Файл: Глебов, И. А. Научные проблемы турбогенераторостроения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
При покрытии полиметилметакрилом (рис. 14-6, г) полосы
были помещены в сильную струю водорода, что затрудняло до стижение желательной температуры на достаточно большой площади. В результате, на обоих детекторах были получены от носительно слабые сигналы от термического распада только не большой части покрытия.
Во всех опытах перегрев поверхности покрытий проводился в течение короткого промежутка времени (около одной минуты или меньше). Полученный сигнал в результате термического рас
пада растет довольно резко, затем уменьшается и под конец ис
чезает, поскольку малые частицы выходят из газа из-за столк новения с твердой поверхностью и друг с другом. Длительный перегрев вызывает сильный продолжительный сигнал.
Из сопоставления кривых (рис. 14-6, а, б) видно, что’камера-
индикатор ионов и индикатор ядер конденсации дают сигналы сравнимой интенсивности за исключением того, что сигнал от ка
меры-индикатора ионов продолжается несколько дольше. Из кри
вых (рис. 14-6, в), однако, заметно, что более сильный и более
продолжительный сигнал был получен от камеры-индикатора ионов при термическом распаде пропионата целлюлозы, что ука
зывает на большую чувствительность камеры-индикатора ионов
к некоторым материалам или продуктам их термического рас
пада.
В другой серии опытов полосы, покрытые материалами, при меняемыми в генераторах, размещались на одном конце круп ного турбогенератора, в то время как газ для детекторов отби
рался с другого конца турбогенератора для выяснения эффекта расстояния между точкой перегрева и точкой отбора газа. Полосы
шириной около 0.6 см и длиной 23 см были изготовлены из материа лов, применяемых для покрытий листов сердечника и нагрева лись с помощью электронагревателей. Давление водорода 2.1 ати. Сигналы, полученные как от камеры-индикатора ионов, так и
от индикатора ядер конденсации, даны в виде диаграмм записи
двухканального регистратора. В каждом случае около 20 см2
покрытия были нагреты до обугливания (рис. 14-7). Из этого рисунка видно, что хороший, четкий сигнал был получен в каж
дом случае от камеры-индикатора |
ионов, |
причем |
ток падал |
от 45 до 70% от исходного уровня. |
наблюдалось от |
индикатора |
|
Наоборот, никакого сигналаа, бне). |
|||
ядер конденсации ни при использовании лака (эмали), ни при эпок |
|||
сидной краске (рис. 14-7, |
Слабый |
сигнал |
наблюдается |
лишь при нанесении эпоксидной краски на лак, а также в случае применения связующей для адгезии лака (рис. 14-7, в, а). Однако это не исключает использования индикатора ядер конденсации для выявления перегреваний при других условиях, например, как уже упоминалось, контроля машин с открытой системой вентиляции.
15* 227
Заметна более высокая чувствительность камеры-индикатора
ионов в качестве детектора перегревов в турбогенераторах с водо родным охлаждением по сравнению с индикатором ядер кон денсации. В последней серии опытов это может быть объяснено тем, что камера-индикатор ионов достаточно чувствительна
к продуктам термического разложения, на которые индикатор
ядер конденсации не реагирует возможно потому, что частицы были меньших размеров, чем ядра конденсации. Чувствительность
камеры-индикатора ионов такова, что термический распад любого покрытия на площади около 6 см2 достаточен для четкого сигнала.
Рис. 14-7. Зависимость ионного тока I камеры-индикатора ионов (I) и кон центрации п ядер конденсации (2) при тепловом распаде различных по крытий.
а — лак на листовой стали; б — эпоксидный материал; в — эпоксидный материал поверх лака листовой стали; г — связующее для адгезии лака.
Представляет значительный интерес хотя бы приблизительно
определить продолжительность сигнала, полученного от камеры-
индикатора ионов, в зависимости от размера перегретой площади (табл. 14-1, рис. 14-8). При этом принимается, что перегреваемые
поверхности покрыты эпоксидной краской по лаку листовой стали сердечника крупного турбогенератора. Перегрев осущест вляется за короткий промежуток времени, порядка 1 мин., кроме того, перегретая площадь обдувается турбулентным потоком
газа таким образом, что создается практически мгновенное раз бавление продуктов термического распада.
В камере-индикаторе ионов требуемое значение потока водо
рода, входящего в камеру, устанавливается специальным из-
228
мерителем. Поток должен быть отрегулирован таким образом, чтобы основной ионный ток был равен 95% от всей шкалы, обычно ток будет порядка 0.3 ×10~12 А по электрометрическому усилй-
S¡дм2
Рис. 14-8. Зависимости показаний камеры-индика тора ионов и длительности сигнала от площади по
крытия.
1 — показание прибора; 2 — длительность сигнала.
