Машинобудування і транспорт

СИЛОВИЙ АКУМУЛЯТОР ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ТИСКУ ПРЕСУВАННЯ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА З ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИМ ВИМІРЮВАЧЕМ ЗУСИЛЬ В СТЯЖНИХ ПРИЗМАХ

Автор(и)

А. с. Левицький
Інституту електродинаміки НАН України, Київ
Є. О. Зайцев
Інституту електродинаміки НАН України, Київ
Н. Л. Сорокіна
Інституту електродинаміки НАН України, Київ
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-169-4-61-67

Ключові слова

потужний турбогенератор осердя статора тиск пресування зусилля в стяжних призмах силовий акумулятор блок тарілчастих пружин волоконно-оптичний сенсор з ґратками Брегга

Анотація

Описано переваги і особливості застосування силових акумуляторів (СА) на потужних турбогенераторах (ТГ), в яких для відновлення та стабілізації тиску пресування осердя статора застосовуються блоки тарілчастих пружин. СА встановлюються під стяжні гайки або замість них на різьбових кінцях стяжних призм осердя. Показано, що вимірювання зусиль стяжних призм в СА дає можливість оцінити поточний стан тиску пресування в осерді. Для вимірювання зазначених зусиль запропоновано конструкцію СА з волоконно-оптичним сенсором на основі ґраток Брегга. Використання оптичного сенсора, яким є ґратка Брегга, забезпечує оперативність вимірювання зусиль в стяжних призмах, і тиску пресування, а також завадостійкість вимірювальних перетворювачів до дії потужних електромагнітних полів під час роботи потужних генераторів. За заданими конструктивними параметрами СА та механічною характеристикою блока тарілчастих пружин розроблено волоконно-оптичний сенсор вимірювання зусиль та визначено його характеристики. Зусилля в призмах вимірюються з використанням діелектричного трубчастого силосприймального елемента і з’єднаного з ним шляхом легкого натягу кільцевого вимірювального пружного елемента. Запропоновано структурну схему волоконно-оптичної системи з ґратками Брегга для вимірювання зусиль в N стяжних призмах потужного ТГ. Описано методику контролю стану осердя статора ТГ з використанням системи СА з волоконно-оптичного сенсора на основі ґраток Брегга. Оброблення результатів вимірювання в стяжних призмах вимірюються з використанням волоконно-оптичного сенсора на основі ґраток Брегга, розміщених в СА, проводиться з використанням інтеррогатора і персонального комп’ютера. Використання пристрою в системі стабілізації дозволяє підвищити достовірність та оперативність контролю фактичного технічного стану осердя, а також з більшою вірогідністю діагностувати його дефекти з подальшим усуненням їх, як під час його експлуатації, так і під час профілактично-ремонтних заходів. Використання розроблених інформаційно-вимірювальних засобів зрештою підвищить надійність ТГ і його довговічність.

300 146

Як цитувати

[1]
«СИЛОВИЙ АКУМУЛЯТОР ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ ТИСКУ ПРЕСУВАННЯ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА З ВОЛОКОННО-ОПТИЧНИМ ВИМІРЮВАЧЕМ ЗУСИЛЬ В СТЯЖНИХ ПРИЗМАХ», Вісник ВПІ, вип. 4, с. 61–67, Сер 2023, doi: 10.31649/1997-9266-2023-169-4-61-67.

Біографії авторів

автор А. с. Левицький, афіліація Інституту електродинаміки НАН України, Київ

д-р техн. наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник відділу теоретичної електротехніки та діагностики електротехнічного обладнання

автор Є. О. Зайцев, афіліація Інституту електродинаміки НАН України, Київ

д-р техн. наук, старший науковий співробітник, завідувач відділу теоретичної електротехніки та діагностики електротехнічного обладнання

автор Н. Л. Сорокіна, афіліація Інституту електродинаміки НАН України, Київ

провідний інженер відділу теоретичної електротехніки та діагностики електротехнічного обладнання

