Описание
Устройство JUVTEK К30-4 обеспечивает защиту подшипниковых узлов энергетических машин от повреждения роторными токами и электроэрозионных повреждений.
Устройство К30-4 полностью контролирует всю цепь заземления вала в автоматическом режиме, в том числе:
— ток заземления;
— переходное сопротивление заземляющих щёток (отскок щеток);
— напряжение на валу агрегата в месте установки заземляющих щёток;
— ведёт запись всех данных в архив;
— выдаёт предупредительную сигнализацию на щит управления;
— передаёт замеряемые параметры в АСУ ТП станции.
Устройство позволяет предотвратить электроэрозионные повреждения вкладышей подшипников, применяться в энергетике, тяжелой и газовой отраслях промышленности, на морских судах.
Особенности устройств К30:
1. Формирование надёжной цепи заземления вала.
2. Функция очистки щёток во время работы.
3. Вывод контролируемых параметров в АСУ.
4. Принципы контроля выполнены в соответствии с руководящими документами.
5. Независимость от работы схемы контроля замыкания обмотки ротора и системы возбуждения генератора.
6. Лёгкость восприятия параметров.
7. Автоматизация измерений.
8. Лёгкость монтажа и подключения.
9. Регулировка величины порога срабатывания сигнализации.
Для работы устройств К30 необходимо наличие на оборудовании заземляющих щёток, например, токосъёмных устройств типа JUVTEK К10(К20).
Видео:Реактивная мощность за 5 минут простыми словами. Четкий #энерголикбезСкачать
ЗБ-2К. Устройство заземления вала турбоагрегата
Описание
Устройство является модернизированной комбинацией ранее выпускавшихся: заземляющего блока ЗБ-1Б.У и устройства сигнализации КЗВ-1.
На ТА, оснащенных заземляющей щеткой (ЗЩ), при потере контакта последней с валом, устройство ЗБ-2К обеспечивает:
— снятие с вала ТА статического напряжения;
— снижение наводимого на вал переменного напряжения от системы возбуждения генератора и от защиты от замыкания на землю в одной точке.
Устройство может работать на турбоагрегатах любого типа и с любой системой возбуждения. На генераторах с бесщеточной системой возбуждения, не имеющих заземляющей щетки, устройство обеспечивает заземление вала, но работает без функции контроля сопротивления цепи заземления.
Устройство предназначено для работы в следующих условиях:
— климатическое исполнение УХЛ, категория размещения 4 по ГОСТ 15150-69 (температура окружающего воздуха от +1 до +45˚C);
— высота над уровнем моря до 2000 метров;
— окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;
— вибрационные нагрузки в диапазоне частот от 10 до 100 Гц при максимальном ускорении 0,7 G.
Устройство имеет степень защиты 1Р40, а зажимы для присоединения внешних проводников 1Р00 по ГОСТ 14255-69.
Общие технические параметры устройства:
1. Изоляция устройства выдерживает в течение одной минуты без пробоя и перекрытия испытательное напряжение частоты 50 Гц:
— 2000 В между любыми электрически не соединенными цепями, выведенными на клеммник;
— 500 В между разомкнутыми контактами одной контактной пары.
2. Сопротивление изоляции между любыми электрически не соединенными цепями не менее 20 МОм.
Видео:Портативная система контроля загазованности Dräger X-Zone 5500: принцип работыСкачать
Заземление роторов паровых турбин
В соответствии с действующими нормативными документами для предотвращения электроэрозионного износа подшипников турбоагрегатов необходимо выполнять мероприятия:
— Устанавливать токосъёмные щетки заземления вала турбины для стекания электростатических зарядов.
— Устанавливать устройства контроля цепи заземления вала и работоспособности щеток.
— Проводить размагничивание деталей турбоагрегатов при остаточном уровне намагниченности выше нормы.
— Контролировать состояния подстуловой изоляции, масляных пленок подшипников генератора (возбудителя) и связанных с ними маслопроводов.
— Поддерживать эксплуатационными службами электростанций высоких изолирующих свойств масляных пленок в подшипниках, обеспечивая качество масла, не допуская его обводнения и присутствия механических примесей.
Одной из основных мер защиты турбоагрегата от электроэрозионных повреждений является установка токосъёмных щеток заземления вала. Выполнение данного мероприятия обеспечивает стекание на землю электростатических зарядов, вызванных трением роторов турбины о пар. А также создаёт контур заземления для роторных токов в обход подшипников турбины и деталей узла регулирования.
