В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Здравствуйте уважаемые спецы!
Проблема такая: повышенная вибрация на контактных кольцах щеточного аппарата генератора паровой турбины Т3ФГ - 160-2МУЗ, уже подбирается к 500 мкм. Причем максимальный уровень фиксируется только на внутренних кольцах. На внешнем кольце порядка 30 и 50 мкм соответственно вертикальная и горизонтальная. В основном по спектру первая гармоника, но на некоторых щетках кроме 1й есть и 2я и 3я, причем уровень сигнала и состав спектра нестабилен даже в течении одного замера, фаза так-же плавает 30 – 120гр.
Предполагаем ослабление внутреннего кольца в процессе эксплуатации агрегата (были аварийные остановы по причине сетей).
Подскажите кто в курсе, как еще можно определить возможные причины и грядущие последствия работы в таком режиме (как поведут себя прослабленные кольца при дальнейшей эксплуатации). Либо поделитесь личным опытом по теме. Спасибо.


Вн. К. .................................................................................. Н.К.

Верт. 380 – 550/310 ф302 420/380 ф276 340/220 ф290.......................33/10 ф086
Гор. 410 /340 ф004 480/386 ф341 240/220 ф0 ..........................53/230 ф026

Что есть "внутренние" и "наружные" кольца?

Скорее всего неравномерно износились контактные кольца (бой, не круглость) и требуется их шлифовка или проточка во время останова (предварительно проверив бой и геометрию колец). "Плюсовые" и "минусовые" кольца могут изнашиваться по разному, тем более если ещё и щётки не той марки использовались.

РД 153-34.0-45,510-98 - тебе в помощь
Обрати внимание на п.п. 1.6, 1.8 и 1.9.

"Вячеслав"
Спасибо за ссылку!
"внутренние" и "наружные" кольца - это расположение колец на роторе относительно бочки ротора, ближе к торцу ротора внутренние и соотв-но дальше от бочки наружние.
Щетки стоят соответствующие инструкции, униполярные, износ колец контролировался во время остановов и был равномерно-незначительным (генератор всего 5 лет в работе), поэтому перемена полярности не требовалась.
после выявления повышения вибрации колец делалась подшлифовка в процессе работы, явного эффекта не произошло.
Для проверки боя и геометрии колец ждем останова и мониторим вибрацию.
Еще Вопрос: кто какой максимум вибрации фиксировал на кольцах и как определиться с границей отключения агрегата.

по ПТЭ не совсем конкретно:
"5.1.36. ...............
Вибрация контактных колец турбогенераторов должна измеряться не реже 1 раза в 3 мес и быть не выше 300 мкм. При вибрации контактных колец свыше 300 мкм, сопровождающейся ухудшением работы щеточно-конта кт ного аппарата, турбогенератор при первой возможности должен быть выведен в ремонт. Вибрация колец после ремонта не должна превышать 200 мкм."

У нас выше 300 и ухудшения работы нет.....??

Спасибо за любую информацию по теме!

Я больше 250мкм ни разу не наблюдал.

Кольца садят на горячую с таким натягом, что ослабление посадки до появления зазора маловероятно (хотя существует возможность заводского брака).

Вот как раз при униполярных щётках и меняют полярность не реже 1 раза в год, чтобы износ колец был более равномерный. "Минусовы" изнашиваются значительно сильнее "плюсовых" (если я не путаю, всё таки ни разу не электрик).

"Подшлифовка в процессе работы" это наждачкой или камнем с рук? Так снимают окисную плёнку с колец, примерно раз в неделю. Шлифуют кольца специальным приспособлением, по сути переносным шлифовальным станком, на небольших оборотах ротора. Возможно "подшлифовкой" и усугубили ситуацию.

Генератор в работе 5 лет. Значит в прошлом году его выводили в капремонт? Или в этом планируете? Если в этом году в ремонт и других проблем кроме вибрации колец нет, то наверно надо дорабатывать до ремонта, но усиленно контролируя ЩКА по всем параметрам.

Выводили в ремонт и все было нормально.
Подшлифовываем согласно п.
"2.2.4. При работе скользящего контакта с отсутствием искрения ремонтному персоналу рекомендуется не реже одного раза в две недели проводить на работающем генераторе подшлифовку КК шлифовальной шкуркой со стеклянными или электрокорундовыми зернами размером 40 мкм с целью нормализации политуры."
Уже при останове будем промерять, выяснять и т.д.

Спасибо! Будем тянуть до планового останова.
(У меня информация что (+) изнашивается больше, так электрики уверяют..).

Удачи!

кольца находятся м/ду бочкой и опорой или за опорой, ближе к возбудителю?

Кольца за опорой, на свободном конце вала.
Вы были правы, при проточке выявили "проплешину",
сняли в итоге около 1 мм.
Сейчас размах 50-70 мкм на 3000 об/мин. Причины появления проплешины выясняем...
Всем спасибо!

Коллеги здравствуйте. У нас то же проблема с КК (контактными кольцами) генератора ТВ-60-2МФ.
В марте 2015г появилась сильная вибрация на одном из колец, которая перешла в сильное искрение. Машина аварийно остановлена в ремонт. После проточки КК шлифовальным станком добились вибрации КК в 120 мкм. Машина отработала месяц, останов. В октябре снова включили в сеть. Через месяц выбрация начала увеличиваться. Снова шлифанули КК. На сегодняшний день вибрация гуляет в пределах 600-800 мкм, с сильной визуальной вибрацией щеток одного полукольца КК. Щетки на нем меняем чуть ли не каждый день. Сегодня замерили вибрацию это КК. С одной стороны вибрация 600 мкм, с другой 200 мкм. Щетки периодически успокаиваются.
Кто может, что подсказать по причине и что делать?

Тут либо проблемы у электриков с притиркой щёток, усилием нажима и токами на щётках - см. РД 153-34.0-45,510-98 п.3.4.. Т.е. если хотя бы одна щётка изначально была придавлена сильнее чем нужно (ток на щётке значительно выше нормы), плюс высокая реактивка, всё это вызвало сильное искрение с ухудшением качества контактной поверхности кольца, а дальше цепная реакция остальных щёток приводящая к эрозии контактной поверхности.

Либо это кольцо дальнее от опоры генератора и из-за прогиба ротора (в том числе и по второй гармонике) имеет изначально большой размах вибрации или в заточку ЩКА установлен груз при балансировки ротора, который отгибает консоль. В таком случае щетки за оборот, за счёт инерции и трения в направляющих, меняют усилие нажатия и соответственно протекающий ток, что приводит к искрению и неравномерной эрозии. Косвенно это подтверждает относительно высокая вибрация кольца после проточки - 120мкм и высокая разница при замере с разных сторон. По моему, относительно небольшому, опыту с ЩКА, вибрация колец после проточки не превышает 100мкм.

Либо эти две причины сошлись в месте.

С притиркой щеток проблем нет. Один и тот же человек по ним ходи уже лет 10. А проблема началась недавно. На момент сильной вибрации и прыгания щеток реактив составлял 3 Мвар. Ниже у же некуда. В заточке ЩКА грузов нет. При балансировке груза ставим на ротор. А кольцо дальнее от опоры. Согласно РД после капитального ремонта генератора вибрация КК не должна превышать 200мкм, в эксплуатации 300мкм. При реактивке в 3мвар и активке в 60МВт в течении часа наблюдалась сильная вибрация одной половины щеток дальнего от опоры кольца с сильным износом щеток и образованием большого количества угольной пыли. Где то через час прыгание щеток постепенно стало снижаться и успокаиваться. Можно как то диагностировать ослабление посадки КК на роторе?

По большому счету, проблемы с вибрацией ЩКА дело чисто электриков, а не вибрационщиков, если она не вызвана механической вибрацией консоли или всего ротора генератора, т.к. связаны в основном с состоянием щёток и токосъёмных колец, а также с режимом.

Ослабление посадки колец очень маловероятно. Изолирующая втулка либо намотана на ротор и является одним целым с ним, либо посажена по прессовой посадке на горячую, а кольца на втулку садятся по горячепрессовой посадке с натягом более 0,5 мм. Если конечно в капремонт их не сдёргивали и чего нибудь не напортачили со втулками.
Вряд ли кто то занимался вопросом диагностики ослабления посадки контактных колец по вибрации. Чисто теоретически, вроде должна меняться фаза вибрации щётки.

Судя по типу генератора, машина старая и если контактные кольца за время эксплуатации не менялись или менялись очень давно, то имеет смысл проверить глубину "декомпрессионной" винтовой канавки на кольце. Если глубина канавки менее 3 мм (п. 3.2.13 РД), то может возникнуть "подскок" щёток за счёт аэродинамических сил типа "экранного эффекта", а также возможен их перегрев.

