Лаборатория диагностики
Диагностика электрических машин
Комплексная оценка технического состояния электрических машин для своевременного выявления дефектов, предупреждения отказов и обоснованного планирования ремонта
Заявка на диагностику
Диагностика электрических машин необходима для оценки их фактического технического состояния, выявления развивающихся дефектов и предупреждения аварийных отказов в процессе эксплуатации. Своевременное проведение диагностических работ позволяет обнаруживать отклонения на ранней стадии, снижать риск внеплановых остановов и принимать обоснованные решения по ремонту и дальнейшей эксплуатации оборудования.
Отдел диагностики электрооборудования (ОДЭ) ООО «ИТЦ УралЭнергоИнжиниринг» выполняет диагностику электрических машин различного назначения с применением инструментальных методов контроля и анализом результатов измерений. В зависимости от типа машины, условий эксплуатации и поставленной задачи обследование может включать электрические испытания, измерение параметров изоляции, оценку состояния статора и ротора, вибрационную диагностику, тепловизионный контроль, проверку механической части и иные виды исследований.
Диагностические работы проводятся как в рамках планового технического контроля, так и при возникновении признаков неисправности: повышенной вибрации, перегрева, нестабильной работы, снижения сопротивления изоляции, роста частичных разрядов, отклонений электрических параметров или после аварийных режимов.
По итогам работ заказчик получает не только протооклы с результатами измерений, но и технический отчет с заключением о состоянии электрической машины, выявленными дефектами и рекомендациями по дальнейшим действиям: продолжение эксплуатации, усиление контроля, выполнение ремонта, восстановление изоляции или проведение дополнительных обследований.
Дорожная карта
Какие объекты могут диагностироваться
- турбогенераторы
- гидрогенераторы
- синхронные машины
- крупные вращающиеся электрические машины
- электрические машины промышленного и энергетического назначения
Что входит в услугу
- анализ исходных данных по объекту
- подготовка технического заключении
- выезд специалистов и обследование оборудования
- подготовка программы диагностических работ
- измерение электрических параметров и параметров изоляции
- оценка состояния конструктивных элекментов статора и ротора
- обработка и анализ результатов
- подготовка технического отчета, оформление заключения и рекомендаций по дальнейшей эксплуатации и ремонту
Номенклатура услуг
Комплексное обследование турбогенератора позволяет получить объективную оценку состояния изоляционной системы, сердечника и обмотки статора, обмотки ротора, элементов крепления и других ответственных узлов оборудования.
Работы включают комплекс профилактических испытаний и специальных методов контроля. Совместный анализ результатов позволяет выявить дефекты, которые невозможно достоверно определить одним методом, оценить их развитие и принять обоснованное решение о ремонте или дальнейшей эксплуатации турбогенератора.
Цель обследования
Комплексное обследование проводится для решения следующих задач:
- Оценка фактического технического состояния турбогенератора
- Выявление локальных и развивающихся дефектов обмотки и сердечника статора
- Оценка состояния корпусной и витковой изоляции
- Выявление частичных разрядов и коронной активности
- Контроль плотности прессовки сердечника и заклиновки обмотки статора
- Оценка состояния соединительных головок и паяных соединений
- Выявление витковых замыканий обмотки ротора
- Контроль состояния обмотки ротора, пазовых клиньев, бандажных и центрирующих колец
- Проверка работоспособности штатных термодатчиков
- Определение необходимости ремонта, восстановления или дополнительного контроля
- Подготовка заключения о возможности дальнейшей эксплуатации турбогенератора
Когда рекомендуется проводить обследование
Комплексное обследование рекомендуется выполнять:
- В период капитального или среднего ремонта турбогенератора
- При выводе ротора из статора
- Перед продлением срока эксплуатации оборудования
- После длительной эксплуатации без комплексного диагностического контроля
- После аварийного отключения, короткого замыкания, перегрузки или другого ненормального режима
- При росте температуры обмотки или сердечника статора
- При увеличении уровня частичных разрядов
- При снижении сопротивления изоляции
- При появлении признаков коронирования и повреждения полупроводящего покрытия
- При обнаружении следов перегрева, истирания, ослабления креплений или вибрации обмотки
- После ремонта обмотки или сердечника статора
- Перед принятием решения о замене, модернизации или перемотке турбогенератора
Какие узлы обследуются
В зависимости от конструкции машины обследование охватывает:
- Сердечник статора
- Обмотку статора
- Пазовые и лобовые части обмотки статора
- Полупроводящие и противокоронные покрытия
- Соединительные головки обмотки
- Пазовые клинья и элементы крепления стержней
- Термодатчики обмотки и сердечника
- Обмотку ротора
- Вентиляционные каналы ротора
- Пазовые клинья ротора
- Зубцы бочки ротора
- Бандажные и центрирующие кольца
- Контактные кольца
Объём работ
- Контроль изоляции обмотки статора методом диэлектрической абсорбции (с замерами следующих параметров: R – сопротивление изоляции, C – ёмкость, Ipeak – ток утечки, DAR – коэффициент диэлектрического поглощения, PI – индекс поляризации, DD – коэффициент рассеивания диэлектрика, τ – время релаксации, TPI – обобщённый индекс поляризации, k – соответствие состояния показателям лидера, σ – активность заряда) с оценкой состояния изоляционной системы.
- Обследование (проведение осмотра) основных узлов статора (сердечника и обмотки) с использованием жёстких и гибких технических эндоскопов.
- Измерение уровня частичных разрядов в изоляции обмотки статора.
- Тепловизионная регистрация локальных ослаблений изоляции обмотки статора и нарушений полупроводящего покрытия стержней обмотки на выходе из паза.
- Регистрация коронирования элементов обмотки статора с использованием оптико-электронных ультрафиолетовых дефектоскопов высокой чувствительности.
- Ультразвуковой контроль плотности торцевых зон сердечника статора.
- Вихретоковый контроль пайки соединительных головок лобовых частей обмотки статора.
- Проверка состояния изоляции лобовых частей обмотки статора с измерением токов утечки и выявлением локальных ослаблений.
- Проверка плотности заклиновки обмотки статора.
- Испытание сердечника статора индукционными потерями и проверка правильности показаний термодатчиков, контролирующих температуру обмотки и сердечника.
- Технический осмотр обмотки ротора и элементов ее крепления в пазовой и лобовой частях с помощью видеоэндоскопов, включая эндоскопический осмотр вентиляционных каналов в пазовой части обмотки ротора.
- Технический осмотр с использованием лупы кратностью не менее 4× и технического эндоскопа бандажных колец, центрирующих колец, поверхности зубцов бочки ротора и пазовых клиньев ротора в зоне стыков, поверхности контактных колец без снятия бандажных колец.
- Проверка отсутствия или наличия витковых замыканий обмотки ротора.
- Подготовка технического отчета по результатам обследования.
Что получает заказчик
По каждому выполненному измерению или обследованию оформляется протокол с описанием выявленных дефектов, оценкой технического состояния и рекомендациями по восстановлению исправности и работоспособности оборудования
По итогам работ подготавливается технический отчет с заключением о техническом состоянии и возможности дальнейшей эксплуатации турбогенератора
В состав итоговых материалов входят:
- Протоколы испытаний и измерений
- Материалы визуального и эндоскопического контроля
- Тепловизионные изображения
- Материалы ультрафиолетового контроля
- Результаты измерения частичных разрядов
- Результаты диэлектрической диагностики
- Результаты контроля сердечника статора
- Результаты обследования ротора
- Перечень выявленных дефектов
- Оценка технического состояния оборудования
- Рекомендации по устранению выявленных нарушений
- Заключение о возможности дальнейшей эксплуатации
Требования к подготовке оборудования
До начала обследования заказчику рнеобходимо обеспечить:
- Вывод турбогенератора в ремонт
- Выполнение необходимых организационных и технических мероприятий по безопасности
- Подготовку рабочих мест
- Доступ к обследуемым узлам статора и ротора
- Вывод ротора из статора в объёме, предусмотренном программой работ
- Очистку доступных поверхностей от загрязнений, препятствующих контролю
- Предоставление эксплуатационной и ремонтной документации
- Предоставление результатов предыдущих измерений и испытаний
- Наличие источников электропитания, заземления и точек подключения
- Участие оперативного и ремонтного персонала заказчика при выполнении согласованных операций
Эксплуатационные тепловые испытания проводятся на работающем турбогенераторе без его разборки и позволяют оценить фактическое тепловое состояние обмоток статора и ротора, сердечника статора, системы охлаждения и других контролируемых узлов.