Подшипники турбины и детали узла регулирования являются наиболее близко расположенными заземленными узлами к валопроводу турбоагрегата. Поэтому они являются потенциально наиболее уязвимыми местами для прохождения роторных токов. Это подтверждает практика отказов – при отсутствии заземления в 80% случаев электроэрозионные повреждения имеют первые три (по порядку) подшипника турбины, детали узла регулирования и автомата безопасности.
По рекомендациям заводов изготовителей заземляющие щетки необходимо устанавливать только в одном сечении вала турбины во избежание дополнительных контуров замыкания роторных токов. Располагать щетки следует как можно ближе к узлу регулирования для его защиты. Установка заземляющих щеток возможна только в зазорах между корпусами подшипников и цилиндров, где есть доступ к открытым участкам поверхности вала. На большинстве турбин, эксплуатируемых в настоящее время, выполнение данных требований затруднено, в виду весьма малого расстояния открытых участков вала (данные турбины проектировались без требования установки заземляющих щеток). Как правило, расстояние в осевом направлении между корпусами узлов турбины (подшипники, узел регулирования, цилиндры) составляет 30-50 мм. А расстояние открытых участков вала – не более 20-30 мм. Наличие высоких температур и пропаривания в месте установки щеток обуславливает необходимость частого обслуживания и ремонта токосъёмного узла.
Читайте также: Соединение шнека с валом
В связи с вышеперечисленными обстоятельствами эксплуатационному персоналу невозможно провести замену заземляющих щеток, техническое обслуживание самих щеткодержателей и их ремонт во время работы турбины. Обслуживание заземляющих устройств возможно только в период плановых ремонтов. Поэтому большую часть времени турбина работает без исправного заземления ротора.
Компания ЮВТЕК осуществляет производство и сервисное обслуживание новой запатентованной схемы токосъёмных щеток 10-1 для заземления роторов паровых и газовых турбин. Устройство К10-1 относится к области защиты узлов крупных вращающихся машин от электроэрозионного разрушения и может применяться на паровых и газовых турбинах любого типа и мощности.
Заземляющее устройство К10-1 выполнено в виде отдельных конструктивных модулей: блок настройки и индикации; направляющая для хода щетки; кронштейн для крепления щеткодержателя к корпусу вращающейся машины и регулировки его относительного положения.
Направляющая и блок настройки и индикации расположены вертикально друг относительно друга на одной оси. Все функции по настройке, индикации, техническому обслуживанию и замене щеток объединены в блоке настройки и индикации, выполненного в виде цельного модуля. Блок вынесен из зоны контакта щетки с валом и в смонтированном состоянии токосъёмного устройства располагается над корпусами узлов турбины в зоне свободного доступа. В зазоре между узлами турбины располагается только направляющая со щеткой. Направляющая и блок настройки и индикации имеют разъемное резьбовое соединение, что обеспечивает быстрый доступ к щетке при её замене. Все детали и узлы щеткодержателя изготовлены из нержавеющей стали, что обеспечивает долгий срок службы.
Токосъемное заземляющее устройство поставляется в состоянии монтажной готовности. Кронштейн монтируется на внешнюю часть корпуса узлов турбины при помощи болтового соединения, что исключает необходимость демонтажа и доработки данных узлов. Щеткодержатели устанавливаются преимущественно в районе 1-го подшипника турбины, либо в другом месте, определенным заводом – изготовителем, где имеется свободный участок вала в осевом направлении не менее 19 мм.
К10-1 обеспечивает:
· Формирование надежного скользящего контакта щетки с открытыми участками поверхности вала, в частности, находящихся в труднодоступных местах – в зазорах между корпусами и узлами машины.
· Надежную работу токосъемного устройства в агрессивных условиях окружающей среды: температура до +450 о С, наличие пыли, масляных и водяных паров.
· Возможность технического обслуживания щеток и их замену при работе турбины.
· Регулировку и индикацию усилия прижатия щеток во время работы турбины.
· Электрическую изоляцию токоведущих частей щеткодержателя от корпуса турбины.
· Защиту персонала от поражения электрическим током при техническом обслуживании устройства.
· Монтаж токосъемного устройства без доработки и демонтажа корпусов турбины, в том числе: маслозащитных колец, подшипников, концевых уплотнений цилиндров.
Видео:Эпизод 15 - Режимы работы и эксплуатация турбинного оборудования ТЭС (система защиты турбины)Скачать
Устройство заземления вала турбоагрегата
Полезная модель относится к защите электроустановок и, в частности, к защите элементов конструкции турбоагрегатов от наведенных напряжений.
