Конференции ИВТ СО РАН

Тезисы докладов

Научно-инновационный конкурс «У.М.Н.И.К.»

Цель
Развитие метода и доработка устройства системы контроля динамической формы ротора энергоагрегата электростанции (ЭС) до коммерческого образца.

Актуальность работы, характеристика аналогов
Предлагаемая разработка относится к классу технологий, повышающих степень надежности и безопасности работы энергоагрегатов электростанций.

Динамическая форма вращающегося ротора является важнейшим параметром, определяющим безопасность режима работы агрегата в целом.

Изменение динамического зазора между статором и ротором, возникает под действием различных гидравлических, механических и электрических сил. Отклонение от нормы формы ротора свидетельствует о неотцентрованности ротора на валу, соединяющего ротор и турбину, об износе механической части гидроагрегата или об опасном режиме работы гидроагрегата.

На сегодняшний день контроль динамической формы ротора не производится на работающем агрегате.

Испытания технологами Саяно-Шушенской ГЭС (СШГЭС) показали, что на данный момент предлагаемая система является единственно применимой для контроля динамической формы ротора. Зарубежные аналоги, испытанные на СШГЭС, не показывают необходимую достоверность результатов и надежность работы. Емкостные и индуктивные методы, обычно используемые в устройствах подобного типа, не дали результатов из-за высоких напряженностей электрического и магнитного полей в зазоре (мощность агрегата 750 МВт), высокой температуры окружающей среды (60 град. Цельсия) и повышенных вибрационных нагрузок (масса ротора 700 тонн).

Методы исследования
Доведение прибора до коммерческого образца предполагает следующие исследовательские и конструкторские работы:
1. Увеличение количества измерительных каналов;
2. Изменение алгоритма обработки информации от системы датчиков;
3. Математическое моделирование обработки сигнала с учетом информации о фазе вращения вала гидротурбины;
4. Разработка программно-аппаратной части устройства для синхронизации с вращением вала;
5. Изменение алгоритмов обработки сигнала с учетом информации о фазе вращения вала;
6. Разработка встроенной в устройство платформы для обработки сигнала на основе FPGA технологии и сигнального процессора;
7. Повышение точности датчика за счет улучшения алгоритмов обработки и использования статистической информации (накопление данных о многих оборотах);
8. Разработка пользовательского интерфейса устройства;
9. Тестирование доработок в рабочих условиях.

Полученные результаты:
1. Разработан метод измерения динамической формы ротора;
2. Изготовлен опытный образец измерительной системы;
3. Макет успешно испытан на работающем гидроагрегате Саяно-Шушенской ГЭС, олучен акт испытаний (прилагается);
4. Погрешность измерений опытного образца не превышает 1 %;
5. Доказана применимость и эффективность использования метода и системы;

6. Впервые получена динамическая форма вращающегося ротора.

Ожидаемые результаты:
1. Увеличение точности измерений;
2. Развитие аппаратного обеспечения системы («интеллектуализация» датчиков);
3. Создание системы из нескольких датчиков, дающих более полную информацию о конфигурации контролируемого агрегата;
4. Интеграция в АСУТП предприятия.
5. развитие метода для получения дополнительной информации о роторе: прецессии, нутации, биения и др. отклонения в рабочих режимах.

Экономическая эффективность

При внедрении, экономический эффект от сокращения объемов планово-предупредительных ремонтов агрегата составляет от 1.5 до 15 млн. рублей в год, в зависимости от мощности агрегата.
Оценочная стоимость системы контроля составляет от 1.5 до 3 млн. рублей, в зависимости от количества диагностируемых параметров энергоагрегата.

План коммерциализации полученных результатов
1. Доведение устройства до коммерческого образца.
2. Финансирование создания измерительной системы посредством:
- участия в инвестиционном проекте (например, программа «Старт» фонда Бортника); или
- внедрения коммерческого образца на ГЭС; или
- заключения договора с ГЭС о разработке системы.
3. Внедрение измерительной системы на ГЭС.
4. Доведение системы до малосерийного образца.
5. Внедрение измерительной системы на нескольких (3-5) ЭС.
6. Исследование и доработка измерительной системы для решения более широкого класса задач: различные типы электростанций, дополнительные параметры вращающихся агрегатов, влияющих на безопасность.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск