ВИЯВЛЕННЯ ДЕФЕКТІВ СКЛАДАННЯ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА

Автор(и)

  • А. С. Левицький Інститут електродинаміки Національної академії наук України, Київ
  • Є. О. Зайцев Інститут електродинаміки Національної Академії Наук України, Київ
  • М. В. Панчик Інститут електродинаміки Національної Академії Наук України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-47-53

Ключові слова:

турбогенератор, осердя статора, складання, пресування, тиск, контроль, вимірювальна комірка, деформована проба, мембрана з жорстким центром, оптичне волокно, решітка Брегга

Анотація

Розроблено пристрій для системи контролю, яка призначена для автоматизованого виявлення місць розташування і величини дефектів в осерді статора турбогенераторів (ТГ) з активною потужністю від 100 МВт під час їх складання на заводі-виробнику. В процесі виготовлення осердя збирається і пресується у вертикальному положенні окремими частинами. Кожний етап складання потребує контролю якості. Контроль реалізується через виявлення місць з ослабленою монолітністю. Наявні методи контролю, зокрема й автоматизовані, не дозволяють виконати якісний контроль. З використанням запропонованої системи, принцип роботи якої базується на запропонованій та розробленій технології, дозволяє в автоматизованому режимі виявляти місця в осерді статора з ослабленою монолітністю. При цьому проводяться вимірювання питомого тиску пресування в певних точках торцевої поверхні осердя, де встановлюються спеціальні контрольні проби з матеріалу, що легко деформується. Пристрій реалізовано у вигляді кільця, яке встановлюється на торцеву поверхню осердя. В кільці розміщено N комірок з контрольними пробами. Під час пресування товщина проб зменшується і максимальне зменшення товщини проби, зумовлене відповідно найбільшим питомим тиском, відповідає найменшому дефекту, і навпаки. Запропоновано застосувати як первинний перетворювач тиску плоску металеву мембрану з жорстким центром, на якій закріплено оптичне волокно з решітками Брегга, одна з яких вимірює тангенціальну відносну деформацію в мембрані, а інша використовується для термокомпенсації. Показано, що тангенціальна деформація в плоскій мембрані залежить від величини питомого тиску пресування. Розраховано характеристики перетворювача. Оброблення результатів вимірювання проводиться з використанням інтеррогатора і персонального комп’ ютера. Використання запропонованого пристрою в системі контролю дозволяє підвищити продуктивність праці під час контролю осердя, а також з більшою вірогідністю діагностувати його дефекти з подальшим їх усуненням, що підвищить надійність ТГ та його довговічність.

Біографії авторів

А. С. Левицький, Інститут електродинаміки Національної академії наук України, Київ

д-р техн. наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник відділу електричних та магнітних вимірювань

Є. О. Зайцев, Інститут електродинаміки Національної Академії Наук України, Київ

д-р техн. наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник відділу електричних та магнітних вимірювань

М. В. Панчик, Інститут електродинаміки Національної Академії Наук України, Київ

аспірант відділу електричних та магнітних вимірювань

Посилання

Б. П. Фомин, Б. Г. Циханович, і Виро Г. М., Технология крупного электромашиностроения. Турбогенераторы. т. 1, изд. 2-е, перераб. и доп. Ленинград: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1981, 303 с.

В. Д. Юхимчук, Технология производства электрических машин, уч. пос. в 2-х кн.: Кн. 1. Х. Тимченко, 2006. 543 с.

A. Patil, and S. Biswas, “Modeling a virtual prototype of stator core lamination assembly device,” International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication, vol. 1, issue 10, pp. 32-35, 2013.

С. Е. Пузаков, О. С. Голоднова, Г. В. Ростик, Л. Г. Кутуков, Г. В. Завялов и Л. Н. Ткачева, Справочник по ремонту турбогенераторов. Москва: ИПК Госслужбы, ВИПКэнерго, 2006, 724 с.

А. В. Григорьев, В. Н. Осотов, и Д. А. Ямпольский, «Применение параметра поглощения энергии колебаний для контроля прессовки сердечников статоров турбогенераторов,» Электротехника, № 11, с. 16-19, 2004.

В. С. Шаронин, и А. В. Полторадня, «Способ диагностики состояния сердечника статора электрической машины,» Патент Российской Федерации HO2 K15/00. №2223587 МПК (2006), 10.02.2004.

В. Ф. Пінськой, В. М. Захожаев, А. К. Шофул, і А. С. Левицький, «Контроль осердя статора потужного турбогенератора під час складання і пресування,» Гідроенергетика України, № 1-2, с. 55-58, 2020.

А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Контроль сердечника статора турбогенератора при сборке,» в сб. статей 7-й Международной научно-технической конференции Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов, 24-25 сентября 2020 г., Могилев, Республика Беларусь, 2020, с. 99-105.

А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Метод контроля сердечника статора мощного турбогенератора,» Eastern European Scientific Journal, no. 12 (64), p. 1. рр.18-25, 2020. [Online]. Available:

https://eesa-journal.com/wp-content/uploads/EESA_12_64_december_2020_part_1-1.pdf . Accessed on: May 05.2021.

А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, М. В. Панчик, В. Ф. Пінской, В. М. Захожаєв, і А. К. Шофул, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 02912, 14.05.2020.

А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, і М. В. Панчик, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 03974, 01.07.2020.

R. Kashyap, Fiber Bragg Gratings. San Diego, CA: Academic Press, 1999. 478 p. [Online]. Available: https://www.amazon.com/Fiber-Bragg-Gratings-Optics-Photonics/dp/0124005608 . Accessed on: May 05.2021.

Sanjib Sarkar, Mehdi Tarhani, Morad Khosravi Eghbal, and Mehdi Shadaram. “Discrimination between strain and temperature effects of a single fiber Bragg grating sensor using sidelobe power,” Journal of Applied Physics, no. 127 (11). pp. 114503-1-114503-8, 2020. [Online]. Available: https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5139041?journalCode=jap. Accessed on: May 05.2021.

В. В. Масхидов, А. М. Шиенок, Д. В. Иошин, и В. А. Резников, «Измерение деформаций материала с помощью волоконных бреговских решеток (обобщающая статья),» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, № 11, т. 82, с. 54-60, 2016.

Л. Е. Андреева, Упругие элементы приборов, 2-е изд. перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1981, 392 с.

Ю. Н. Тиняков, и А.С. Николаева, «О расчете мембран датчиков давления,» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, Сер. Приборостроение, № 6, с. 135-142, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/o-raschete-membran-datchikov-davleniya/viewer . Дата обращения: Май 05. 2021.

Ie. Zaitsev, A. Shpylka and N. Shpylka. “Output signal processing method for fiber bragg grating sensing system,” on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET-2020): In the IEEE Proc. of the 15th International Conference, February 25-29, 2020 Lviv-Slavske, Ukraine, pр.152-155, 2020.

И. Н. Шардаков, Н. А. Кошелева, и Н. А. Цветков, «Экспериментальный и теоретические варианты термокомпенсации волоконно-оптических датчиков деформации,» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.applied.photonics.pstu.ru/_res/fs/4396file.pdf . Дата обращения: Май 05. 2021.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 35

Опубліковано

2021-06-29

Як цитувати

[1]
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, і М. В. Панчик, «ВИЯВЛЕННЯ ДЕФЕКТІВ СКЛАДАННЯ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА», Вісник ВПІ, вип. 3, с. 47–53, Чер 2021.

Номер

Розділ

Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.