Ta strona używa cookies. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Więcej informacji można znaleźć w Polityce plików Cookies

zamknij i nie pokazuj więcej
Strona główna   Strona główna    Katalog publikacji   Katalog publikacji   
Katalog publikacji
Dynamika poziomo łożyskowanego hydrozespołu Kaplan'a .....

Badania stanu dynamicznego poziomo łoźyskowanego hydrozespołu z turbiną typu Kaplan'a.

W opracowaniu tym nie zamieszczono wykresów przebiegów czasowych i wykresów z analizy częstotliwościowej drgań bezwzględnych, względnych i ciśnień. Dane te mogą być udostępnione na indywidualne źyczenie zainteresowanych dopiero za zgodą właściciela wyników.

1.    Zakres badań i pomiarów.

    Zakres pomiarów obejmuje analizę wraz z oceną stanu wibracyjnego i technicznego zespołu wirującego, poziomo łoźyskowanego hydrozespołu z turbiną typu Kaplan. Pomiary przeprowadzone zostały w następujących warunkach eksploatacyjnych:

  • podczas uruchomienia bez wzbudzenia generatora,
  • podczas biegu jałowego hydrozespołu bez wzbudzenia generatora i ze wzbudzeniem oraz podczas synchronizacji,
  • przy ustalonych wartościach obciąźeń N = 0 kW, N = 200 kW,
    N = 400 kW, N = 800 kW, N = 1 200 kW, N = 1 600 kW i N = Max,
  • przy przejściu na podane wyźej obciąźenia z jednego na drugie tzn. przejście
    z N = 0 kW na 200 kW, przejście z N = 200 kW na 400 kW itd.,
  • przy odstawieniu hydrozespołu z obciąźenia maksymalnego,
  • przy wyłączeniu przyciskiem awaryjnym hydrozespołu z obciąźenia maksymalnego.

    Rozmieszczenie punktów pomiarowych zaprojektowano tak, aby moźliwy był pomiar następujących wielkości fizycznych:

  • przemieszczeń promieniowych drgań względnych wału w pobliźu łoźyska turbiny - nad pokrywą komory turbiny w Punkcie Pomiarowym 1 i 2 ( p.p.1 i p.p.2),
  • przemieszczeń promieniowych drgań względnych wału w pobliźu generatora od strony turbiny - obok osłony generatora od strony sprzęgła generatora z turbiną ( p.p.3 i p.p.4),
  • przemieszczeń promieniowych drgań względnych wału w pobliźu oporowego (wzdłuźnego) łoźyska generatora - obok korpusu łoźysk układu oporowo prowadzącego od strony generatora ( p.p.5 i p.p.6),
  • osiowego (wzdłuźnego) przemieszczenia wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem stojana generatora (p.p.7),
  • prędkości drgań bezwzględnych w kierunku osiowym korpusu zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego (p.p.8 i p.p.9),
  • prędkości drgań bezwzględnych w kierunku promieniowym korpusu (p.p.10 i p.p.11),
  • osiowego (wzdłuźnego) przemieszczenia korpusu zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem elektrowni (p.p.12),
  • promieniowego (poprzecznego) przemieszczenia korpusu zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem elektrowni (p.p.13),
  • ciśnienia wody i jego drgań przed wlotem do Aparatu Kierowniczego AK (p.p.14),
  • ciśnienia wody i jego drgań w przestrzeni pomiędzy AK i łopatkami wirnika AW (p.p.15),
  • ciśnienia wody i jego drgań w stoźku wylotowym pod wirnikiem (p.p.16)
  • ciśnienia wody i jego drgań w przestrzeni wodnej uszczelnienia węglowego wirnika (p.p.17),
  • ciśnienia wody i jego drgań na dopływie wody technologicznej (p.p.18),
  • połoźenia otwarcia AW (p.p.19),
  • połoźenia otwarcia AK (p.p.20),
  • znacznika zdarzeń wykonywanych podczas uruchamiania hydrozespołu (p.p.21),
  • prędkości obrotowej hydrozespołu (p.p.22).

    Schemat rozmieszczenia punktów pomiarowych zamieszczony został na rys.1.
    Wykaz aparatury pomiarowej uźytej do rejestracji i analiz przedstawiono w tablicy 1.
    Konfigurację torów pomiarowych przedstawiono na rys.2.

Kliknij aby zobaczyć powiększone rysunki
 
 POKAŹ TABLICĘ 1

Tablica I. Wykaz aparatury pomiarowej uźytej do pomiaru i rejestracji drgań na obiekcie i analizy drgań w Zakładowym Laboratorium "VIBROPOMIAR"

     Pomiary wykonano w następujący sposób. Na profesjonalnym magnetofonie pomiarowym i na komputerowym rejestratorze cyfrowym rejestrowane były równocześnie w tym samym czasie sygnały z wszystkich punktów pomiarowych. Synchronizację zgodności wszystkich procesów "w czasie" zarejestrowanych na obu rejestratorach zapewniono poprzez nagranie na obu rejestratorach tego samego sygnału odniesienia jakim był znacznik zdarzeń (p.p.21). Taki równoczesny pomiar pozwala na badanie kształtu torów wirowania wału w łoźyskach, ocenę kształtu linii wału - określenie jakości osiowania wirnika, jego ułoźenia w łoźyskach podczas pracy hydrozespołu, śledzenie zmian połoźenia osi wirnika w łoźyskach podczas nieustalonych warunków eksploatacyjnych, obserwację zmian wartości i pulsacji ciśnień w układzie przepływowym hydrozespołu. Zestawienie wszystkich zmian zachodzących w tym samym czasie umoźliwia między innymi na:
  • wskazanie wpływu zmiany ciśnień w układzie przepływowym na przemieszczanie się i połoźenie wirnika,
  • wskazanie wpływu oddziaływania sił elektromagnetycznych na połoźenie wirnika w róźnych warunkach pracy,
  • wskazanie na zachowanie się układu wsporczego pod wpływem zmian ciśnień i sił elektromagnetycznych,
  • wskazanie jakości ustawienia (poprawnego wzajemnego dopasowania) połoźenia AK i AW,
  • uzyskanie ogólnych informacji odnośnie działania układu regulacji pierwotnej (bez organów wykonawczych),
  • rozpoznanie moźliwości zainstalowania na turbinie układu wczesnego rozpoznawania usterek i śledzenia ich rozwoju do dopuszczalnych z góry ustalonych wartości (układ monitoringu).

    Dodatkowo w warunkach pracy ustalonej przy obciąźeniu maksymalnym hydrozespołu wykonano pomiary drgań całego "kozła" łoźyska oporowo prowadzącego w 19 punktach pomiarowych. Schemat rozmieszczenia tych punktów przedstawiono na rys.3.

  


Kliknij aby zobaczyć powiększony rysunek

 2. Kryteria oceny drgań.

2.1 Drgania względne wału.

    Dla orientacyjnej oceny drgań względnych wału w łoźyskach ślizgowych przyjęto wartości dopuszczone przez normę ISO 7919 cz.5, które opracowane zostały dla wolnoobrotowych zespołów maszyn wirnikowych takich jak turbiny wodne, pompy, generatory hydrozespołów i innych silników pracujących w zakresie prędkości obrotowych od n = 60 min-1 do n = 1500 min-1. Kryteria te zawierają wartości drgań względnych rozgraniczające cztery strefy stanu wibracyjnego układu. Wartości graniczne ściśle zaleźą od prędkości obrotowej wirnika. Według tych zaleceń dla układu wirującego z prędkością n = 273 min-1 jeźeli podwójna szczytowa amplituda przemieszczeń drgań względnych wału nie przekracza wartości 2A = 0.120 mm to hydrozespół naleźy traktować tak jak maszynę nową dopiero co przyjętą do eksploatacji. Jeźeli podwójna szczytowa amplituda przemieszczeń drgań względnych wału w łoźyskach przyjmuje wartość z przedziału od 2A = 0.120 mm do 2A = 0.200 mm, to hydrozespół naleźy traktować jako maszynę nadającą się do nieograniczonej długoterminowej eksploatacji. Jeźeli podwójna szczytowa amplituda przemieszczeń drgań względnych wału w łoźyskach przyjmuje wartość większą od 2A = 0.200 mm do 2A = 0.500 mm to hydrozespół naleźy traktować jako maszynę nie nadającą się do długotrwałej ciągłej eksploatacji i mogącą pracować okresowo, aź powstanie odpowiednia moźliwość jej naprawy. Natomiast jeźeli podwójna szczytowa amplituda przemieszczeń drgań względnych wału w łoźysku przekroczy wartość 2A = 0.500 mm, to hydrozespół naleźy traktować jako maszynę co do której moźna się spodziewać w kaźdej chwili wystąpienia awarii i naleźy podjąć natychmiastowe działania zmierzające do obniźenia poziomu drgań poniźej wartości 2A = 0.200 mm.

2.2 Drgania bezwzględne.

    Dla orientacyjnej oceny hydrozespołu przeprowadzonej na podstawie pomiarów drgań bezwzględnych części niewirującej (obudowa łoźyska) przyjęto wartości dopuszczone przez normę PN-ISO 10816-1. Wartości graniczne zaleźą od numeru klasy do jakiej moźna zaliczyć badaną maszynę z uwagi na jej charakter konstrukcyjny. Klasy (kategorie) maszyny nie zaleźą od prędkości obrotowej wirnika. Według tych zaleceń dla maszyny znajdującej się
w klasie IV do jakiej naleźy zaliczyć hydrozespół zainstalowany w EW Smardzewice z uwagi na wartości amplitud drgań moźliwe są cztery strefy zaszeregowania : strefa A, strefa B, strefa C i strefa D.

1. W strefie A mieszczą się drgania maszyn znajdujących się bezpośrednio po odbiorze eksploatacyjnym,
a wartość skuteczna amplitud drgań nie moźe przekroczyć wartości A = 2,8 [mm/sek]
.

2. W strefie B mieszczą się drgania maszyn dopuszczanych do długotrwałej eksploatacji bez ograniczeń. Wartość skuteczna amplitud prędkości drgań zawiera się w przedziale od A = 2,8 [mm/sek] do A = 7,1 [mm/sek]. Przekroczenie wartości A = 7,81 [mm/sek] wprowadza hydrozespół w strefę drgań C.

3. W strefie C mieszczą się drgania maszyn nie nadających się do długotrwałej eksploatacji i powinny być eksploatowane jedynie do chwili gdy wystąpi nadarzająca się sposobność podjęcia kroków zaradczych (np. wywaźenie wirnika). Wartość skuteczna amplitud prędkości drgań zawiera się w przedziale od A = 7,1 [mm/sek] do A = 18 [mm/sek]. Przekroczenie wartości A = 18 [mm/sek] wprowadza hydrozespół w strefę drgań D.

4. W strefie D intensywność drgań jest wystarczająca do spowodowania uszkodzenia maszyny i dlatego przy drganiach o wartości skutecznej większej od A = 18 [mm/sek] nie naleźy prowadzić eksploatację hydrozespołu.

WYNIKI POMIARÓW

3. Omówienie i analiza wyników pomiarów.

3.1. Drgania względne wału - promieniowe.

3.1.1 Drgania względne wału w łoźysku turbiny.

Punkty pomiarowe 1 i 2.

   Oba wiroprądowe bezdotykowe czujniki pomiarowe ustawiono promieniowo w dwóch prostopadłych względem siebie i prostopadłych do osi wału wirnika kierunkach. Taki pomiar umoźliwił śledzenie zmian połoźenia środka wału względem komory wirnika turbiny. Mierzono podwójne wartości szczytowe amplitud przemieszczeń w tych kierunkach tak zwane "bicia wału" w róźnych warunkach pracy hydrozespołu. Wyniki zamieszczono w tablicy 2. Wartości maksymalne wyróźniono kolorem czerwonym.

TABLICA 2
Rodzaj pracy
Uruchomienie do b. jałowego
Obciąźenie 0 kW
Obciąźenie 200 kW
Obciąźenie 400 kW
Obciąźenie 800 kW
Obciąźenie 1200 kW
Obciąźenie 1780 kW
Odstawienie Awaryjne

Punkt pomiarowy 1
2A[mm]

Punkt pomiarowy 2
2A[mm]

0,012
0,113
0,011
0,080
0,010
0,075
0,007
0,068
0,007
0,080
0,006
0,091
0,005
0,068
0,010
0,115

    Z zamieszczonych na rys. 4 i rys. 5 przebiegów czasowych drgań w mierzonych w p.p.1 i p.p 2 podczas uruchomienia i odstawienia hydrozespołu wynika, źe te procesy przejściowe nie wywierają zauwaźalnego wpływu na połoźenie wału w łoźysku turbiny. Największe wartości drgań występują podczas uruchomienia i odstawienia, a największa podwójna wartość szczytowa występuje w p.p. 2 podczas odstawienia awaryjnego i wynosi 2A = 0,115 mm.

W oparciu o normę ISO 7919 cz.5 z uwagi na drgania mierzonego węzła hydrozespół naleźy sklasyfikować jako urządzenie o dobrym stanie dynamicznym.

3.1.2 Drgania względne wału w pobliźu generatora od strony turbiny.

Punkty pomiarowe 3 i 4.

    Oba wiroprądowe bezdotykowe czujniki pomiarowe ustawiono promieniowo w dwóch prostopadłych względem siebie i prostopadłych do osi wału wirnika kierunkach. Taki pomiar umoźliwił śledzenie zmian połoźenia środka wału względem komory wirnika turbiny. Mierzono podwójne wartości szczytowe amplitud przemieszczeń w tych kierunkach tak zwane "bicia wału" w róźnych warunkach pracy hydrozespołu. Wyniki zamieszczono w tablicy 3. Wartości maksymalne wyróźniono kolorem czerwonym.

TABLICA 3
Rodzaj pracy
Uruchomienie do b. jałowego
Obciąźenie 0 kW
Obciąźenie 200 kW
Obciąźenie 400 kW
Obciąźenie 800 kW
Obciąźenie 1200 kW
Obciąźenie 1780 kW
Odstawienie Awaryjne

Punkt pomiarowy 3
2A[mm]

Punkt pomiarowy 4
2A[mm]

0,039
0,007
0,006
0,008
0,005
0,008
0,005
0,008
0,003
0,007
0,003
0,005
0,003
0,005
0,005
0,015
     Z zamieszczonych na rys. 6 przebiegów czasowych drgań w mierzonych w p.p.3 i p.p 4 podczas uruchomienia hydrozespołu wynika, źe ten proces przejściowy wywiera zauwaźalny wpływ na połoźenie wału w generatorze. Z przebiegów tych widać, źe w chwili wzbudzenia wirnik podnosi się do góry głównie w kierunku p.p.4 o wartość S = 0,018 mm. Równocześnie amplituda drgań wału z wartości 2A = 0.003 mm wzrasta do wartości 2A = 0,01 mm, co wskazuje, źe wirnik uniesiony zostaje do góry prawdopodobnie przez działające w generatorze siły elektromagnetyczne. W chwili synchronizacji wirnik pozostaje nadal uniesiony, ale wartość amplitudy drgań maleje do 2A = 0,007 mm. Wartość ta pozostaje prawie taka sama w całym zakresie zmian obciąźenia hydrozespołu. Na rys. 7 przedstawiono zmiany połoźenia wirnika podczas odstawiania. Z zamieszczonego wykresu widać, źe podczas odstawienia przy spadku obrotów wirnika, podwójna wartość szczytowa amplitud drgań wału w p.p 4 wynosi 2A = 0,05 mm, a po zatrzymaniu wartość opadnięcia wirnika wynosi S = 0,018 mm. Równieź w tych punktach pomiarowych największe wartości drgań występują podczas uruchomienia i odstawienia, a największa podwójna wartość szczytowa występuje w p.p. 3 podczas uruchomienia i wynosi 2A = 0,039 mm.

 

3.1.3 Drgania względne wału w pobliźu łoźyska oporowego (wzdłuźnego) generatora - obok korpusu łoźysk układu oporowo prowadzącego od strony generatora .

Punkty pomiarowe 5 i 6.

    Oba wiroprądowe bezdotykowe czujniki pomiarowe ustawiono promieniowo w dwóch prostopadłych względem siebie i prostopadłych do osi wału wirnika kierunkach. Taki pomiar umoźliwił śledzenie zmian połoźenia środka wału względem komory wirnika turbiny. Mierzono podwójne wartości szczytowe amplitud przemieszczeń w tych kierunkach tak zwane "bicia wału" w róźnych warunkach pracy hydrozespołu. Wyniki zamieszczono w tablicy 4. Wartości maksymalne wyróźniono kolorem czerwonym.

TABLICA 4
Rodzaj pracy
Uruchomienie do b. jałowego
Obciąźenie 0 kW
Obciąźenie 200 kW
Obciąźenie 400 kW
Obciąźenie 800 kW
Obciąźenie 1200 kW
Obciąźenie 1780 kW
Odstawienie Awaryjne

Punkt pomiarowy 5
2A[mm]

Punkt pomiarowy 6
2A[mm]

0,004
0,008
0,006
0,009
0,007
0,01
0,008
0,013
0,006
0,012
0,006
0,012
0,005
0,011
0,004
0,011
    
Z zamieszczonych na rys. 8 przebiegów widać, źe podobnie jak i dla pomiarów drgań wału w p.p.3 i p.p.4, równieź w p.p.6 występują drgania o większej amplitudzie. Z przebiegów tych widać, źe w chwili wzbudzenia wirnik podnosi się do góry w p.p.5 o wartość S = 0,001 mm, a w p.p.6 o wartość S = 0,019 mm. Równocześnie w p.p.5 amplituda drgań wału z wartości 2A = 0.003 mm wzrasta do wartości 2A = 0,05 mm, a w p.p. 6 z wartości 2A = 0,04 mm wzrasta do wartości 2A = 0,012 mm co wskazuje, źe wirnik uniesiony zostaje do góry prawdopodobnie przez działające w generatorze siły elektromagnetyczne. W chwili synchronizacji wirnik w p.p.5 unosi się jeszcze wyźej o wartość S = 0,01 mm, a w p.p.6 o wartość S = 0,015 mm i pozostaje nadal uniesiony, ale wartość amplitudy drgań w p.p.5 maleje do 2A = 0,004 mm, a w p.p.6 maleje do 2A = 0,08 mm. Wartość ta zmienia się w całym zakresie zmian obciąźenia hydrozespołu tak jak pokazano w tablicy 4. Na rys. 9 przedstawiono zmiany połoźenia wirnika podczas odstawiania. Z zamieszczonego wykresu widać, źe podczas odstawienia przy spadku obrotów wirnika, podwójna wartość szczytowa amplitud drgań wału w p.p 5 wynosi 2A = 0,04 mm, a po zatrzymaniu wartość opadnięcia wirnika wynosi S = 0,027 mm. Podczas odstawienia przy spadku obrotów wirnika, podwójna wartość szczytowa amplitud drgań wału w p.p 6 wynosi 2A = 0,011 mm, a po zatrzymaniu wartość opadnięcia wirnika wynosi S = 0,039 mm.    Opisane powyźej w punktach 3.1.1, 3.1.2 i 3.1.3 zachowanie się wirnika hydrozespołu wskazuje na niedokładne współosiowe ustawienie osi kozła łoźyska oporowego z osią łoźyska turbiny i całości z osią magnetyczną generatora. Zachowanie się maszyny podczas uruchomienia i odstawienia wskazuje, źe kozioł łoźyska oporowego jest przesunięty względem osi magnetycznej generatora w kierunku PB patrząc od strony Górnej Wody (GW). Natomiast oś magnetyczna generatora znajduje się powyźej osi łączącej oba łoźyska : generatora i turbiny. Róźnica przesunięcia tej osi wynosi co najmniej L = 0,039 mm.

3.2 Przemieszczenia osiowe wirnika.Osiowe (wzdłuźne) przemieszczenia wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem stojana generatora. Punkt pomiarowy 7.

    Na rys. 10, 11 i 12 przedstawiono przebiegi czasowe przemieszczeń wzdłuźnych (poosiowych) wirnika hydrozespołu podczas uruchomienia, odstawienia z pełnej mocy i wyłączenia awaryjnego. W górnej części przedstawiony jest ruch wirnika, a w dolnej połoźenie otwarcia aparatu wirnika.
Po uruchomieniu do obrotów znamionowych bez wzbudzenia wirnik przesuwa się w stronę DW o wartość S = 0,37 mm. Podczas wzbudzenia skokowo cofa się w kierunku GW o wartość S = 5,24 mm, a gdy generator jest juź w stanie wzbudzonym przesuwa się wolno w stronę DW o wartość S = 5,38 mm. Przy synchronizacji i szybkim obciąźeniu ok. N = 200 kW wirnik przesuwa się dalej w stronę DW o wartość S = 0,44 mm. Przy zdjęciu obciąźenia do N = 0 kW wirnik cofa się w stronę GW o wartość S = 0,22 mm. Po ponownym obciąźeniu do N = 200 kW wirnik ponownie przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0,48 mm. Po obciąźeniu do N = 400 kW wirnik cofa się w kierunku GW o wartość S = 0,06 mm. Po obciąźeniu do N = 800 kW wirnik przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0.47 mm. Po obciąźeniu do N = 1 200 kW wirnik przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0.96 mm. Po obciąźeniu do N = 1 600 kW wirnik przesuwa się dalej o wartość S = 0,02 mm, a następnie po obciąźeniu do mocy maksymalnej powraca w kierunku DW o wartość S = 0,03 mm.
Po wyłączeniu z pełnej mocy wirnik skokowo cofa się w kierunku GW o wartość S = 6,9 mm i potem stopniowo powraca w kierunku DW przesuwając się o wartość S = 5,41 mm.
Przy wyłączeniu awaryjnym z pełnej mocy wirnik skokowo przemieszcza się w stronę GW zamiast jak przy wyłączeniu o wartość
S = 6,9 mm, o wartość S = 8,85 mm i następnie powraca w stronę DW o wartość S = 8,91 mm i pozostaje w tym samym miejscu jakie zajmował po wyłączeniu z pełnej mocy.

Kliknij aby zobaczyć powiększony rysunek

    Na rys. 13 przedstawiono przemieszczenia wirnika względem związanych z fundamentem elementów. Odnosi się to głównie do ruchu wirnika względem:

  • Komory wirnika turbiny (chodzi o szczelinę montaźowa ok. 3 mm znajdującą się pomiędzy wirnikiem i nieruchomą obudową komory łoźyska z uszczelnieniem węglowym),
  • Uszczelnienia węglowego,
  • Stojana generatora.

    Nie dotyczy to kozła łoźyskowego węzła oporowo prowadzącego, poniewaź jak to wykazano pomiarowo kozioł łoźyskowy, który z racji spełnianych funkcji oporowych musi być nieruchomy przemieszcza się względem fundamentu w zaleźności od warunków pracy hydrozespołu nawet o wartość S = 1,93 mm.

3.3 Przemieszczenie kozła łoźyska oporowego.

3.3.1 Przemieszczenie osiowe kozła łoźyska oporowego.

    Osiowe (wzdłuźne) przemieszczenia korpusu zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem elektrowni. Punkt pomiarowy 12.
Na rys. 14, 15 i 16 przedstawiono przebiegi czasowe przemieszczeń wzdłuźnych (poosiowych) kozła łoźyska oporowo prowadzącego hydrozespołu podczas uruchomienia, odstawienia z pełnej mocy i wyłączenia awaryjnego. Dla łatwiejszej interpretacji zmian połoźenia kozła, w górnej części wykresu zamieszczono przebieg ciśnienia jaki zachodzi w tym samym czasie w przestrzeni pomiędzy AK i AW.
    Po uruchomieniu do obrotów znamionowych bez wzbudzenia kozioł przesuwa się w stronę GW o wartość S = 0,1 mm. Podczas wzbudzenia przemieszcza się dalej w kierunku GW o wartość S = 0,22 mm, a gdy generator jest juź w stanie wzbudzonym przesuwa się wolno w stronę DW o wartość S = 0,26 mm pozostając cały czas przesunięty o wartość S = 0,06 mm w stronę GW w stosunku do połoźenia jakie zajmował przed uruchomieniem. Moźna więc przyjąć, źe kozioł łoźyska powraca w połoźenie wyjściowe - montaźowe. Przy synchronizacji i szybkim obciąźeniu ok. N = 200 kW kozioł przesuwa się w stronę DW o wartość S = 0,22 mm. Przy zdjęciu tego obciąźenia do N = 0 kW kozioł przesuwa się dalej DW o wartość S = 0,01 mm. Po ponownym obciąźeniu do N = 200 kW kozioł nadal przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0,1 mm, po obciąźeniu do N = 400 kW kozioł przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0,21 mm. Po obciąźeniu do N = 800 kW kozioł przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0.35 mm, a po obciąźeniu do N = 1 200 kW kozioł przesuwa się w kierunku DW o wartość S = 0.03 mm. Po obciąźeniu do N = 1 600 kW kozioł cofa się w kierunku GW o wartość S = 0,01 mm, a następnie po obciąźeniu do mocy maksymalnej pozostaje w tym samym miejscu nieruchomy i jest przesunięty o wartość S = 0,85 mm w kierunku DW w stosunku do połoźenia jakie zajmował podczas postoju przed uruchomieniem. Po wyłączeniu z pełnej mocy kozioł skokowo cofa się w kierunku GW o wartość S = 1,25 mm i potem stopniowo powraca w kierunku DW przesuwając się o wartość S = 0,29 mm. Natomiast przy wyłączeniu awaryjnym z pełnej mocy kozioł łoźyskowy, który znajdował się w połoźeniu przesuniętym o wartość S = 0,85 mm w kierunku DW w stosunku do połoźenia jakie zajmował podczas postoju przed uruchomieniem, skokowo przemieszcza się w stronę DW o wartość S = 0,45 mm zamiast
w kierunku GW o wartość S = 1,25 mm jak to czynił podczas normalnego wyłączenia.

Kliknij aby zobaczyć powiększony rysunek

     Na rys. 17 przedstawiono przemieszczenia kozła łoźyska oporowo prowadzącego względem fundamentu nieruchomych elementów.
Uwaga: Zauwaźono, źe podczas odstawienia awaryjnego, po sygnale odstawienia i po rozpoczęciu zamykania Aparatu Kierowniczego następuje dodatkowo dalsze zamknięcie aparatu wirnika o 8,7 % (rys.18). Zjawiska tego nie zaobserwowano podczas normalnego wyłączenia hydrozespołu z pełnej mocy.

3.3.2 Przemieszczenie promieniowe (poprzeczne) kozła łoźyska oporowego.Promieniowe (poprzeczne) przemieszczenia korpusu zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego wirnika względem nieruchomej części podpory związanej z nieruchomym fundamentem elektrowni (względem betonowej ściany).

Punkt pomiarowy 13.

    Przeprowadzone pomiary przemieszczenia kozła łoźyskowego pokazały, źe kozioł ten w zmiennych warunkach pracy hydrozespołu wykonuje ruchy poprzeczne. Jednak zamontowany na kożle czujnik przemieszczeń śledził ruch kozła względem nie równoległej do osi kozła ściany. Dlatego teź nie moźna dokładnie powiedzieć o jakie wartości przesuwa się kozioł w kierunku poprzecznym. Zachodzi równieź przypuszczenie, źe kozioł łoźyskowy wykonuje ruch pionowy Dlatego teź do wykonania takich pomiarów potrzeba zbudować specjalny układ pomiarowy. Dopiero wykonanie takiego przyrządu umoźliwi na przeprowadzenie pomiarów ruchu przestrzennego kozła łoźyskowego. Wydaje się, źe wykonanie takich pomiarów staje się koniecznością w związku z zaobserwowaniem gwałtownych osiowych i promieniowych przesunięć wirnika generatora w stojanie szczególnie w czasie wzbudzenia, odwzbudzenia i synchronizacji. Bowiem, takie zachowanie się wirnika moźe sugerować, źe na wirnik działają niezrównowaźone siły pochodzenia zarówno elektromagnetycznego jak i hydraulicznego.

3.4 Drgania bezwzględne

3.4.1 Drgania bezwzględne obudowy łoźyska oporowo prowadzącego.
 
3.4.1.1 Pomiar prędkości drgań bezwzględnych w kierunku osiowym obudowy zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego.

Punkt pomiarowy 8 i 9.

    Przeprowadzony pomiar prędkości drgań w punkcie pomiarowym 8 posłuźył do oceny stanu wibracyjnego układu wirującego hydrozespołu. Ocenie zostały poddane wartości prędkości drgań zmierzonych w tym punkcie przy obciąźeniu maksymalnym hydrozespołu. Wartość skuteczna prędkości drgań wynosi A = 4.27 [mm/sek]. Na podstawie przyjętej do oceny drgań normy PN-ISO 10816-1 naleźy stwierdzić, źe z uwagi na drgania obudowy tego węzła łoźyskowego, hydrozespół znajduje się w strefie drgań kwalifikujących hydrozespół do długotrwałej i bez źadnych ograniczeń eksploatacji.W tablicy 5 zamieszczone zostały wartości dominujących składowych drgań w tym punkcie.

POKAŹ TABLICĘ 5

     Z tablicy 5 widać, źe największy udział w drganiach poosiowych bezwzględnych mierzonych w p.p.8 ma składowa o częstotliwości f = 18,2 Hz.Zawartość tej składowej w drganiach sumarycznych i obecność drugiej co do wartości składowej o częstotliwości f = 36,4 Hz wskazują na niewspółosiowe z łoźyskiem turbiny ustawienie (prawdopodobnie powiększające się szczególnie podczas eksploatacji) kozła łoźyska oporowo prowadzącego. Przeprowadzony pomiar prędkości drgań w punkcie pomiarowym 9 posłuźył do oceny stanu wibracyjnego układu wirującego hydrozespołu. Ocenie zostały poddane wartości prędkości drgań zmierzonych w tym punkcie przy obciąźeniu maksymalnym hydrozespołu. Wartość skuteczna prędkości drgań wynosi A = 4.27 [mm/sek]. Na podstawie przyjętej do oceny drgań normy PN-ISO 10816-1 naleźy stwierdzić, źe z uwagi na drgania tego węzła łoźyskowego, hydrozespół znajduje się w strefie drgań kwalifikujących hydrozespół do długotrwałej i bez źadnych ograniczeń eksploatacji.W tablicy 6 zamieszczone zostały wartości dominujących składowych drgań w tym punkcie.

POKAŹ TABLICĘ 6

      Z tablicy 6 widać, źe największy udział w drganiach poosiowych bezwzględnych mierzonych w p.p.9 równieź jak w punkcie 8 ma składowa o częstotliwości f = 18,2 Hz.

3.4.1.2 Pomiar prędkości drgań bezwzględnych w kierunku promieniowym obudowy zespołu łoźyskowania oporowo prowadzącego.

Punkt pomiarowy 10 i 11.

    Przeprowadzony pomiar prędkości drgań w punkcie pomiarowym 10 posłuźył do oceny stanu wibracyjnego układu wirującego hydrozespołu. Ocenie zostały poddane wartości prędkości drgań zmierzonych w tym punkcie przy obciąźeniu maksymalnym hydrozespołu. Wartość skuteczna prędkości drgań wynosi A = 2,71 [mm/sek]. Na podstawie przyjętej do oceny drgań normy PN-ISO 10816-1 naleźy stwierdzić, źe z uwagi na drgania tego węzła łoźyskowego, hydrozespół znajduje się w strefie drgań kwalifikujących hydrozespół do długotrwałej i bez źadnych ograniczeń eksploatacji.
W tablicy 7 zamieszczone zostały wartości dominujących składowych drgań w tym punkcie.

POKAŹ TABLICĘ 7

Z tablicy 7 widać, źe największy udział w drganiach poosiowych bezwzględnych mierzonych w p.p.10 ma składowa o częstotliwości f = 91 Hz, a w następnej kolejności składowa o częstotliwości f = 18,2 Hz.
    Przeprowadzony pomiar prędkości drgań w punkcie pomiarowym 11 posłuźył do oceny stanu wibracyjnego układu wirującego hydrozespołu. Ocenie zostały poddane wartości prędkości drgań zmierzonych w tym punkcie przy obciąźeniu maksymalnym hydrozespołu. Wartość skuteczna prędkości drgań wynosi A = 5,17 [mm/sek]. Na podstawie przyjętej do oceny drgań normy PN-ISO 10816-1 naleźy stwierdzić, źe z uwagi na drgania tego węzła łoźyskowego, hydrozespół znajduje się w strefie drgań kwalifikujących hydrozespół do długotrwałej i bez źadnych ograniczeń eksploatacji.
W tablicy 8 zamieszczone zostały wartości dominujących składowych drgań w tym punkcie.

POKAŹ TABLICĘ 8

     Z tablicy 8 widać, źe największy udział w drganiach poosiowych bezwzględnych mierzonych w p.p.10 ma składowa o częstotliwości f = 9,1 Hz, a w następnej kolejności składowa o częstotliwości f = 18,2 Hz i f = 91 Hz.

3.4.2 Pomiar prędkości drgań bezwzględnych kozła łoźyska oporowo prowadzącego.

    Moźliwość przemieszczania się kozła łoźyskowego i mimo tego jego dobry stan wibracyjny spowodował konieczność przeprowadzenia analizy stanu technicznego tego węzła przy pomocy analizy drgań. Mierzono prędkości drgań w 19 punktach pomiarowych rozmieszczonych jak na rys.3. W kaźdym punkcie przeprowadzono bardzo dokładną analizę częstotliwościową drgań. Mierzono wartości skuteczne amplitud drgań składowych w następujących pasmach częstotliwości [Hz]: 4,55; 7,2; 9,1; 18,4; 36,4; 45,6; 54,6; 72,8; 86,4; 91,2; 95,2; 100,0; 108,8; 113,6; 122,4; 127,2; 132,0; 136,0; 145,6; 159,2 i 164,0. Wartości amplitud tych składowych zestawione zostały w tablicy. Następnie wybrano te składowe, które miały największe wartości drgań i powtarzające się w kaźdym punkcie pomiarowym i zestawiono je w tablicy 9. Kaźda z tych składowych informuje o indywidualnym rodzaju niesprawności, a zmiany wartości wytypowanych składowych informują o rozwoju tej niesprawności.

POKAŹ TABLICĘ 9
 

    Analiza drgań w p.p.11, których wyniki zawarte są w Tablicy 8 i analiza Tablicy 9 nakazuje wyciągnąć wniosek wskazujący na występowanie zjawiska wskazującego na luz w osadzeniu łoźyska oporowego. Dlatego teź powinno się koniecznie sprawdzić jakość osadzenia tego łoźyska.

3.5 Pomiar ciśnienia wody w układzie przepływowym.

 
3.5.1 Pomiar ciśnienia wody i jego drgań w przestrzeni pomiędzy AK i łopatkami wirnika AW.

Punkt pomiarowy 15.

    W tablicy 10 zestawione zostały wartości ciśnień w przestrzeni pomiędzy aparatem kierownicy i wirnikiem jakie występowały podczas pomiarów w róźnych warunkach pracy hydrozespołu i przy róźnych zdarzeniach. W tablicy tej zamieszczono równieź czasy jakie upływały od chwili podania sygnału na zmianę warunków pracy hydrozespołu do chwili wzrostu lub spadku ciśnienia w trakcie odstawienia awaryjnego hydrozespołu.
Zamieszczone w tablicy 10 wartości przedstawione zostały na rys. 19 w postaci wykresu. Na rys. 20 przedstawiony został przebieg czasowy zmiany ciśnienia podczas uruchomienia hydrozespołu, a na rys. 21 przebieg czasowy zmian ciśnienia podczas odstawienia z mocy maksymalnej. Na rysunku 22 pokazano przebieg czasowy zmian ciśnienia jaki wystąpił podczas odstawienia awaryjnego.
Z analizy tablicy 10 i rys. 19 wynika, źe w zakresie obciąźeń powyźej N = 1000 kW i podczas odstawiania w przypadku gdy wystąpi wzrost wartości szczeliny znajdującej się między obudową łoźyska turbinowego i wirnikiem do wartości ponad 3 mm moźe nastąpić inźektorowe wysysanie wody z przestrzeni w której wykonuje się pomiar ciśnienia wody uszczelnienia węglowego.

POKAŹ TABLICĘ 10
 

 3.5.2 Pomiar ciśnienia wody i jego drgań w stoźku wylotowym pod wirnikiem.

Punkt pomiarowy 16.

    W tablicy 11 zestawione zostały wartości ciśnień zmierzone w rurze ssącej pod wirnikiem jakie występowały podczas pomiarów w róźnych warunkach pracy hydrozespołu i przy róźnych zdarzeniach. W tablicy tej zamieszczono równieź czasy jakie upływały od chwili podania sygnału na zmianę warunków pracy hydrozespołu do chwili wzrostu lub spadku ciśnienia w trakcie odstawienia awaryjnego hydrozespołu.
Zamieszczone w tablicy 11 wartości przedstawione zostały na rys. 23 w postaci wykresu.
W górnej części tego rysunku przedstawiono zmiany wartości średniej ciśnień, a w dolnej części rysunku przedstawiono zmiany podwójnej amplitudy drgań wody w rurze ssącej. Na rys. 24 przedstawiony został przebieg czasowy zmiany ciśnienia podczas uruchomienia hydrozespołu, a na rys. 25 w górnej części przebieg czasowy zmian ciśnienia podczas odstawienia z mocy maksymalnej. Na rysunku 25 w dolnej części pokazano przebieg czasowy zmian ciśnienia jaki wystąpił podczas odstawienia awaryjnego.

POKAŹ TABLICĘ 11
 

 
3.5.3 Pomiar ciśnienia wody i jego drgań w przestrzeni wodnej uszczelnienia węglowego wirnika.

Punkt pomiarowy 17.

    W tablicy 12 zestawione zostały wartości ciśnień zmierzone w uszczelnieniu węglowym wirnika jakie występowały podczas pomiarów w róźnych warunkach pracy hydrozespołu i przy róźnych zdarzeniach. W tablicy tej zamieszczono równieź czasy jakie upływały od chwili podania sygnału na zmianę warunków pracy hydrozespołu do chwili wzrostu lub spadku ciśnienia w trakcie odstawienia awaryjnego hydrozespołu.Zamieszczone w tablicy 12 wartości przedstawione zostały na rys. 26 w postaci wykresu.
W górnej części tego rysunku przedstawiono zmiany wartości średniej ciśnień, a w dolnej części rysunku przedstawiono zmiany podwójnej amplitudy drgań wody w uszczelnieniu. Na rys. 27 przedstawiony został przebieg czasowy zmiany ciśnienia podczas uruchomienia hydrozespołu, a na rys. 28 w jego górnej części przebieg czasowy zmian ciśnienia podczas odstawienia z mocy maksymalnej. W dolnej części rysunku 28 pokazano przebieg czasowy zmian ciśnienia jaki wystąpił podczas odstawienia awaryjnego.
Na rys. 29 w przedstawiono przebieg czasowy zmian wartości wszystkich trzech ciśnień jakie zachodziły podczas uruchomienia do obrotów znamionowych. Na rys.30 przedstawiono przebieg czasowy zmian ciśnień jakie wystąpiły podczas wzbudzenia i synchronizacji, a na rys.31 zmian ciśnień jakie wystąpiły podczas wyłączenia hydrozespołu. Na rys.32 przedstawiono przebiegi zmian ciśnień jakie występowały w badanych obszarach podczas odstawienia awaryjnego z mocy N = 1750 kW.

POKAŹ TABLICĘ 12
 

 3.5.4 Pomiar ciśnienia wody i jego drgań na dopływie wody technologicznej. Punkt pomiarowy 18.

    Poniewaź pomiar ciśnienia w całym zakresie zmian pracy hydrozespołu nie wykazywał źadnych zmian nie zajmowano się tymi wskazaniami.

3.5.5 Pomiar drgań ciśnień.

POKAŹ TABLICĘ 13

 

Data: 16-06-2007 9:07:35
Autor:
« powrót
Strona główna dodaj do ulubionych dodaj do ulubionych mapa strony do gory do góry


Ostatnia aktualizacja strony
Tue, 16 Jul 2019 10:35:36

© 2007-2024 Vibropomiar
All rights reserved
Wszystkie prawa zastrzeżone - polityka plików cookies

Projekt i wykonanie
MSprojekt | kompleksowa obsługa projektów internetowych