Использование полезной модели позволяет одновременно уменьшить сопротивление в цепи заземления при нарушении контакта с валом щетки, расположенной со стороны турбины, и снизить ток через элементы конструкции турбогенератора от продольной э.д.с. ротора, а также дает возможность с помощью блока контроля изоляции определять место замыкания в цепи возбуждения генератора без его перевода на резервный возбудитель.
Устройство заземления вала турбоагрегата содержит первый вывод, предназначенный для подключения к контактной щетке, установленной на валу турбоагрегата со стороны возбудителя, второй вывод, предназначенный для подключения к контуру заземления, и включенный между указанными выводами заградительный фильтр, выполненный с максимумом затухания на промышленной частоте и минимумом затухания на нулевой частоте. Заградительный фильтр может иметь минимум затухания на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя. Устройство может, содержать коммутатор, нормально замкнутая контактная группа которого включена последовательно с заградительным фильтром. Заградительный фильтр может содержать индуктивность, включенную между первым и вторым выводами устройства, при этом коммутатор может быть дополнительно снабжен переключающей контактной группой, нормально замкнутый контакт которой подключен к средней точке указанной индуктивности, нормально разомкнутый — к первому выводу устройства, а переключаемый контакт предназначен для подключения к блоку контроля изоляции цепи возбуждения турбогенератора. Заградительный фильтр может содержать последовательный LC-контур, настроенный в резонанс на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя.
Полезная модель относится к защите электроустановок и, в частности, к защите элементов конструкции турбоагрегатов от наведенных напряжений.
Для снятия наведенных напряжений с неподвижных конструкций и деталей электроустановок используют непосредственное их соединение с контуром заземления, а при подвижных — соединение с контуром заземления осуществляют через графитовые или металлографитовые контактные щетки. Нарушение заземления вала турбоагрегата приводит к повреждению элементов его конструкции и сокращению зоны действия блока контроля изоляции цепи возбуждения турбогенератора, поэтому для надежной работы турбоагрегата необходимо обеспечить качественное соединение его вала с контуром заземления [1]. Это соединение осуществляют двумя контактными щетками. Одну (заземляющую), установленную на валу со стороны турбины, непосредственно соединяют с контуром заземления, а вторую (релейную), установленную на валу со стороны возбудителя генератора, соединяют с контуром заземления через устройство заземления. Щетка, установленная со стороны турбины, работает в более тяжелых условиях, менее доступна для ремонта и ее контакт с валом чаще нарушается.
Читайте также: Гарант блокиратор рулевого вала мазда сх 5
Функция устройства заземления, состоит, во-первых, в уменьшении величины наводимого на валу напряжения в случае нарушения контакта с валом щетки, установленной со стороны турбины, а во-вторых, в ограничении тока, протекающего через обе контактные щетки под действием наводимой в роторе продольной э.д.с.
Известно выбранное в качестве прототипа устройство заземления вала турбогенератора, содержащее первый вывод, предназначенный для подключения к контактной щетке, установленной на валу
турбоагрегата со стороны возбудителя, второй вывод, предназначенный для подключения к контуру заземления, и включенную между указанными выводами параллельную RC-цепь [2].
Недостаток прототипа — большое сопротивление RC-цепи постоянному току, что ухудшает заземление вала (равносильно увеличению сопротивления перехода щетка-вал), приводит к увеличению наведенного напряжения на валу. Это в свою очередь может привести к пробою масляного клина, протеканию тока через место пробоя и, как следствие, вызывает электроэрозию и повреждение деталей турбоагрегата, а также отрицательно влияет на работу средств контроля изоляции цепи возбуждения. С другой стороны уменьшение полного сопротивления RC-цепи для промышленной частоты до величины менее 300 Ом нежелательно, т.к. длительное протекание большого тока, вызванного продольной э.д.с. ротора, также может привести к повреждению деталей турбоагрегата.
Раскрытие существа полезной модели
Задача полезной модели — одновременно снизить сопротивление цепи заземления и уменьшить ток от продольной э.д.с. ротора.
Существо полезной модели состоит в том, что устройство заземления вала турбоагрегата содержит первый вывод, предназначенный для подключения к контактной щетке, установленной на валу турбоагрегата со стороны возбудителя, второй вывод, предназначенный для подключения к контуру заземления, и включенный между указанными выводами заградительный фильтр, выполненный с максимумом затухания на промышленной частоте и минимумом затухания на нулевой частоте.
Это решает задачу полезной модели.