Имеет смысл также проверить зазоры в щёткодержателе п. 3.2.6., а также между ним и кольцом п. 3.2.8. Нарушение этих зазоров в сторону увеличения может приводить к повышенной вибрации щёток и их ускоренному износу.

Добрый день!
Подскажите пожалуйста, а как происходит процесс замера вибрации контактных колец? Ведь они же под напряжением при работе. Какое оборудование при этом используют?

Для защиты прибора, через диэлектрический материал. Я использую самостоятельно изготовленный щуп из эбонита, накручиваю вместо магнита на штатный датчик. Для защиты измеряемого можно использовать диэлектрические перчатки и д/коврик. Согласно инструкции датчик держит электротехнический персонал.

Некоторые фирмы раньше изготавивали металлические щупы с изолирующей вставкой, но их на всякий случай надо было обматывать изолентой или, как я делал, изолировать термоусадочной трубкой, чтобы случайно не коротнуть на траверсу. Сейчас в интернете нашёл только цельнометалические. После того как сломал штатный изолированный щуп выточил на токарном станке из эбонита.
Совет. Если будешь делать эбонитовый щуп, делай сразу 2-3 шт. Ломаются в самый неподходящий момент. Шпильку в тело щупа делай длиннее, чем штатная у магнита. Эбонит хрупковатый, хоть и резина.
Николай правильно акцентировал - датчик со щупом в щётку ЩКА упирает электрик. Твоя задача, стоя в стороне, нажимать кнопки на приборе и записывать показания в журнал. Желательно стоя на резиновом коврике.

Ну и для полноты картины: Выписка из РД 153-34.0-45.510-98

1.16. Значение вибрации КК в условиях эксплуатации не должно превышать 300 мкм. Измерение вибрации колец следует производить не реже одного раза в 3 мес. Вибрация КК после их механической обработки не должна превышать 200 мкм.
1.16.1. Измерение вибрации производить на каждом КК в двух крайних точках по его ширине в горизонтальной и вертикальной плоскостях через штатные щетки (всегда через одни и те же).
1.16.2. Измерение вибрации вала производить через электрощетку, используемую в схеме контроля изоляции цепей возбуждения и установленную возле ЩКА.
1.16.3. Усилие прижатия щупа должно обеспечивать безотрывное перемещение щупа за вибрирующей электрощеткой, продолжительность измерений - не более 10 - 15 с. При наличии на щетках резиновых амортизационных накладок такие щетки на время измерений должны быть заменены щетками с латунными накладками. Щуп вибродатчика должен быть выполнен из изоляционного материала.
1.16.4. Одновременно с измерением вибрации КК зафиксировать по штатному устройству непрерывного контроля вибрацию опорного подшипника генератора, ближайшего к ЩКА.
1.16.5. Вибрацию целесообразно измерять в одном и том же режиме работы генератора, близком к номинальному, и при одинаковых токах ротора.

Спасибо!
А для замера вибрации контактных колец нужна ли специалисту по вибрации группа по электробезопасности? И еще какое напряжение на контактных кольцах?

Ты же работаешь с электрооборудованием, измеряешь вибрацию на эл.двигателях, генераторах. Так что по всякому нужно иметь минимум 3 группу. По контактным кольцам - ты к ним даже подходить не будешь, ты стоишь в стороне, датчик на длинном кабеле, все действия со щетками и датчиком проводит персонал электроцеха.
Напряжение на щетках КК зависит от типа генератора и нагрузки, в пределах 100-600 Вольт постоянного тока.

Ответ, конечно, с запозданием)) Я контролирую вибрацию ЩКА самостоятельно в присутствии персонала эл.цеха (они снимают прижимные пружины). У меня 3 группа по электробезопасности.

Зачем они снимают пружины?

Чтобы можно было щуп упереть в щётку.

Здравствуйте уважаемые коллеги!
Вычитал что можно производить осмотр контактных колец при помощи стробоскопа. Не могу понять как это делается. Такая процедура делалась на старых приборах БИП. Описано что рабочий ротор должен "замерзнуть" и производится осмотр. Что для этого нужно? Установить датчик вибрации на опору? Нужна ли метка на роторе?