ними наводок на соединительные провода, которые сопоставимы с измеряемой величиной, очень сложно. Из сказанного выше следует, что произвести на действующем ТГ достоверный контроль подстуловой изоляции и масляной пленки перечисленными способами задача для персонала станций весьма непростая и часто невыполнимая. В связи с этим ООО «НПП Резонанс» разработан и успешно опробован альтернативный способ контроля подстуловой изоляции подшипников ТГ и масляной пленки между подшипником и валом [3]. Способ может быть использован для контроля изоляции на землю изолированных вставок маслопровода и других элементов. Способ состоит в наложении от постороннего источника на изолированный подшипник переменного и постоянного напряжения. При этом переменное напряжение источника равно напряжению на валу генератора в месте установки подшипника, а постоянное напряжение пропорционально переменному (например, равно половине амплитуды синусоиды или 0,785 от средневыпрямленного значения). Напряжения к корпусу подшипника прикладываются через калиброванный шунт. Измеряется переменная составляющая напряжения на валу, а также постоянная и переменная составляющая напряжения на корпусе подшипника. Путем несложных математических преобразований можно показать, что сопротивление изоляции подшипника относительно земли (RИП) и сопротивление изоляции масляной пленки относительно вала ТГ (RИМ) могут быть найдены как где R0 – сопротивление шунта; U0 – средневыпрямленное значение переменного напряжения на валу в месте установки подшипника относительно земли; U1d – постоянная составляющая напряжения на подшипнике относительно земли; U1a – средневыпрямленное значение переменной составляющей напряжения на подшипнике относительно земли. Полученный результат инвариантен частоте, не зависит от формы кривой напряжения на валу и, в связи с этим, пригоден для расчета сопротивлений RИП и RИМ в случае, если напряжение на валу содержит высшие гармоники. Напряжение на валу в месте установки подшипника определяется по напряжению на РЩ. Указанный выше метод реализован в устройствах контроля изоляции КПИМ-1 и КПИМ-2 производства ООО «НПП Резонанс». Способ не требует обязательного контакта ЗЩ с землей, поскольку перечисленные устройства имеют внутренний источник напряжения, которое прикладывается к валу через РЩ. Другим условием применения способа является отсутствие на валу постоянного напряжения. Это условие обеспечивается включением между РЩ и землей заземляющего блока типа ЗБ-1Б.У или ЗБ-2К. Заземляющий блок содержит частотные фильтры, обеспечивающие малое сопротивление на постоянном токе и высоких частотах, но достаточно большое (порядка 3 — 5 кОм) на частотах 50, 150 и 250 Гц для предотвращения образования контурного тока через РЩ. Частотная характеристика в области высоких частот выбрана таким образом, чтобы предотвращать возникновение больших импульсных токов при перемежающейся потере контакта РЩ и разряде емкости ротора на землю. Основное назначение заземляющего блока обеспечение заземления вала при потере контакта ЗЩ и снятие статических зарядов, но в данном случае он выполняет и дополнительную функцию по ограничению импульсных напряжений и токов. Релейная щетка, находящаяся в значительно более легких условиях эксплуатации по сравнению с ЗЩ, как правило, обеспечивает надлежащий контакт с валом. Она удобно расположена и доступна в обслуживании на действующем ТГ. В тех случаях, когда контакт все же нарушается, об этом может сигнализировать устройство КЗВ-1, включаемое последовательно с блоком ЗБ-1Б.