Оценка на техническото състояние на хидрогенераторите - Експлоатация на генераторите
ОЦЕНКА НА ТЕХНИЧЕСКОТО СЪСТОЯНИЕ НА ХИДРОГЕНЕРАТОРИТЕ И НОВИ ДИАГНОСТИЧНИ МЕТОДИ
През последните години усилено се търсят начини за обновяване на флота от работещи големи хидрогенератори и методи за удължаване на техния експлоатационен живот. Причината е застаряването на значителна част от водноелектрическите централи, построени в следвоенните години, когато темповете на нарастване на мощността бяха много високи.
Днес в глобалния енергиен сектор тези темпове значително са намалели и увеличаването на производството на електроенергия се постига главно благодарение на интензификацията на използването и подобряването на методите за експлоатация на блоковете, поради което основните усилия на енергийните компании са насочени към удължаване на експлоатационния живот на оборудването. Икономическите изчисления показват, че удължаването на този период с 20-30 години дава голяма полза в сравнение с подмяната на оборудването с ново.
В нашата страна през следващите години не се очаква пускането на нови машини да замени онези, които са изработили живота си, а в близко бъдеще усилията за обновяване на флота от хидрогенератори могат да бъдат насочени само към удължаване на експлоатационния живот на работещите в момента машини. В същото време трябва да се вземе предвид специалната роля на хидроенергията.
Русия: ако производството на топлоелектрически централи е намаляло, тогава делът на производството на електроенергия от водноелектрическите централи се е увеличил с около 40%.
Понастоящем в Русия работят 64 водноелектрически централи с мощност над 30 MW, на които са инсталирани 395 хидравлични блока с обща мощност 42,7 милиона kW. От тях 47 ВЕЦ имат експлоатационен живот над 30 години, поради което основното им оборудване е изработило стандартния период, установен от производителя.
Степента на стареене на оборудването в чужди ВЕЦ не отстъпва на местната; повече от 20% от всички австрийски ВЕЦ с мощност над 5 MW са на възраст над 40 години.
Водноелектрическите централи заемат основното място в шведския енергиен сектор (около 1000 ВЕЦ), половината от ВЕЦ са в експлоатация повече от 30 години. Според шведски експерти пълната подмяна на хидрогенераторите може да бъде икономически изгодна само за машини с ниска мощност. Модернизацията на съществуващото оборудване на ВЕЦ по отношение на техническия ефект може да се сравни с пускането в експлоатация на нова електроцентрала.
Във Франция по-голямата част от водноелектрическите централи, работещи от 50-те и 60-те години на миналия век, са надхвърлили своя икономически жизнеспособен експлоатационен живот. Практиката показва, че средният експлоатационен живот на блоковете, построени преди 1960 г., е 30-35 години, а тези, пуснати в по-късни години - до 50 години поради по-модерната производствена технология и подобрените системи за контрол и тестване на GG агрегати.
Изграждането на нови водноелектрически централи в САЩ и Канада се усложнява от трудностите при получаване на лицензи, тъй като проектите са предмет на все по-строги екологични изисквания. В резултат на това все повече внимание се обръща на качественото използване на съществуващите водноелектрически централи. Модернизацията на оборудването на старите водноелектрически централи дава възможност за получаване на допълнителни 16 хиляди MW в САЩ и 20 хиляди MW в Канада.
Следователно на този етап основната задача е да се удължи експлоатационният живот на оборудването чрез извършване на удължени ремонти с подмяна и реконструкция на отделни възли на хидрогенератори въз основа на нови технически решения.
Като цяло практическото изпълнение на процеса на удължаване на живота може да се характеризира със следните три варианта за вземане на решение:
пълна подмяна на възли или системи;
частична модернизация или реконструкция на блокове, чието техническо състояние е незадоволително;
по-нататъшна експлоатация на агрегати със задоволително състояние, в оригиналния дизайн.
Когато се оценява работата на една машина, на първо място се изследва нейното общо състояние, както и патогена и спомагателните системи съгласно стандартните препоръки за основен ремонт с помощта на специално оборудване и поканата на експерти.
Паралелно с проучването се извършва изчерпателен анализ на предишни режими на работа, ревизии и ремонти, както и системи за непрекъснат мониторинг на състоянието на отделните блокове. Освен това генераторът се изследва съгласно специална програма, която отчита всички възли и възможни дефекти.
След това характеристиките на машините се сравняват с фабричната документация, която съдържа данните от фабричните и инсталационни тестове. Сравнението на характеристиките за откриване на развиващ се дефект изисква периодично измерване на основните диагностични параметри по време на нормална работа без дефекти.
Въз основа на резултатите от своевременните цялостни изследвания и анализи се оправдава не само експлоатационният живот на генератора, но и се предоставя възможност за оценка на състоянието в процеса на последваща експлоатация.
Анализ на отказите на хидрогенератора. Задачи за анализ на откази - оценка на тяхното значение и определяне на приоритетни мерки за подобряване на надеждността на работата на генератора.
За анализа (1979-1987) бяха разгледани повредите на 362 вътрешни вертикални генератора с номинална мощност P = 50 и 150 MW, инсталирани на 51 ВЕЦ.
Резултатите от изчисленията показват, че най-важните причини за отказите на GG са:
за генератори P = 50 MW. Статор - йонизационно стареене на изолацията от слюда, повреда на контактите на намотките и шините, нарушаване на якостта на медта и изолация на намотките на джъмперите и статорните шини, чужди предмети, разхлабване на сърцевината при натискане, течове на въздушни охладители, нарушаване на работата правила; ротор - нарушаване на якостта на амортисьорните намотки и повреда на техните контакти, нарушаване на якостта на джантите и стълбовете, необичайни режими, намаляване на якостта и изолацията на четко-контактния апарат, повреда на контактите на намотките, джъмпери и полеви проводници;
за генератори D> 150 MW. Статор - нарушаване на якостта на намотките и гумите, повреда на контактите, недостатъци на водни охладителни системи за намотки, джъмпери и гуми, чужди предмети в статора, разхлабване на сърцевината при натискане; ротор - нарушаване на якостта на намотките на амортисьорите и техните контакти, ненормални режими, нарушаване на якостта на джантата и полюсите, повреда на контактите на намотките, джъмперите и токовите проводници на възбуждащите вериги, нарушаване на якостта на щитове за разделяне на въздуха, въртяща се асиметрия на магнитното поле.