Испытания выполняются по индивидуальной программе с учётом типа и мощности турбогенератора, конструкции системы охлаждения, эксплуатационных ограничений и доступных режимов нагрузки.
Объём работ
- Анализ паспортных данных, заводской документации, схемы охлаждения и допустимых температур контролируемых узлов
- Анализ результатов предыдущих тепловых испытаний, ремонтов, модернизаций и эксплуатационного контроля
- Подготовка и согласование программы испытаний с указанием режимов работы, измеряемых параметров, продолжительности наблюдений и критериев оценки
- Проверка готовности штатной системы теплового контроля, каналов АСУ ТП, термопреобразователей и средств регистрации режимных параметров
- Определение точек дополнительных измерений и при необходимости установка временных датчиков температуры и расхода охлаждающих сред
- Регистрация активной и реактивной мощности, напряжения, частоты, токов статора, тока и напряжения ротора, коэффициента мощности
- Регистрация температуры обмотки и сердечника статора по штатным термопреобразователям
- Определение температуры обмотки ротора расчётным методом по изменению её электрического сопротивления
- Регистрация температуры первичного и вторичного хладагента на входе и выходе из турбогенератора и отдельных охладителей
- Измерение температуры охлаждающего воздуха, водорода, дистиллята, технической воды, турбинного и уплотняющего масла в зависимости от конструкции турбогенератора
- Контроль давления водорода, его чистоты и других параметров газовой системы для турбогенераторов с водородным охлаждением
- Измерение расхода дистиллята через обмотку статора и технической воды через газоохладители при наличии технической возможности
- Оценка распределения расходов охлаждающей среды между параллельными ветвями и отдельными охладителями
- Проведение тепловизионного обследования корпуса турбогенератора, выводов, щёточно-контактного аппарата, подшипниковых узлов, системы возбуждения и доступных элементов системы охлаждения
- Проведение испытаний в согласованных режимах активной и реактивной нагрузки
- Непрерывная или периодическая регистрация параметров до достижения установившегося теплового состояния
- Проверка стабильности электрических параметров и параметров охлаждающей среды в каждом контрольном режиме
- Синхронная регистрация электрических, тепловых и режимных параметров турбогенератора
Обработка результатов
- Построение графиков изменения температур и режимных параметров во времени
- Определение превышений температуры обмотки статора, сердечника, ротора и других контролируемых узлов над температурой охлаждающей среды
- Определение максимальных и средних температур по контролируемым зонам
- Оценка равномерности нагрева обмотки и сердечника статора
- Выявление термопреобразователей с нестабильными, завышенными или заниженными показаниями
- Оценка эффективности газоохладителей, воздухоохладителей и теплообменников системы водяного охлаждения
- Оценка тепловых потерь, отводимых охлаждающими средами, при наличии достоверных данных об их расходе и температуре
- Определение зависимости нагрева обмотки статора и сердечника от тока статора
- Определение зависимости нагрева обмотки ротора от тока возбуждения и электрических потерь
- Приведение результатов к расчётной температуре первичного хладагента
- Расчёт ожидаемых температур при номинальной или иной согласованной нагрузке
- Определение тепловых запасов по обмотке статора, сердечнику статора и обмотке ротора
- Расчёт допустимых токов статора и ротора по условиям нагрева при наличии достаточного количества контрольных режимов
- Сопоставление результатов с заводской документацией, результатами предыдущих испытаний и установленными температурными ограничениями
- Выявление признаков ухудшения охлаждения, локального перегрева, неравномерного распределения потоков и снижения эффективности охладителей
Что получает заказчик
- Согласованную программу эксплуатационных тепловых испытаний
- Протоколы измерений
- Таблицы зарегистрированных электрических, тепловых и режимных параметров
- Графики нагрева и охлаждения контролируемых узлов
- Тепловизионные изображения выявленных аномалий
- Расчёт превышений температуры и тепловых запасов
- Оценку эффективности системы охлаждения
- Оценку достоверности показаний штатной системы теплового контроля
- Выводы о соответствии фактического теплового состояния установленным требованиям
- Рекомендации по допустимым режимам нагрузки
- Рекомендации по очистке, настройке, ремонту или модернизации системы охлаждения
- Рекомендации по замене или дополнительной проверке термопреобразователей
- Технический отчёт с заключением о тепловом состоянии турбогенератора
Когда рекомендуется проводить испытания
- После монтажа или реконструкции турбогенератора
- После замены обмотки статора или ротора
- После ремонта или модернизации системы охлаждения
- После замены газоохладителей, воздухоохладителей или теплообменников
- При увеличении температуры обмоток, сердечника или охлаждающей среды
- При неравномерности показаний штатных термопреобразователей
- При снижении располагаемой мощности по условиям нагрева
- Перед изменением допустимых режимов нагрузки
- При подготовке к продлению срока службы
- В рамках комплексной оценки технического состояния турбогенератора
Примечание: конкретный состав измерений определяется конструкцией турбогенератора, типом охлаждения, оснащённостью штатными датчиками, возможностью изменения активной и реактивной нагрузки и задачами заказчика.
Что дает комплексное обследование электрических машин
Когда рекомендуется проводить диагностику
Диагностику электрических машин рекомендуется проводить в рамках планового технического обслуживания, перед капитальным ремонтом, после ремонта, после аварийных отключений и нештатных режимов работы, а также перед продлением срока службы оборудования.
Диагностические работы особенно целесообразны при появлении признаков ухудшения состояния машины: повышенной вибрации, перегрева, ухудшения изоляционных характеристик, нестабильной работы, аномальных шумов, снижения электрической прочности изоляции и других отклонений.
Что получает заказчик
По итогам работ заказчик получает протоколы измерений и испытаний, а также техническое заключение с оценкой состояния электрической машины.
Дополнительно предоставляются выводы о наличии и характере выявленных дефектов, рекомендации по дальнейшей эксплуатации, ремонту, сушке, усиленному контролю или выполнению дополнительных диагностических мероприятий. Такой подход позволяет использовать результаты диагностики как практический инструмент для повышения надежности и ресурса оборудования.
Конкурентные преимущества
Часто задаваемые вопросы
Диагностика позволяет оценить фактическое состояние машины, выявить развивающиеся дефекты и предупредить аварийные отказы.
При плановом контроле, в процессе капитального ремонта, после аварийных режимов, перед продлением срока службы и при появлении признаков неисправности.
Диагностика позволяет выявлять дефекты изоляции, отклонения параметров обмоток, признаки перегрева, дефекты элементов статора/ротора, вибрационные и механические нарушения, а также иные неисправности.
Объем и формат работ определяются задачей заказчика и типом оборудования. В ряде случаев возможно проведение значительной части диагностических мероприятий в рамках обследования без капитального вмешательства.
Протоколы измерений, технический отчет с заключением и рекомендациями по эксплуатации, ремонту или дополнительному контролю.
Да, результаты диагностики являются основанием для принятия решений по ремонту, техническому обслуживанию и дальнейшей эксплуатации оборудования.