У. Заземляющий блок ЗБ-2К не требует дополнительного устройства (КЗВ-1), поскольку имеет встроенную систему сигнализации о нарушении контакта ЗЩ. Перечисленные устройства являются стационарно устанавливаемыми и осуществляют непрерывный контроль сопротивления подстуловой изоляции подшипника, сопротивления его масляной пленки, а также качество контакта РЩ с валом ТГ. Нарушения в этих цепях приводят к срабатыванию выходных реле перечисленных устройств и подаче сигналов оперативному персоналу. Уставки срабатывания устройств серии КПИМ выбираются исходя из требований [2] в обеспечении срабатывания при снижении сопротивления подстуловой изоляции ниже 2 кОм и сопротивления масляной пленки — ниже 1 кОм. Текущее значение сопротивления подстуловой изоляции и масляной пленки в устройстве КПИМ-1 может быть рассчитано по двум показаниям встроенного стрелочного прибора, а в устройстве КПИМ-2 – непосредственно высвечивается на цифровом индикаторе (рис. 3 и 4). В устройстве имеется аналоговый выход, напряжение на котором пропорционально текущему значению сопротивления, для возможности, после соответствующего преобразования в цифровой код, передачи в систему АСУ (внешний мониторинг). Устройства КЗВ-1 и ЗБ-2К реагируют на возрастание сопротивления переходного контакта между РЩ и валом, а также на возникновение неполного, прерывистого контакта, вызванного разрегулированностью механизма РЩ, износом или засорением рабочих поверхностей щеток или вала. Принцип действия устройств контроля заключается в наложении на цепь РЩ тока частоты 30 кГц величиной 4 мА, и измерении падения напряжения на РЩ. При нарушении контакта РЩ с валом в устройствах, с выдержкой времени, предусмотрено срабатывание выходного реле, подающего сигнал о неисправности. Помимо срабатывания выходного реле в этих устройствах предусмотрена раздельная светодиодная сигнализация либо о возрастании переходного сопротивления, либо о возникновении прерывистого контакта. Текущее значение переходного сопротивления отображается в устройстве КЗВ-1 стрелочным прибором, а в устройстве ЗБ-2К цифровым индикатором (рис. 3 и 4). Перечисленные устройства в различных модификациях выпускаются с 2009 г. и успешно эксплуатируются на различных ТГ на многих станциях. Рис. 3. Комплект устройств КЗВ-1, КПИМ-1.2 и ЗБ-1Б.У в шкафу. Рис. 4.Комплект устройств ЗБ-2К и КПИМ-2.

Помимо стационарных устройств, осуществляющих непрерывный контроль изоляции, ООО «НПП Резонанс» предлагает начать с января 2016 года выпуск портативного переносного устройства типа КПИМ-Р4, функции которого объединяют функции перечисленных выше устройств. Устройство КПИМ-Р4 предназначено для периодического контроля состояния подстуловой изоляции подшипника и его масляной пленки, а также изоляции маслопроводов и корпуса масляного уплотнителя генератора со стороны противоположной турбине. Кроме того в устройстве предусмотрен контроль контакта РЩ с валом и контроль случайного заземления «поводка» РЩ. Внешний вид устройства представлен на рис. 5. Рис. 5.
Функционально устройство состоит из одноканального блока контроля изоляции подшипника и масляной пленки, с цифровой индикацией значений соответствующих сопротивлений RИП и RИМ ,а также блока контроля контакта РЩ с валом, с цифровой индикацией переходного сопротивления RРЩ. Блок контроля изоляции позволяет замерить RИП и RИП в диапазонах от 100 Ом до 10 кОм (переключатель «множитель» в положении «х1») и от 10 кОм до 50 кОм (переключатель «множитель» в положении «х5»). Точность измерения (оценки) сопротивления изоляции RИП и RИП (основная погрешность): — в диапазоне 100 – 300 Ом порядка 5 — 10%; — в диапазоне 300 Ом – 10 кОм порядка 2,5%; — в диапазоне 10 кОм – 50 кОм порядка 5%. Блок контроля контакта РЩ с валом позволяет замерить RРЩв диапазоне от 0 до 1 кОм с точностью порядка 2,5% от верхнего значения диапазона. Светодиодная сигнализация (желтый цвет) нарушения контакта РЩ («Наруш.») на лицевой панели устройства срабатывает при превышении сопротивлением RРЩзначения 700 Ом и/или наличии недопустимой прерывистости контакта. Прерывистость контакта РЩ с валом сигнализируется синим светодиодом «Прер.». При наличии сигнала «Наруш.» в течение 0,5 секунды и более загорается красный светодиод «Отскок», подтверждающий стабильное нарушение контакта РЩ с валом. Дополнительно на КПИМ-Р4 предусмотрена светодиодная сигнализация случайного заземления «поводка» РЩ («Земля на РЩ»). Питание устройства КПИМ-Р4 осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В. При проведении периодического контроля сопротивления изоляции подшипника ТГ устройство размещается вблизи РЩ и подшипника. Поскольку для измерения используется РЩ, защита ротора от замыканий на землю, если она подключена к РЩ, должна быть выведена из работы и от РЩ отключена. При наличии стационарных устройств ЗБ-2К или ЗБ-1Б.