Посилання

K. Engvall, and G. Csaba, “Nordic nuclear power generator stator vibration,” Stockholm, Sweden: Energiforsk, 2019.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, К. О. Кобзар, і В. О. Тітко, Методи та засоби контролю стану спресованості осердя статора потужних турбогенераторів, Київ, Україна: Наукова думка, 2023. https://doi.org/10.15407/978-966-00-1846-4 .
Ю. В. Зозулін, та ін., Створення нових типів та модернізація діючих турбогенераторів для теплових електричних станцій. Харків, Україна: ПФ «Колегіум», 2011.
J. A. Cook, and D. T. Allen, “Method and apparatus for measuring compressionstator core,” U.S. Patent 7.946,023 B2, 24.05.11.
M. Twerdochlib, D. Edward, and E. V. Diatzikis, “Bolt tightener device for tightening a through-bolt in a generator core,” U.S. Patent 9,016,991 B2, 28.04.2015.
T. Paspalovski, and V. Jovanovska, “Partial replacement of the active steel on the turbogenerator end zone,” Termotechnika, vol. 41(1), pp. 1-7, 2015. https://doi.org/10.5937/termoteh1501001P .
T. Paspalovski, N. Mojsoska, N. Jovanovski, V. Jovanovska, and Z. V. Sovreski, “Replacement (reconstruction) of the active steel end zone of the turbogenerator,” in 1-st Global. Conference Proceedings, 2013, pp. 659-663. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2948.3047 .
V. Jovanovska, and M. Arapcheska, “Increasing the power of the turbogenerator in the process of modernization in the mining and energy industry,” International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, vol. 2(2), pp. 162-166, 2015.
А. С. Левицький, «Контроль зусиль у стяжних призмах осердя статора потужних генераторів з використанням ємнісних сенсорів,» Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України, вип. 53, c. 80-89, 2019. https://doi.org/10.15407/publishing2019.53.080 .
L. K. Baxter, Capacitive Sensors: Design and Applications, New York: IEEE Press, 1997.
В. Ф. Пенской, А. Ю. Жуков, О. М. Мінко, і К.О. Кобзар, «Статор електричної машини,» Патент України на корисну модель № 66717, МПК H02K 1/16, 10.01.2012.
W. Jin, T. K. Y. Lee, S. L. Ho, H. L. Ho, K. T. Lau, L. M. Zhou, and Y. Zhou, “Structural strain and temperature measurements using fiber bragg grating sensors,” in Guided wave optical components and devices: basics, technology, and applications, Academic Press, pp. 389-400, 2006. https://doi.org/10.1016/B978-012088481-0/50026-7 .
А. C. Левицький, Є. О. Зайцев, і Н. Л. Сорокіна, «Розрахунок блока тарілчастих пружин у силовому акумуляторі стабілізації тиску пресування осердя статора потужного турбогенератора,» Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України, вип. 64, c. 81-86, 2023. https://doi.org/10.15407/publishing2023.64.081 .
Н. С. Ачеркана, Детали машин. Расчет и конструирование. М.: Машиностроение, 1968.
Guide to the measurement of force. London: The institute of measurement and control, 2013.
Э. Бауман, Измерение сил электрическими методами, М.: Мир, 1978.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, і М. В. Панчик, «Виявлення дефектів складання осердя статора потужного турбогенератора,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 3, с. 47-53, 2021. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-47-53 .
I. Zaitsev, A. Levytskyi, M. Panchik, and V. Bereznychenko, “Fiber Bragg grating-based monitoring system for large generator core clamping fault diagnosis,” In modern electrical and energy system (MEES-2021). Conference Proceedings, 2021, pp. 1-4. https://doi.org/10.1109/MEES52427.2021.9598630 .
M. Kreuzer, Strain Measurement with fiber bragg grating sensors, 9 p. [Electronic resource]. Available: http://micronoptics.com/uploads/library/documents/FBGS_StrainMeasurement_mo.pdf .

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають