СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ

Повышение надежности работы гидрогенераторов неразрывно связано со своевременным выявлением дефектов во время их работы. Для решения этой задачи перспективным является анализ контрольно-диагностических параметров. Целью работы являлась разработка компьютеризированной информационно-измерительной системы для измерения воздушного зазора в гидрогенераторе, в которой применены два емкостных сенсора с параллельными компланарными электродами. Рассмотрен способ определения параметров формы огибающей полюсов ротора гидрогенератора относительно центра оси вращения с использованием результатов измерения воздушного зазора системой.

На основе практических исследований системы показано, что ее применение позволяет по величине информативной емкости получить высокую точность и разрешающую способность измерений зазора с возможностью линеаризации функции преобразования сенсора программным путем. Для определения отклонения формы огибающей полюсов ротора от идеального цилиндра предложено форму огибающей описывать с помощью ряда Фурье, а вычисление коэффициентов ряда производить как коэффициентов регрессии с помощью метода наименьших квадратов.

Применение данного метода при обработке измерительной информации компьютеризированной информационно-измерительной системой в совокупности с разработанным первичным преобразователем с компланарными параллельными электродами позволяет достичь высокой точности и разрешения измерений по величине информативной емкости.

1. Зайцев, Є.О. Визначення функції перетворення ємнісного сенсора повітряного зазору в гідрогенераторі СГК 538/160-70М / А.С. Левицький, Є.О. Зайцев, Б.А Кромпляс // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України. – 2016. – Вип. 43. – С. 134–137.

2. Babak S.V., Myslovich M.V., Sysak R.M. Statisticheskaya diagnostika elektrotekhnicheskogo oborudovaniya [The statistical diagnostics of the electrotechnical equipment], IED NANU Publ., 2015, 456 p.

3. Bazeev E.T., Bileka B.D., Vasil'ev E.P., Varlamov G.B., Vol'chin I.A. Energetika: istoriya, nastoyashhee i budushhee. Razvitie teploenergetiki i gidroenergetiki [Energetic: history, present and future. The development of thermal power and hydropower]. Кiev, Lira Publ., 2011, pp. 393–398.

4. Alekseev B.A. [Determining the status (diagnostics) of large hydro generators]. ENAS, 2002, 144 p.

5. Alekseev B.A. [Determining the status (diagnostics) of large turbo generators]. ENAS, 2001, 152 p.

6. Eriksson K., Eriksson S. VIMOS condition monitoring for hydro power machines. ABB Review, 1992, no. 1, pp. 15–20.

7. Levytskyi A.S, Fedorenko G.M. Gruboj O.P. [Monitoring of the status of powerful hydro and turbo generators using capacitive meter for the parameters of mechanical defects]. ІED NANU Publ., 2011, 242 р.

8. Using the VM600 system to measure air gaps on hydro turbine. Pipersville, PA, USA, ZeefaxInc, 2012, 43 p.

9. Griscenko M., Elmanis-Helmanis R. Eccentricity of Slow-Speed Salient-Pole Generator: Analysis based on Air Gap Spectrum. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 2015, vol. 52, iss.1, pp. 26.–37

10. . Rasmussen, J. Condition Monitoring for Hydro Machinery / J. Rasmussen, B. Howard // Orbit. – 2004. – P. 49–57.

11. Skvorcov O.B., Radchik I.I., Tarakanov V.M., Trunin E.S., Smirnov S.I. Ustrojstvo izmereniya vozdushnogo zazora [The device for measuring the air gap]. Patent RF no. 2318182, 2006.

12. Levytskyi, A.S., Zaitsev, I.O., Kromplyas, B.A. Jemnisnyj sensor dlja vymirjuvannja povitrjanogo zazoru v generatorakh [Capacitive sensor for measuring air gap between stator and rotor generators]. Patent UA no. a2016 03404, 2016.

13. Bissonnette R. Marc. Case Studies of Problems Diagnosed Using On-Line Machine Monitoring on Hydro-Generating Machines. Proc. of the Hydro Vision 2006, 2006, USA, Portland., pp.1–11.

14. Pollock G.B. Vertical hydraulic generators experience with dynamic air gap monitoring. IEEE Transactions on Energy Conversion, 1992, vol. 7, no. 4, pp. 680–668.

15. Vovk I.G. [Geometric modeling of motion of systems in problems of applied geoinformatics]. Bulletin SSUGT (Siberian State University of Geosystems and Technologies) [Bulletin SSUGT (Siberian State University of Geosystems and Technologies)], 2015, no. 2 (30), pp. 72–77 (in Russian).

16. Zaitsev I.O., Levytskyi A.S., Kromplyas B.A. [The errors of the capacitive sensor gap in the hydrogenator]. Pratsі Іnstitutu elektrodinamіki Nacіonal'noji akademіji nauk Ukrajini, 2016, no. 44, pp. 50–55 (in Ukrainian).

17. Potashnik S.I., Fedorenko G.M., Vas'kovskij Yu.N. [Problems of improving the reliability of powerful hydrogenerators with the instability of the air gap]. Gidroenergetika Ukrainy [Hydropower of Ukraine], 2006, no. 3, pp. 6–10 (in Russian).

18. Aliabad A.D., Mirsalim M., Aghdaei M.F. A Simple Analytic Method to Model and Detect Non-Uniform AirGaps in Synchronous Generators. Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, 2010, vol. 6, no. 1, pp. 29–35.

19. Mikalauskas R. Air gap modelling and control possibilies in rotary systems. Ultragarsas, 2003, no. 1 (46), pp. 7–11.

20. Griscenko M., Elmanis-Helmanis R. Eccentricity of slow-speed salient-pole generator: analysis based on air gap spectrum. Latvian journal of physics and technical sciences, 2015, no. 1, pp. 26–37.

21. Zaitsev I.O., Sidorchuk V.E., Shpil'ka, A.N. [Application of the spectrum analysis with using Berg method to developed special software tools for non-contact vibration diagnostics system]. Devices and Methods of Measurements, 2016, vol. 7, no. 2, pp. 186–194 (in Russian). doi: 10.21122/2220-9506-2016-7-2-186-194