У и КЗВ-1 их соединительные провода (кабели) также следует отключить в месте присоединения к РЩ . Гибкими проводниками, в соответствии со схемой рис. 6. устройство соединяется: — клемма «Земля» — с конструкцией соединенной с контуром заземления (соединение должно выполняться первым); — клемма «Рел. щетка» — с РЩ в месте крепления «поводка»; — клемма «Подшипник» — с корпусом контролируемого изолированного подшипника. Затем следует включить питание устройства КПИМ-Р4 и убедится, что сигнализация о нарушениях в цепи РЩ отсутствует (светодиоды «Прер.» и «Отскок»). В противном случае, следует отрегулировать прилегание РЩ к валу с тем, чтобы сигнализация о нарушении контакта прекратилась. В случае сигнализации светодиодом «Земля на РЩ» следует найти и устранить место замыкания. Наличие нарушения в цепи РЩ делает невозможным проверку подстуловой изоляции, и кроме того свидетельствует о возможности неправильной работы защиты ротора от одинарного замыкания на землю [4]. После того как нарушение устранено, по показаниям цифровых индикаторов «RМ» и «RП» следует считать соответственно сопротивление изоляции масляной пленки между валом и подшипником и изоляции корпуса подшипника относительно земли. Если сопротивление RИП и RИМ выходят за диапазон измерения, что соответствует хорошей изоляции, то на цифровых индикаторах высвечивается знак «– – –». Если необходимо контролировать изолированные подшипники электромашинного возбудителя генератора, находящегося с ним на одном валу, то клемма «Подшипник» последовательно соединяется с каждым из контролируемых подшипников и для каждого производится отсчет показаний цифровых индикаторов «RМ» и «RП». Аналогично проверяется изоляция изолированных вставок маслопроводов и корпуса уплотнителя вала генератора. При получении сопротивления изоляции ниже нормируемых [2], надо принимать срочные меры по выявлению причины нарушения изоляции, поскольку такое нарушение может привести к резкому возрастанию вероятности электроэрозии. Рис. 6.

Устройство КПИМ-Р4 можно легко переносить (вес не превышает 7 кГ) для проведения замеров от одного ТГ к другому в пределах станции. Поэтому для ТЭЦ, ТЭС или ГРЭС вполне достаточно иметь одно такое устройство периодического контроля. В силу многообразия внешних факторов, влияющих на конечный результат измерений, устройство КПИМ-Р4 не является средством измерения и не подлежит метрологической аттестации и периодической поверке. Полученные значения сопротивлений позволяют с высокой степенью достоверности оценивать состояние изоляции подшипников и отслеживать динамику её изменения. Выводы.

1. Использование штатных методов контроля подстуловой изоляции подшипников ТГ, может встречать значительные технические трудности, указанные в статье.
2. Для непрерывного контроля подстуловой изоляции могут быть использованы устройства КПИМ-2 и ЗБ-2К производства ООО «НПП Резонанс», а для периодического контроля изоляции – устройство КПИМ-Р4.

1. РД 34.45.501.88 «Типовая инструкция по эксплуатации генераторов», М., СПО «Союзтехэнерго» 1989 г.
2. Эксплуатационный циркуляр № Ц-05-88(Э) Минэнерго СССР «О предотвращении электроэрозии турбоагрегатов» от 22.06.1988 г. и письмо Главтехуправления Минэнерго СССР № 0324-6-1/1574 от 25.04.1989 г. «О разъяснениях положений Эксплуатационного циркуляра № Ц-05-88(Э)
3. Алексеев В.Г., Евдокимов С.А., Иванова Т.А., Левиуш А.И. Устройство контроля изоляции подшипников турбоагрегата. Патент на полезную модель № 103250. Опубликовано 27.03.11. Бюл. 9.
4. Алексеев В.Г., Левиуш А.И., Белозор А.Н., Ахмадов И. О влиянии качества контакта релейной щетки с валом генератора на работу защит цепей возбуждения от замыканий на землю. «Релейная защита и автоматизация», № 4, 2012, с. 40-43.

13. Информационное письмо № 61 от 12.10.2016 г.

