DEFECTIUNI ALE HIDROGENERATORULUI. MOD DE REMEDIERE

DEFECTIUNI ALE HIDROGENERATORULUI. MOD DE REMEDIERE

1. Carcasa statorului

Daca generatorul functioneaza timp indelungat in regim de vibratii este posibil ca sudurile executate sa fisureze. Este necesar ca, la efectuarea reviziilor, aceste suduri sa fie verificate cu atentie.

Remedierea acestui gen de defect se va face prin:

inlaturarea cauzelor care au produs fisurile;

refacerea sudurilor respectand tehnologia fabricii constructoare.

2. Miezul magnetic

Inainte de a prezenta cele mai importante defecte posibile la miezul magnetic trebuie retinut faptul ca acest gen de defecte poate conduce la avarii deosebite, remedierea lor facandu-se cu mare greutate si cu costuri foarte mari.

Vibratii datorate slabirii strangerii tolelor

Figura 59

Dupa cum se vede in figura 59 strangerea tolelor se face in consola datorita intrefierului mic al generatorului. In timp, aceasta strangere se micsoreaza, tolele au tendinta de a vibra, lacul izolant se poate deteriora, apar incalziri locale care, nedepistate la timp, pot crea caverne in miez. Remedierea acestui gen de defect este foarte dificila, ajungandu-se in unele cazuri chiar la schimbarea intregului miez magnetic.

Verificarea, cu ocazia reparatiilor, a strangerii pachetelor de tole este absolut necesara. De asemenea trebuie facute masuratori periodice ale nivelului de vibratii in mod special inainte si dupa intrarea unui grup in reparatie.

Monitorizarea in permanenta a regimului de vibratii este solutia ideala. De mentionat faptul ca termorezistentele montate pentru a indica temperatura miezului magnetic nu sunt eficiente in cazul incalzirilor locale.

Vibratii in planele de separatie

Cu toate ca normativele prevad ca in planele de separatie intrefierul maxim sa fie de 0,1 mm, datorita dimensiunilor foarte mari ale miezului magnetic acest lucru este practic imposibil de realizat. Strangerea pachetelor de tole in planele de separatie nefiind intotdeauna cea care trebuie, apar vibratii care conduc la distrugerea izolatiei tolelor in aceste plane. Acest lucru este lesne de constatat: o data cu distrugerea izolatiei in planele de separatie apare rugina (in unele cazuri oxizi de fier in amestec cu praf de carbune si ulei de turbina).

Remedierea defectiunilor se poate face:

o solutie provizorie consta in desfacerea pe rand a planelor de separatie, introducerea unor materiale sub forma de fasii (prespan, pasla etc.) impregnate cu lacuri izolante. Acest gen de operatii se pot face cu cheltuieli mici dar nu reprezinta decat o solutie de compromis. Ea poate fi aplicata acolo unde izolatia tolelor in planul de separatie a fost distrusa pe portiuni mici.

daca izolatia este distrusa pe portiuni mari iar intrefierul intre segmente este mult mai mare de 0,1 mm atunci trebuie adoptata o alta solutie care consta in:

se fac masuratori de intrefier cu planele de separatie nedesfacute;

se scot bobinele din planele de separatie;

se desface statorul in segmentele corespunzatoare;

se desfac pachetele de tole cu izolatia deteriorata;

se izoleaza tolele una cate una folosind lac izolant cu uscare in aer;

se rectifica planele pachetelor de tole in zona de separatie;

se asambleaza din nou miezul magnetic;

se refac masuratorile din plane si daca nu avem rezultate corespunzatoare reluam operatiile;

refacem strangerea segmentelor miezului punand in intrefier fasii de prespan de cca. 1 mm. grosime;

daca rezultatele sunt bune reintroducem bobinele in crestaturi;

la generatoarele de ultima generatie si de importanta majora asamblarea miezului magnetic nu se mai face la fabrica constructoare ci la beneficiar, costurile in acest caz fiind mult mai ridicate, Aceasta este solutia cea mai buna pentru ca s-a constatat statistic, ca cele mai multe defecte la miezul magnetic si la bobinaj au loc in planele de separatie.

3. Bobinaj statoric

Figura 60

Defecte posibile ce apar la bobinajul statoric pot fi:

Scurtcircuite intre conductoarele elementare ale spirei

Daca din diferite motive izolatia intre conductoarele elementare este afectata, apar incalziri locale care pot avaria bobina respectiva. Acest gen de defecte este foarte greu de depistat, neexistand niciun fel de protectie impotriva lor.

Defectul evolueaza lent, determinarea cauzelor facandu-se numai prin consecintele sale ulterioare.

Scurtcircuite intre spire ale aceleiasi bobine

Defectul evolueaza foarte repede conducand la declansarea masinii.

Scurtcircuite intre bobine de pe aceeasi faza

Acest gen de scurtcircuit este mai putin frecvent. Pentru generatoarele de putere mare sau cu o importanta deosebita pentru sistem putem monta o protectie impotriva scurtcircuitelor de acest fel numai daca avem cel putin doua cai de curent pe aceeasi faza.

Scurtcircuite intre bobine situate pe faze diferite

Aceasta avarie este deosebit de grava, masina este deconectata prin protectia diferentiala fara temporizare. Avaria in afara deteriorarii unui numar de bobine statorice conduce deseori la incendii, fiind necesara activarea instalatiei de stingere.

Daca portiunea afectata din bobinaj este mica putem face o reparatie locala prin demontarea catorva poli rotorici. Daca avaria este de proportii este necesara demontarea generatorului

Puneri la pamant statorice

Functionarea hidrogeneratorului cu o faza pusa la pamant se admite cel mult doua ore, cu conditia ca valoarea curentului de punere la pamant sa nu fie mai mare de 5A intrucat valori mari ale curentului pot afecta miezul magnetic in locul in care apare defectul.

Incalziri ale imbinarilor dintre bobine.

Acest gen de defect apare in special la statoarele la care imbinarile sunt facute cu teci, intrucat, in acest caz, probabilitatea de a gresi lipitura este mare. La statoarele unde imbinarile dintre bobine sunt facute prin sistemul fir cu fir posibilitatea de a gresi este foarte redusa.

Incercarile de a depista incalzirile la lipiturile in teaca nu dau rezultate corespunzatoare intrucat, izolatia capetelor de bobina facandu-se manual, grosimea izolatiei difera de la o imbinare la alta.

Slabirea bobinajului in crestaturi

Datorita functionarii, in special in cazul temperaturilor ridicate, are loc uscarea materialelor de consolidare (adaosuri, pene, distantari etc., bobinele pot juca in crestaturi. S-au vazut cazuri cand, din cauza slabei consolidari, intreg bobinajul s-a deplasat pe verticala, cu modificarea parametrilor de functionare a masinii. Operatiile de refacere a consolidarii bobinelor nu sunt dificile dar necesita, de cele mai multe ori, demontarea masinii.

Slabirea sau ruperea legaturilor dintre bobinaj si cercurile de consolidare

Acest defect apare ca si in cazul anterior, remedierea facandu-se in aceleasi conditii.

Incalzirea cercurilor de consolidare

Aceste incalziri apar daca in cercuri apar curenti si ele nu sunt izolate corespunzator.

Intreruperea termorezistentelor pentru masurarea temperaturilor la bobinaj

Acest defect apare in general la generatoarele fabricate pana in anii 1980 - 1985, cu toate ca aceste masini au fost prevazute cu termorezistente de rezerva. De mentionat faptul ca aceste instrumente de masura pot indica o incalzire generala a bobinajului si nu incalzirii sale locale.

Izolatia necorespunzatoare a bobinajului

Acest lucru se poate datora:

stationarii indelungate;

exploatarii necorespunzatoare a instalatiei de racire;

actionarii instalatiei de stins incendiu acolo unde este folosita apa.

In aceste cazuri se verifica rezistenta de izolatie si, daca coeficientul de absorbtie (R15 secunde/R60 secunde) este mai mic decat 1,3 , trebuie facuta uscarea statorului.

4. Rotorul generatorului

Figura 61

Defecte posibile la rotorul generatorului:

Incalzirea coliviei de amortizare

Acest lucru poate aparea la functionarea generatorului in asincron sau la functionarea indelungata cu incarcari asimetrice pe faze.

De asemenea incalziri pot fi generate si de curentii de secventa inversa.

Intreruperea legaturilor dintre poli

Legaturile dintre poli se executa prin nituire. Daca lucrarea nu a fost facuta corespunzator, curentii care circula prin rotor avand valori destul de insemnate, (in special la fortarea excitatiei) pot aparea incalziri locale care pot conduce la intreruperea legaturilor dintre poli, in acest caz generatorul ramane fara excitatie.

In general acest gen de probleme apare atunci cand la efectuarea unor reparatii la bobinajul statoric se scot un numar de poli ai rotorului. In aceasta situatie, dupa montarea polilor la loc, efectuarea legaturilor dintre poli este un lucru dificil de executat, datorita spatiilor extrem de mici pe care le avem la dispozitie. De regula in aceasta situatie nu mai putem face imbinarea prin nituri fiind obligati sa utilizam o strangere cu suruburi din cupru. De asemenea in aceste cazuri si consolidarea legaturilor intre poli este greu de executat.

Punerea la pamant a infasurarii rotorice

In cazul aparitiei unei puneri la pamant in rotorul generatorului ca urmare a deteriorarii izolatiei nu se produce nici o modificare in functionarea generatorului. Pericolul il prezinta aparitia celei de a doua puneri la pamant care conduce la scurtcircuitarea spirelor infasurarii rotorice cu modificarea rezistentei intregii infasurari.

Slabirea presarii bobinelor rotorului

Acest lucru poate avea loc datorita uscarii materialelor componente ale acestei izolatii. O presare corespunzatoare se poate face numai prin demontarea polilor. Se pot face si remedieri locale prin introducerea unor fasii de materiale electroizolante si acoperirea lor cu lacuri care prin polimerizare se intaresc. Aceasta solutie de compromis nu rezolva problema decat pentru durata limitata.

Slabirea penelor de fixare a polilor

Desi aceste pene sunt asigurate prin sudura, daca rotorul functioneaza intr-un regim anormal (vibratii batai etc.), aceste sudari se pot rupe si penele pot iesi din locasul lor permitand jocul intregului pol.

Defectiuni la sistemul inele-perii

Acest gen de defectiuni apare frecvent datorita unor motive ca:

alegerea unor perii necorespunzatoare prin nerespectarea calitatii si a dimensiunilor prevazute de fabrica constructoare;

decalibrarea in timp a resoartelor care asigura presiunea periilor pe inele;

scaderea nivelului de izolatie a inelelor prin patrunderea pe izolatii a prafului de carbune amestecat cu ulei de turbina;

scaderea nivelului de izolatie a cablurilor de legatura intre infasurarea rotorica si inelele colectoare;

uzura suprafetei inelelor dupa perioade mari de functionare.

Ruperea paletilor de ventilator

Acest gen de avarie este deosebit de grav, putand afecta intregul bobinaj statoric.

Ruperea unui palet de ventilator sau a mai multora este posibila intrucat ei functioneaza in regimuri de solicitari mecanice deosebite. Este necesar ca la reviziile generatorului paletii de ventilator sa fie examinati cu deosebita grija, pentru a depista eventualele fisuri in material care pot aparea.

Scaderea nivelului de izolatie a bobinajului rotoric

Acest lucru se poate intampla in general cand masina nu functioneaza timp indelungat. Uscarea bobinajului se poate face cu ventilatia generatorului in gol sau, daca nu se rezolva in acest mod, prin introducerea in infasurarea rotorica a unui curent mai mic decat curentul nominal la o tensiune redusa (in acest caz se utilizeaza un generator de sudura in curent continuu).

5. Instalatia de stins incendiu

Pentru stingerea incendiilor care pot aparea la bobinajul statoric este prevazuta o instalatie de stins incendiu cu apa sau cu bioxid de carbon (CO₂). Instalatia de stins incendiu cu apa este compusa din doua tevi inelare dispuse deasupra si dedesubtul capetelor de bobina. Aceste inele sunt fixate pe scuturi si sunt prevazute cu o serie de orificii pe unde patrunde apa in interiorul masinii. Inelele de stingere sunt racordate la conducta de apa prin intermediul unor bobine cu solenoid.

Comanda instalatiei se poate face fie manual fie in ciclu de automatizare. Instalatiile de stingere cu bioxid de carbon sunt constructiv ca la cele de stingere a incendiilor utilizand apa.

Defectiuni posibile:

colmatarea conductelor componente si in acest caz nu mai avem asigurata presiunea agentului de stingere;

actionarea intempestiva a acestor instalatii in mod eronat.

6. Generatorul sincron de reglaj

Pentru alimentarea motorului sincron reactiv de reglaj, care antreneaza regulatorul de turatie al turbinei, se foloseste generatorul de reglaj. Acesta este un generator monofazat la care statorul este obisnuit ca la orice masina de curent alternativ iar rotorul are o coroana polara cu magneti permanenti executati din oteluri aliate.

Defectele posibile sunt ca la oricare generator sincron. Defectul specific pentru generatoarele de reglaj consta in demagnetizarea magnetilor permanenti.