Сайт pomegerim.ru посвящен электрике и электроэнергетике и создан инженером-электриком для своих коллег по отрасли, а также для студентов энергетических специальностей

Меню



Последние статьи



Как испытывать сталь статора ТГ

Порой еще их называют испытания на нагрев стали статора. И путают с испытаниями на нагревание. Хотя это совершенно разные испытания. Испытания на нагревание производятся на работающей машине при различных нагрузках по активной и реактивной мощности. А вот испытания на нагрев происходят на статоре турбогенератора, из которого вынут ротор и который не находится под напряжением. Целью испытаний является определение активных потерь в стали статора и определение превышения температуры.

Данный вид испытаний описан в нормах стран СНГ. Например, ниже ссылки на данный вид испытаний для РБ и РФ:

Ниже опишем, что написано в нормах про испытания стали статора

Тут основное различие в мощности генераторов, которые для данного типа испытаний классифицируются на два вида: до 12МВт и выше 12МВт. С чем связано это различие? Жду ваших ответов в комментариях.

Для генераторов ниже 12МВт:

Если мощность ТГ выше 12МВт:

Далее генераторы можно разделить еще на два типа:

Возможно, вы подскажете в комментариях, что значит дата 01.07.1977 ?

Если добиться указанной индукции не получается, то возникает интересный момент - в российских нормах допускается испытывать при отклонении не более ±0,1 Тл, а в нормах РБ этого ограничения нету и испытывать получается проще.

Подготовительный этап

Приведем схему, которую собирают для испытания стали статора

схема испытания стали статора

У нас есть контрольная и намагничивающая обмотки. Контрольная тонкая, намагничивающая - это кабель обычно. Между обмотками желательно соблюдать девяносто градусов. Контрольной обмотки у нас один виток - на концы этого витка подключается вольтметр и два вольтовых конца ваттметра. На намагничивающую обмотку вешается бублик (ТТ) и от него питается амперметр и амперная обмотка ваттметра.

Для определения индукции существует формула:

формула индукции в спинке статора

В вышеприведенной формуле:

Иногда в эту формулу вставляют число витков намагничивающей обмотки, но это неправильно. Ниже в форме таблиц приведем справочные данные из различных источников в помощь при расчетах.

данные для расчета индукции в спинке статора для ТГ

А вот еще табличка из более старинного источника

таблица данных для расчета индукции статора

Намагничивающую обмотку мы будем учитывать в формуле активной мощности.

Число витков контрольной обмотки обычно 1, раньше мотали и больше, чтобы показания приборов выходили за середину шкалы, но сейчас есть приборы, которые переключают предел, так что можно обойтись и числом витков равным 1.

Если мы в РФ, то мы знаем индукцию (1 и 1,4) и можем “играть” с wк и Uк. Или например, берем один виток и определяем требуемое напряжение.

В РБ же просто подключаем схему к сети, измеряем напряжение и высчитываем индукцию. Далее по формуле, которая будет приведена ниже, определяем требуемое время испытаний для данной величины индукции.

формула определения времени проведения испытаний стали статора при индукции отличной от 1,0 или 1,4 Тл

С числом витков намагничивающей обмотки, как я понимаю, ситуация следующая. Есть сила тока, которая протекает во время испытаний. Её можно определить по формуле I=F/wн. Значение F - известно или же его можно рассчитать.

формула определения намагничивающей силы статора

в этой формуле:

таблица значений H намагничивающей силы для разных марок стали

То есть регулируя количество витков намагничивающей обмотки, мы определяем ток, который будет в ней течь. А зная ток, мы можем прикинуть и выбрать допустимое сечение кабеля. При этом изоляция кабеля должна выдерживать две величины подаваемого напряжения как минимум. Но чаще, у нас имеется определенный кабель, который мы используем для данного вида испытаний. И зная допустимый ток нашего кабеля, мы подгоняем количество витков намагничивающей обмотки на него.

Существует понятие напряжения на один виток обмотки при расчетной индукции:

формула напряжения на виток обмотки в ТГ

Чтобы получить требуемое напряжение для испытаний, можно использовать:

Предпочтительнее выступает питание, при котором не будет искажаться форма кривой (трансформатор, индукционный регулятор, питаемые от сети).

Получается с числом витков определились. На верхнем рисунке у нас есть трансформатор тока, вольтметр, амперметр и ваттметр. При испытаниях класс точности измерительных приборов должен быть не ниже 0,5.

Основной этап

Кроме приборов и обмоток, при испытаниях стали следует следить за величиной нагревов пакетов стали. Для этих целей удобно использовать тепловизор, но можно обойтись и показаниями термопар.

Вначале испытаний необходимо замерить температуры статора в холодном состоянии. От этих температур дальше и будем плясать.

К этому этапу уже намотаны обмотки, подключены приборы, высчитано время проведения испытаний - осталось лишь включить источник питания. И он включается, засекается время. Проверяется напряжение обмотки и в случае отличия от расчетной пересчитывается время проведения испытаний.

Показания температур снимаются каждые 10-15 минут. Следует следить за перегревом и разницей нагревов (про эти параметры написано ниже). Записывается значение тока, напряжения, мощности, пределы на которых производится измерение ваттметра, коэффициент трансформатора тока.

По окончании испытаний данные будут анализироваться.

Последний этап

На данном этапе анализируются полученные данные.

Анализируя полученные термограммы или величины сопротивлений термопар, следим за следующим: разница между начальной температурой и конечной температурой самого нагретого зубца в конце испытаний (перегрев), разница между самым холодным и самым нагретым зубцами в конце испытаний (разница нагревов). Нормы следующие:

В самой большой книге про генераторы также следующая величина: для генераторов до 1958 года перегрев- <45, разность нагревов <30 градусов Цельсия

В общем, в каждой стране свои нормы и следуйте за ними.

С температурами понятно, а вот с показаниями приборов предстоит сделать следующее:

В случае, если витки обматывают кроме железа еще и корпус машины, то полученные потери можно увеличивать на 10%.


2018 Помегерим! - электрика и электроэнергетика | Конфиденциальность