Об устройствах контроля подстуловой изоляции, изоляции масляной пленки подшипников и заземлении вала турбогенератора

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО
В настоящее время наше предприятие выпускает новые модификации устройств для непрерывного и периодического контроля подстуловой изоляции и масляной пленки подшипников турбогенераторов (ТГ), а также устройства заземления вала ТГ через релейную щетку (РЩ) с контролем переходного сопротивления щетка-вал и прерывистости контакта.
1. Прибор КПИМ-Р4 применяется на работающем ТГ, для периодического, согласно регламенту станций, контроля изоляции корпуса подшипника (ИП) и изоляции масляной пленки подшипников (ИМ), а также проверки и регулировки контакта релейной щетки (РЩ) с валом, что необходимо для правильной работы защиты ротора. Внешний вид прибора КПИМ-Р4 приведен на рисунке1.
Рис. 1.
Функционально прибор состоит из одноканального блока контроля ИП и ИМ с цифровой индикацией значений соответствующих сопротивлений RИП и RИМ и блока контроля контакта РЩ с валом с цифровой индикацией переходного сопротивления RРЩ. Блок контроля ИП и ИМ позволяет оценивать RИП и RИМ в диапазонах от 100 Ом до 10 кОм (переключатель «множитель» в положении «х1») и от 10 кОм до 50 кОм (переключатель «множитель» в положении «х5»). Точность измерения (оценки) сопротивления изоляции RИП и RИМ: — в диапазоне 100 – 300 Ом порядка 5 — 10%; — в диапазоне 300 Ом – 10 кОм порядка 2,5%; — в диапазоне 10 – 50 кОм порядка 5%. Блок контроля контакта РЩ с валом позволяет измерить RРЩ в диапазоне от 0 до 1 кОм с точностью порядка 2,5%. Светодиодная сигнализация (желтый цвет) нарушения контакта РЩ («Наруш.») на лицевой панели срабатывает при превышении сопротивлением RРЩ значения 700 Ом и/или наличии недопустимой прерывистости контакта. Прерывистость контакта РЩ с валом сигнализируется синим светодиодом «Прер.». При наличии сигнала «Наруш.» в течении 0,5 секунды загорается красный светодиод «Отскок», подтверждающий стабильное отсутствие контакта РЩ свалом. Дополнительно на КПИМ-Р4 предусмотрена светодиодная сигнализация случайного заземления «поводка» РЩ. Масса устройства не более 4,5 кГ. Габариты (ШхВхГ) 227х217х176 мм. На рисунке 2 приведена схема подключения прибора для контроля изоляции подшипников, изоляции корпуса уплотнителя генератора, изоляции маслопровода и масляных пленок подшипников и уплотнителя.
Рис.2
Прибор КПИМ-Р4 можно легко переносить для проведения замеров от одного ТГ к другому в пределах станции. Поэтому для ТЭЦ, ТЭС или ГРЭС достаточно иметь один такой прибор для периодического контроля. 2. Для непрерывного контроля ИП и ИМ на действующем ТГ мы выпускаем устройство КПИМ-2 (последняя модификация 2.3). Внешний вид отображен на рисунке 3.
