مونيتورينگ حركت لبه روتور در ژنراتورهاي آبي

http://www.ewa.ir/images/topics/machin.jpg ماشينهاي الكتريكي :
مطلب: مونيتورينگ حركت لبه روتور در ژنراتورهاي آبي
شركت خدمات برق رساني عمومي Chelan County (واقع در واشنگتن) در بخشي از سياست بهسازي و نوسازي اقدام به نصب اسكنرهايي بر روي روتور يازده واحد ژنراتوري نيروگاه كرده است. اين اسكنرها از شركت Benty Nevada`s Hydro Scan خريداري شده اند.
اين اسكنرها با استفاده از سنسورهاي حرارتي، فاصله هوايي، تخليه جزيي،‌ ميدان مغناطيسي و ميدان الكتريكي، امكان نظارت و كنترل ژنراتورهاي در حال بهره برداري را ايجاد مي كنند. اخيرا چندين نمونه سنسور مكانيكي به انواع تجهيزات اندازه گيري موجود هيدوراسكن اضافه شده اند. از جمله اين سنسورها مي‌توان از كرنش سنج متصل به روتور، ترموكوپل و سنسور جابجايي سنج نام برد. سنسور جابجايي سنج لبه روتور RDS - Rim Displacement Sensor ، يكي از سنسورهاي مورد استفاده مي باشد.


در سال 1970 هفت دستگاه ژنراتور وستينگهاوس واقع در نيروگاه Rocky Reach نصب شد كه مشخصه‌هاي نامي اين ژنراتورها به شرح زير است:
IDC = 1150A و VDC = 375V و 4120A و 15KV و PF= 0. 95 و 107MVA‌
با گذشت چند سال از بهره برداري اين ژنراتورها مشاهده شد كه لبه روتور اين ژنراتورها به تدريج جمع (Shrink) مي شود علائم آن هم شامل گردگرفتگي و ساييدگي اطراف كليدهاي فنري بود. يكي از حوادثي كه اخيرا رخ داده بود و اهميت اين مشكل را نشان مي‌دهد اين بود كه ماده ائي از محرك مربوط به كليد فنري از محل خود خارج شده و سيم پيچي روتور و استاتور را به هم اتصال داده است. شكل (1) قسمت عنكبوتي (Spider) و لبه روتور را نشان مي‌دهد. به منظور تعيين و سنجش ميزان كوچك شدن (چروكيدگي) لبه روتور، پرسنل Chelan County تقاضا كردند كه عملكرد سنسورهاي به كار رفته جهت كنترل و نظارت حركت لبه روتور واحد در حال كار را بررسي كنند. مشخص شد كه سنسورهاي جابجايي سنج با رنج 0 تا 1/0 اينچ و دقت 001/0 اينچ مي‌توانند براي اندازه گيري حركت نسبي بين عنكبوتي روتور(Spider) و لبه روتور بكار روند
لبه مياني روتور
سنسورهاي جابجايي سنج طوري نصب شده بودند كه حركت نسبي بين لبه روتور و بازوي عنكبوتي روتور (Spider) را اندازه گيري كنند. به كار بردن سيستم RDS بوسيله استفاده از سيستم هيدروسكن، باتوجه به قابليت آن در انتقال داده در زمان واقعي از روتور واحد در حال بهره برداري براي بدست آوردن داده ها و تجهيزات مفسر، ممكن شد. چهارده سنسور جابجايي سنج (در هر بازوي عنكبوتي يك عدد) بر روي هر كدام از ژنراتورهاي وستينگهاوس واقع در نيروگاه Reach Rocky نصب شده است. در طول راه‌اندازي اخير واحد C6 نيروگاه مذكور پس از نصب سيستم RDS ، تجزيه دقيق اطلاعات مربوط به سرعت و دماي متفاوت و بار كامل نشان مي دهد كه از ميان اين موارد، جابجائي اصلي هنگامي رخ مي دهد كه واحد در بار كامل كار مي‌كند. جدول (1) اعداد بدست آمده در طول راه اندازي واحد C6 را نشان مي‌دهد. جابجائي طراحي شده براي روتورهاي وستينگهاوس در نيروگاه Rocky Reach برابر 035/0 اينچ بود. همانطور كه در جدول (1) مشاهده مي‌شود انحراف لبه روتور در بار كامل و دماي كار به بيشترين مقدار خود مي‌رسد. يك قسمت جالب ديگر از داده هاي مربوط به حركت لبه روتور در واحد C3 ، Rocky Reach نمايان شد. شكل (2) داده هاي 14 سنسور جابجايي سنج را به همراه نمايي از استاتور كه بوسيله سنسور فاصله هوايي نصب شده روي روتور رسم شده است، نشان مي‌دهد (منحني بالايي). اين منحني مقادير اندازه گيري شده به هنگام چرخش روتور را نشان مي‌دهد. منحني مربوط به فاصله هوايي، فاصله هوايي كوچكتري را در وسط منحني نشان مي‌دهد. 14 سنسور جابجايي سنج رفتار مشابهي را در قبال كاهش فاصله هوايي داشتند. نيروي ناشي از ميدان مغناطيسي در فاصله هوايي كوچكتر افزايش پيدا مي كند، لذا جايي كه فاصله هوايي كوچكتر است، لبه روتور به سمت خارج منحرف مي‌شود.
جاييكه كمترين فاصله هوايي وجود دارد لبه روتور اين ژنراتور به سمت بيرون انحنا پيدا كرده كه باعث كمتر شدن فاصله هوايي مي‌شود. پرسنل Chelan Conty PUD از اطلاعات سنسورهاي RDS‌ نصب شده روتور، براي تعيين وضعيت چروكيدگي تمام ژنراتورهاي وستينگهاوس نيروگاه Rocky Reach استفاده خواهند كرد. با استفاده از اين اطلاعات، پرسنل نيروگاه مي توانند به هنگام برنامه ريزي استراتژي تعميراتي، به عملكرد مناسب ژنراتورهاي وستينگهاوس نظارت داشته باشند.
mohammadhaydari20.blogfa.com