Полезная модель имеет развития и уточнения, которые состоят в том, что:
— заградительный фильтр выполнен с минимумом затухания на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя;
— введен коммутатор, нормально замкнутая контактная группа которого включена последовательно с заградительным фильтром;
— заградительный фильтр содержит индуктивность, включенную между первым и вторым выводами устройства, а коммутатор дополнительно снабжен переключающей контактной группой, нормально замкнутый контакт которой подключен к средней точке указанной индуктивности, нормально разомкнутый — к первому выводу устройства, а переключаемый контакт предназначен для подключения к блоку контроля изоляции цепи возбуждения турбогенератора;
— заградительный фильтр содержит последовательный LC-контур, настроенный в резонанс на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя.
Эти развития позволяют исключить отрицательное влияние устройства заземления на работу средств контроля изоляции цепи возбуждения и, не переводя генератор на резервный возбудитель, определить место замыкания на землю цепи возбуждения (замыкание обмотки возбуждения на бочку ротора или замыкание на землю возбудителя), а также дополнительно снизить сопротивление устройства заземления для наводимой на валу турбоагрегата основной гармоники напряжения возбуждения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует схему и работу устройства, а фиг.2 — характеристику затухания заградительного фильтра с учетом развитии полезной модели.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 показаны входящие в состав турбогенератора: турбина 1, бочка 2 ротора турбогенератора, возбудитель 3, вал 4, обмотка 5 возбуждения, расположенная на бочке 2 ротора, контактная щетка 6, расположенная со стороны турбины 1, и контактная щетка 7,
расположенная со стороны возбудителя. Щетка 6 соединена непосредственно с контуром заземления 8. Щетка 7 соединена с первым выводом 9 устройства заземления вала, второй вывод 10 которого соединен с контуром заземления 8.
В состав устройства по полезной модели входят показанные на фиг.1: первый вывод 9, второй вывод 10, заградительный фильтр 11, включенный между выводами 9 и 10, а также коммутатор 12 с нормально замкнутой контактной группой 13 и переключающей контактной группой, в которую входят нормально замкнутый контакт 14, нормально разомкнутый контакт 15 и переключаемый между ними контакт 16. Контактная группа 13 включена последовательно с фильтром 11, в состав которого входят параллельный LC-контур 17, настроенный в резонанс на промышленной частоте, например, 50 гц и последовательный LC-контур 18, настроенный в резонанс на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя, например, 300 гц. Контакт 14 подключен к средней точке индуктивности контура 17, контакт 15 — к выводу 9, а контакт 16 — к блоку 19 контроля изоляции цепи возбуждения турбогенератора, в которую включена обмотка 5. Выводы 9 и 10 подключены к контуру заземления 8 и к щетке 7 соответственно.
Читайте также: Опорный диаметр вала что это
На фиг.2 обозначено: 20 — затухание фильтра 11; 21 — частота; 22 — резонансная частота контура 17; 23 — резонансная частота контура 18.
Устройство работает следующим образом.
В рабочем состоянии контактные группы коммутатора 12 находятся в положении, показанном на фиг.1. При хорошем контакте щеток 6 и 7 с валом 4 турбоагрегата ток заземления, протекающий в контур 8 от напряжения, наведенного в бочке 2 ротора, распределяется между щетками 6 и 7 пропорционально сопротивлению соответствующих цепей. Через щетку 6 и фильтр 11, характеристика затухания которого приведена на фиг.2, протекает: постоянный ток от
статических зарядов, возникающих при трении сухого пара о лопатки турбины; ток промышленной частоты, вызванный продольной э.д.с. ротора; ток основной гармоники напряжения возбудителя и постоянный ток, контролируемый блоком 19.
Сопротивление постоянному току, которое вносит индуктивность контура 17 в цепь, контролируемую блоком 19, незначительно и не оказывает влияния на его работу.
При наличии контакта между щеткой 6 и валом 4 (переходное сопротивление контакта не превышает нескольких Ом) статический заряд стекает с вала через щетку 6, а заградительный фильтр 17 ограничивает протекающий через обе щетки 6, 7 и элементы конструкции турбогенератора ток промышленной частоты, вызванный продольной э.д.с. ротора.
При нарушении контакта вала 4 со щеткой 6 (или ее временном отсутствии) ток, вызванный наведенными на валу 4 статическими зарядами, будет стекать на контур 8 заземления через фильтр 11.
Как видно из фиг.2, фильтр 11 имеет максимальное затухание для тока промышленной частоты, на которую настроен контур 17, и практически нулевые затухания на частотах, близких к постоянному току, к частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя, на которую настроен контур 18, а также на высоких частотах.
В результате ток промышленной частоты, текущий через обе щетки, будет ограничен резонансным затуханием параллельного LC-контура 17, а для постоянного тока отекания статического заряда, текущего через щетку 7 при нарушении контакта щетки 6 с валом 4, и тока с частотой основной гармоники пульсаций напряжения возбуждения, текущего через блок 19, будет обеспечиваться низкоомная электрическая связь с контуром 8 заземления.
Если блок 19 выдает сигнал о нарушении изоляции цепи возбуждения, то обслуживающий персонал искусственно создает режим отсутствия заземления вала 4 через щетку 6 и переводит коммутатор 12 в положение, при котором контактная группа 13 разомкнута, а переключаемый контакт 16 замкнут с контактом 15. Если в этом положении коммутатора 12 в вышеуказанное положение сигнал блока 19 о нарушении изоляции (о замыкании на землю) цепи возбуждения не пропадает, то персонал делает вывод о том, что нарушение изоляции произошло в обмотке возбуждения, расположенной на бочке ротора, а возбудитель исправен. Если при переводе коммутатора 12 сигнал с блока 19 пропадает, то персонал делает вывод о нарушении изоляции на внешнем по отношению к генератору участке цепи возбуждения, связанном с возбудителем, и, следовательно, о необходимости заменить возбудитель на резервный.
Таким образом, использование полезной модели позволяет одновременно уменьшить сопротивление в цепи заземления при нарушении контакта с валом щетки, расположенной со стороны турбины, и снизить ток через элементы конструкции турбогенератора от продольной э.д.с. ротора, а также дает возможность с помощью блока контроля изоляции определять место замыкания в цепи возбуждения генератора без его перевода на резервный возбудитель.
1. Эксплуатационный циркуляр № Ц-05-88/Э «О предотвращении электроэрозии турбоагрегатов». Министерство энергетики и электрификации СССР, 1988 г.
2. Amman С., Reichert К., Posedel Z. Shaft Voltages in Turbosets Operating Experience with RC-grounding and New Possibilites for Monitoring the Condition of Turbogenerators. — Proc. Of Int. Conf. «SM-100», Zurich, 27-29.08.91, pt. 111, 703-708.
1. Устройство заземления вала турбоагрегата, содержащее первый вывод, предназначенный для подключения к контактной щетке, установленной на валу турбоагрегата со стороны возбудителя, второй вывод, предназначенный для подключения к контуру заземления, и включенный между указанными выводами заградительный фильтр, выполненный с максимумом затухания на промышленной частоте и минимумом затухания на нулевой частоте.
2. Устройство по п.1, в которое введен коммутатор, нормально замкнутая контактная группа которого включена последовательно с заградительным фильтром.
3. Устройство по п.2, в котором заградительный фильтр содержит индуктивность, включенную между первым и вторым выводами устройства, а коммутатор дополнительно снабжен переключающей контактной группой, нормально замкнутый контакт которой подключен к средней точке указанной индуктивности, нормально разомкнутый — к первому выводу устройства, а переключаемый контакт предназначен для подключения к блоку контроля изоляции цепи возбуждения турбогенератора.
4. Устройство по п.1, в котором заградительный фильтр выполнен с минимумом затухания на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя.
5. Устройство по п.4, в котором заградительный фильтр содержит последовательный LC-контур, настроенный в резонанс на частоте основной гармоники пульсаций напряжения возбудителя.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💡 Видео
Валоповоротное устройство. Паровые турбиныСкачать
Принцип работы регулятора скорости турбиныСкачать
Резисторы заземления нейтрали. Устройство резистивного заземления нейтрали.Скачать
Клапан турбины (актуатор). Принцип работы. Что внутри?Скачать
Турбоком. Турбины с изменяемой геометрией - ремонт, проверка, настройка, тюнингСкачать
изменяемая геометрия турбины, актуатор турбокомпрессора автокарамболСкачать
Устройство турбины, принцип действия, основные неисправности.Скачать
Виды заземления нейтралиСкачать
Система регулирования турбиныСкачать
Ремонт Турбины. Проверка электронного актуатора (сервопривод, клапан турбины).Скачать
Про обрыв цепи и низкий сигнал датчиков.Скачать
Как электростанции синхронизируются в энергосистеме? #энерголикбезСкачать
Как устроена система электроснабженияСкачать
настройка изменяемй геометрии электронный актуатор Геомет 2022 проСкачать
Заземление станков в цеху, как сделать, модульное заземление, энергомаг, Киев,видеоСкачать
Актуатор, вестгейт, скример наружу. Как работают системы управления бустом.Скачать
ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ | ПРИНЦИП РАБОТЫ | РАБОЧИЕ ЦИКЛЫСкачать