Рис.3
Устройство предназначено для одновременного контроля изоляции ИП и ИМ двух подшипников турбоагрегата, расположенных со стороны возбудителя, а также контроля отсутствия замыкания на контур заземления вала турбоагрегата со стороны возбудителя или цепи РЩ. Устройство сигнализирует о снижении сопротивления изоляции подшипников ниже 2 кОм и масла ниже 1 кОм (возможна корректировка уставки), путем срабатывания выходных реле и световой сигнализацией. Устройство позволяет также измерить сопротивление ИП и ИМ по показаниям двух встроенных приборов или по соответствующим выходным аналоговым величинам при подключении к внешнему мониторингу. Точность измерения сопротивления изоляции RИП и RИМ: — в диапазоне 100 – 300 Ом порядка 5 — 10%; — в диапазоне 300 Ом – 10 кОм порядка 2,5% Устройство предназначено для работы совместно с заземляющими блоками типа ЗБ. Допускается работа устройства при отсутствии блока ЗБ при заземлении вала генератора со стороны турбины через штатную заземляющую щетку (ЗЩ), технологические механизмы (редукторы и т.п.). Контроль ИП и ИМ для каждого подшипника выполняется поочередно с периодическим автоматическим переключением через 20 секунд. Предусмотрена также блокировка переключения, позволяющая проводить непрерывный контроль изоляции одного выбранного подшипника. Номер подшипника индицируется светодиодами П1 и П2, а для аналоговых выходов логическим сигналом D (см. рис.3,5). Вместо 2-го подшипника можно контролировать изоляцию уплотнителя генератора или изоляцию маслопровода, как это показано на рисунке 5. Масса устройства не более 3,0 кГ. Габариты (ШхВхГ) 168х208х171 мм. 3. Устройство заземления вала ЗБ-2К выполняет две основных функции:
1). Заземление вала турбоагрегата через РЩ вне зависимости от состояния ЗЩ. РЩ находится в существенно лучших условиях эксплуатации, чем ЗЩ, и всегда доступна для обслуживания. Благодаря встроенным фильтрам 50, 150 и 250 Гц полностью исключается образование контурных токов продольной ЭДС ротора (возникающей на валу генератора из-за не симметрии магнитных потоков) через ЗБ-2К и подшипники турбины. Сопротивление цепи заземления устройства (между зажимами 1 и 3, рис.5): — постоянному току — не более 20 Ом; — току частотой 17,5 Гц – не более 200 Ом (для работы БЭ -1104); — току частотой 25 Гц – не более 300 Ом (для работы КЗР — 3); — току частотой 50 Гц – не менее 2500 Ом; — току частотой 150 Гц – не менее 5000 Ом; — току частотой 250 Гц – не менее 5000 Ом; — токам частотой 1000 Гц и выше – не более 200 Ом. Благодаря ЗБ-2К: — полностью снимается статическое напряжение на валу относительно земли; — в 20 раз снижаются по амплитуде высокочастотные импульсные наводки от тиристорной системы возбуждения, опасные из-за пробоя масляных пленок; — становится возможным подключение защиты ротора одновременно на РЩ (через ЗБ-2К) и на «землю». Таким образом, в зону действия защиты входят обмотка возбуждения и внешние цепи системы возбуждения (независимо от контакта ЗЩ с валом).
2). Контроль контакта РЩ с валом как по переходному сопротивлению, так и по прерывистости (периодической потери контакта между РЩ и валом). Такой контроль крайне необходим для правильной работы защиты ротора от одинарных замыканий на землю. При достижении определенного порога по прерывистости защита ротора полностью теряет работоспособность. Внешний вид устройства отображен на рисунке 4. Релейный элемент ЗБ-2К выдает сигнал на срабатывание выходного реле устройства с выдержкой времени 2±0,3 с в случае: а) непрерывного (статического) увеличения переходного сопротивления РЩ-вал выше заданной уставки (выставляется от 200 до 800 Ом); б) периодической потери контакта между РЩ и валом на время более 2 мс, при условии, что длительность периодического восстановления контакта не превышает 27 мс (время 1,35 оборота вала ТА). Такое критическое условие выявлено в ходе испытаний BENDER IRDH375-435 проведенных нами совместно с ООО «БЕНДЕР РУСЛАНД» и подтвердилось для большинства применяемых в настоящее время защит ротора. Рис. 4
ЗБ-2К позволяет измерять сопротивление заземления вала по встроенному цифровому измерительному прибору в диапазоне от 0 до 999 Ом. Основная погрешность измерения сопротивления в диапазоне от 50 Ом до 1 кОм составляет ±2,5%, при эквивалентной емкости системы ротор-турбина на землю и обмотку возбуждения не менее 0,1 мкФ. Имеется соответствующий аналоговый выход во внешний мониторинг. Масса устройства не более 4,0 кГ. Габариты (ШхВхГ) 168х208х171 мм. Совместная схема подключения устройств КПИМ-2 и ЗБ-2К с защитой ротора BENDER IRDH375-435 приведена на рисунке 5:
Рис.5
Следует отметить, что устройства КПИМ-2 и ЗБ-2К могут работать совместно с такими защитами ротора как КЗР-3, БЭ1104, ШЭ-1111, МК-РЗА, BENDER IRDH375-435 (IRDH 275-435) и т.п.

Генеральный директор Белозор А.Н.
Главный научный сотрудник, д.т.н. проф. Левиуш А.И.
Ведущий научный сотрудник, к.т.н. Алексеев В.Г.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector