SYSTEM OCENY STANU TECHNICZNEGO ELEMENTÓW STOJANA TURBOGENERATORA

Transkrypt

1 SYSTEM OCENY STANU TECHNICZNEGO ELEMENTÓW STOJANA TURBOGENERATORA Wytwórca systemu: Instytut Energetyki; ul. Mory 8, Warszawa Kontakt: tel./fax.: (22) / (22) andrzej.bytnar@ien.com.pl Kooperacja

2 Z analiz awaryjności turbogeneratorów wynika, że większość uszkodzeń elementów stojana turbogeneratora spowodowana jest nadmiernymi ich drganiami (współdziałanie sił wymuszających wibracje z siłami reakcji układu wibrującego). Siły wymuszające pochodzą od zjawisk magnetycznych, elektromagnetycznych oraz termomechanicznych w turbogeneratorze. Siły reakcji związane są z parametrami mechanicznymi układu wibrującego: masą, sprężystością, tłumieniem, częstotliwością wibracji własnych oraz formą geometryczną.

3 Obniżenie wartości parametrów mechanicznych i elektrycznych materiałów. Nadmierne luzy w węzłach konstrukcyjnych. Erozja, korozja. Niewłaściwa eksploatacja. Uszkodzenia urządzeń pomocniczych.

4 METODA TRADYCYJNA postępowania podczas eksploatacji maszyny MASZYNA WYŁĄCZONA Z RUCHU EKSPLOATACJA USZKODZENIE MASZYNY OKREŚLENIE PRZYCZYN PROBLEMU I SPOSOBU NAPRAWY ZAKUP LUB ZAMÓWIENIE CZĘŚCI ZAMIENNYCH NAPRAWA WERYFIKACJA POPRAWNOŚCI DZIAŁAŃ NAPRAWCZYCH

5 NIESPODZIEWANYCH AWARII MOŻNA UNIKNĄĆ!!!

6 KLASYFIKACJA BIEŻĄCYCH WARTOŚCI PARAMETRÓW PRACY (np. TEMPERATURA, DRGANIA) ESTYMATY PUNKTOWE DTR NORMY TRENDY PARAMERTY DEDYKOWANE WARTOŚCI GRANICZNE TRENDY DOŚWIADCZENIE DOŚWIADCZENIE ANALIZA ZALEŻNOŚCI POZIOMÓW DRGAŃ OD OBCIĄŻENIA TURBOGENERATORA POZWALA WYKRYĆ POJAWIENIE SIĘ OKREŚLONYCH TYPÓW USZKODZEŃ

7 ANALIZA WIDMOWA DETEKCJA CHARAKTERYSTYCZNYCH CZĘSTOTLIWOŚCI USZKODZEŃ POSZCZEGÓLNYCH ELEMENTÓW ANALIZA ZMIAN WYBRANYCH SKŁADOWYCH WIDMA W FUNKCJI PARAMETRÓW ELEKTRYCZNYCH TURBOGENERATORA I TEMPERATURY TRENDY DOŚWIADCZENIE a) b)

8 POMIAR I ANALIZA SYGNAŁU DRGAŃ BADANIA ODBIORCZE BADANIA EKSPLOATACYJNE BADANIA REMONTOWE REGULACJE PRAWNE BEZPIECZEŃSTWO PLANOWANIE ZAKRESU REMONTU GWARANCJA WERYFIKACJA BIEŻĄCE UTRZYMANIE RUCHU

9 METODA TRADYCYJNA MASZYNA WYŁĄCZONA Z RUCHU EKSPLOATACJA USZKODZENIE MASZYNY OKREŚLENIE PRZYCZYN PROBLEMU I SPOSOBU NAPRAWY ZAKUP LUB ZAMÓWIENIE CZĘŚCI ZAMIENNYCH NAPRAWA WERYFIKACJA POPRAWNOŚCI DZIAŁAŃ NAPRAWCZYCH NOWA METODA MASZYNA WYŁĄCZONA Z RUCHU WYKRYCIE SYMPTOMÓW USZKODZENIA OKREŚLENIE PRZYCZYN PROBLEMU I SPOSOBU NAPRAWY ZAKUP LUB ZAMÓWIENIE CZĘŚCI ZAMIENNYCH NAPRAWA WERYFIKACJA POPRAWNOŚCI DZIAŁAŃ NAPRAWCZYCH EKSPLOATACJA

10 Zwiększenie dyspozycyjności maszyn. Zwiększenie wydajności i efektywności. Podwyższenie bezpieczeństwa załogi oraz parku maszynowego. Wydłużenie okresów międzyremontowych. Precyzyjne planowanie zakresu remontów i napraw. Obniżenie kosztów utrzymania ruchu. Zmniejszenie strat energii. Ochrona środowiska.