гелю. Перепад давления в вентиляторе обеспечивает достаточ ный поток около 170—280 л/час. Кроме того, в камере преду смотрена система предупредительной сигнализации с регулируе
мой |
уставкой, |
определяющей, |
|
|
Таблица 14-1 |
||||||
при |
каком снижении ионного |
|
|
||||||||
- Сигналы камеры-индикатора ионов |
|||||||||||
тока будет один сигнал. Пре |
для перегретых поверхностей |
||||||||||
дупредительная уставка в пре |
|
|
|
|
|
||||||
делах 50—70% |
от всей |
шкалы |
S, см2 |
Отсчеты |
% |
сигнала, |
|||||
оказалась |
достаточной. |
Для |
по шкале, |
|
мин. |
||||||
сигнализации используется как |
|
|
|
длительность |
|||||||
световой, |
так |
и звуковой сиг |
0 |
100 |
|
|
о |
||||
налы. Предусмотрены меры для |
20 |
35-50 |
|
3-5 |
|||||||
контроля правильности сигнала |
39 |
20-30 |
|
4—7 |
|||||||
(падение |
ионного |
тока). |
При |
64 |
10—20 |
|
5-8 |
||||
появлении сигнала производит |
160 |
1-10 |
|
10-15 |
|||||||
ся нажатие на |
кнопку. |
Соле |
|
|
|
|
|
||||
ноидный |
клапан |
направляет |
|
|
|
|
|
||||
поток |
газа в |
ионную |
камеру |
этом |
скорость |
потока |
Coxpa- |
||||
по каналу |
через |
фильтр. |
При |
|
|
|
|
|
|||
няется неизменной. Фильтрацией удаляются специфические
продукты теплового распада. Если прибор работает правильно, то ионный ток должен увеличиться и достигнуть первоначаль ного значения. После отпускания кнопки и прохождения газа по прежнему пути непосредственно в камеру при правильной ра
229
боте прибора снова должен появиться сигнал. Указанная про верка прибора может быть автоматизирована для сокращения времени контроля. ⅛v
Приблизительно раз в месяц после установки прибора следует убедиться, что прибор контроля сердечника исправен и способен выявить перегрев с удовлетворительной чувствительностью. Для
этого предусмотрена профилактическая система контроля. Нить,
покрытая органическим полимерным материалом, нагревается
до температуры термического распада материала. В результате создаются частицы типа ядер конденсации, что приводит к умень
шению ионного тока на величину, достаточную для появления предупредительного сигнала. Таким образом контролируется
не только чувствительность прибора, но также и цепи предупре дительной сигнализации. Если во время нагревания нити фильтр будет включен, то прибор контроля сердечника не даст никакого
показания о перегреве.
Американские специалисты Кэрсон, Эчеверриа и Бартон сравнили способы контроля путем введения продуктов теплового
распада (от перегретого органического покрытия) как в машину,
так и в линию отвода газа. Могут применяться оба способа, но по следний значительно удобнее. Они также изучали влияние длины линии отбора газа и нашли, что она может изменяться вплоть до 300 м без изменения интенсивности сигнала.
146. - ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ
G 1969 г. на всех турбогенераторах фирмы «Дженерал Электрик»
[49] предусматривается место для такого прибора, установка которого производится по требдванию заказчика. В случае от сутствия на генераторе такого устройства заказчик может вы звать для проверки ротора представителя фирмы с необходимой аппаратурой.
Межвитковые короткие замыкания в обмотках круглых рото ров паровых турбогенераторов редко создают затруднения в экс
плуатации. Однако исследования и ремонты в некоторых редких случаях в прошлом показали, что ранее принятая практика об наружения и установления места короткозамкнутых витков не достаточно чувствительна. Это особенно верно при определении числа и нахождения места короткозамкнутых витков при нормаль ной скорости вращения, когда к межвитковой изоляции прило жены центробежные силы катушек и короткое замыкание пре кращается при остановке ротора.
Прибор выдает сведения о номинальной скорости для уста
новления места катушки или катушек, которые имеют коротко
замкнутые витки, |
и дает указания о числе замкнутых витков |
в этих катушках, |
Примененный метод получения повышенной |
230
чувствительности заключается в измерении степени изменения кривой магнитной индукции в воздушном зазоре вблизи поверх ности ротора. Это измерение получается при помощи датчика
неподвижной поисковой катушки, расположенной в зазоре
вблизи ротора. Этот метод позволяет измерить скорость измене ния магнитной индукции, что существенно повышает чувствитель ность прибора.
Для экспериментов был использован старый турбогенератор
(рис. 14-9).
На рис. 14-10 приведена осциллограмма, снятая при холостом ходе генератора с номинальным напряжени ем. Обе прямые горизонталь
ные линии соответствуют двум полюсам, а острые
пики напряжения соответ ствуют каждому пазу. Острые
пики напряжения, соот ветствующие катушке 1 на
полюсе А, значительно меньше, чем катушки 1 по люса В. На основании этого очевидно, что катушка 1 по люса А не создает такого же магнитного действия, как катушка 1 полюса В. После
разборки ротора было най дено короткое замыкание,
которое полностью выклю чало катушку 1. В результате был сделан обычный ремонт.
Учитывая успешный опыт шины, можно предположить,
а — поток рассеяния пазов; |
б — радиальный |
поток; в — номера пазов; |
г — тангенциаль |
ный поток; д — номера катушек.
анализа рассмотренной выше ма
что техника измерения скорости
изменения индукции в зазоре послужит средством для обнаруже ния короткозамкнутых витков всех типов роторов во время враще ния. Чтобы исследовать эту возможность были проведены ис пытания, использующие разные типы катушек и разные их по
ложения в зазоре на генераторах в условиях завода во время
опытов холостого хода и короткого замыкания. Некоторые ис пытания были также проведены на электростанциях под нагруз кой. Нецелесообразно описывать детально результаты всех опы* тов, но следует перечислить типы измерительных катушек и из мерительных устройств: 1) катушки, позволяющие измерять скорость изменения волны радиальной, магнитной индукции
благодаря установке их на клине статора и на конце стержня-
зонда диаметром 6,35 мм, пропущенного через кожух и сердеч
231