11 SYSTEM KONTROLI, WIZUALIZACJA POMIAR DRGAŃ I TEMPERATURY ZEWNĘTRZNY DIAGNOSTA POMIAR PARAMETRÓW ELEKTRYCZNYCH OPROGRAMOWANIE ANALITYCZNE ANALIZA SZCZEGÓŁOWA BAZA DANYCH ANALIZA SZCZEGÓŁOWA

12 Struktura warstwy sprzętowej urządzenia urządzenia

13 System składa się z dwóch odrębnych części: pomiarowej (jednostka pomiarowa), analityczno-programowej (jednostka centralna). warstwa sprzętowa Podsystem pomiaru wibracji i parametrów pracy Podsystem prezentacji danych i informacji diagnostycznych Oprogramowanie pomocnicze Podsystem przetwarzania danych i akwizycji TCP/IP Schemat blokowy urządzenia

14 W skład jednostki pomiarowej wchodzą następujące części funkcjonalne: pomiar wartości parametrów elektrycznych turbogeneratora, pomiar temperatury, zasilanie systemu pomiarowego oraz czujników piezoelektrycznych i optycznych, wstępnej obróbki analogowych sygnałów wejściowych, przetwarzanie analogowo-cyfrowego, transmisja sygnałów pomiarowych do jednostki centralnej.

15 System realizuje następujące zadania: zbiera informacje o poziomie wibracji rdzenia; połączeń czołowych uzwojenia i korpusu stojana turbogeneratora w funkcji jego parametrów elektrycznych, przetwarza; rejestruje i interpretuje dane pomiarowe według przyjętych kryteriów oceny, przechowuje przetworzone dane pomiarowe do wykorzystania ich w dowolnym czasie dla oceny stanu technicznego stojana turbogeneratora, przeprowadza kontrolę działania urządzenia oraz wykrywa błędy i uszkodzenia torów pomiarowych informując o nich, informuje obsługę bloku energetycznego o przekroczeniach wartości dopuszczalnych.

16

17 Diagnostyka zębów rdzenia: uszkadzanie rozpórek w promieniowych kanałach wentylacyjnych, rozwarstwianie zębów, wytarcia izolacji blach, klinów żłobkowych (widoczne efekty korozji ciernej), zwarcia blach zębów, pękanie i łamanie blach zębów, skuteczność mocowania prętów uzwojenia w żłobkach.

18 Konsekwencje uszkodzenia zębów rdzenia: uszkodzenia izolacji prętów uzwojenia; zwarcia doziemne i wielofazowe, uszkadzanie przez fragmenty blach stojana uzwojeń wirnika; pozostałych zębów rdzenia; klinów żłobkowych; koszy połączeń czołowych uzwojenia.

19 Diagnostyka połączeń czołowych, uzwojenia (pomiar drgań wsporników koszy): skuteczność mocowania prętów uzwojenia w koszu połączeń czołowych (zerwania sznurów i taśm mocujących; wypadanie klinów dystansowych), uszkodzenia izolacji prętów uzwojenia (wytarcia), uszkodzenia powłoki antywyładowaniowej. Konsekwencje uszkodzeń izolacji prętów uzwojenia: zwarcia doziemne i wielofazowe prętów uzwojenia w obszarze połączeń czołowych

20 Diagnostyka połączeń czołowych, uzwojenia (pomiar drgań na główkach prętów): pęknięcia elementarnych przewodów (pełnych i wydrążonych) w pobliżu połączeń prętów uzwojenia. Konsekwencje uszkodzeń połączeń prętów uzwojenia: występowanie nadmiernych temperatur (na skutek zmniejszenia przekroju miedzi w pętach), nieszczelności w obiegu destylatu w prętach wydrążonych.

21 Diagnostyka zawieszenia rdzenia w korpusie: nadmierne luzy mechaniczne w węzłach zawieszenia, pękanie elementów zawieszenia i spoin, luzowanie śrub na końcach belek ściągających. Konsekwencje uszkodzeń zawieszenia rdzenia: uszkodzenia fundamentów turbozespołu i budynku.

22 Prezentowany system analityczny pracuje bezawaryjnie od wielu lat w polskiej energetyce (między innymi w El. Kozienice bloki cieplne 560 MW) i umożliwia ciągłą ocenę stanu technicznego stojanów turbogeneratorów. System analityczny uzyskał szereg nagród, wyróżnień oraz dyplomów (np. międzynarodowe wystawy wynalazków lub innowacji Genewa, Sztokholm, Bruksela, Budapeszt, Szanghaj, Seul, dyplomy Polskiego Ministerstwa Edukacji i Nauki). Oferujemy system analityczny w wersji stacjonarnej i przenośnej Kryteria i ich wartości dla ceny stanu technicznego elementów stojana turbogeneratora podlegają stałej weryfikacji na podstawie analiz parametrów drgań oraz występujących uszkodzeń.