Диагностика твердощеточных систем токосъема крупных электрических машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, кандидат технических наук Марков, Александр Михайлович

• Марков, Александр Михайлович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Марков, Александр Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТВЕРДОЩЕТОЧНЫХ СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1.1. Механизм передачи тока через электрический скользящий контакт

1.2. Условия работы контактных колец турбогенераторов

1.3. Конструкция современных систем токосъема

1.4. Обслуживание узла контактных колец турбогенераторов

и его эксплуатационные характеристики

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА КРНПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

2.1. Контроль состояния систем токосъема

2. 2. Приборы и системы оперативного диагностирования

3. РАЗРАБОТКА ПРИБОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДИАКОР

3.1. Приборы, входящие в состав комплекса ДИАКОР

3.1.1. Диагностический прибор ПРОФИЛЬ

3.1.2. Диагностический прибор КВАНТ

3.1.3. Инфракрасный термометр КВАРЦ

3.1.4. Диагностические приборы КОНТРОЛЬ-ПИКОН и КИТ

3.1.5. Устройство ИСКРА

3.1.6. Диагностический прибор БАРС

4. ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ПРИБОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО

КОМПЛЕКСА ДИАКОР

4.1. Испытания и внедрение диагностического прибора

ПРОФИЛЬ

4.2. Испытания инфракрасного термометра КВАРЦ

4, 3. Испытания диагностических приборов КОНТРОЛЬ и КИТ

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ТВЕРДОШЕТОЧНЫХ

СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

5.1. Предварительные замечания

5. 2. Применение регрессионного анализа для оценки

состояния ТСТ

5.3. Математическая модель состояния системы токосъема

6. ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ТВЕРДОШЕТОЧНЫХ

СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

6.1. Внедрение методики на системе токосъема

турбогенератора ТГВ-200 ТЭЦ-2 АООТ "Тюменьэнерго"

"Оренбургэнерго"

6. 3, Внедрение методики на системе токосъема

турбогенератора ТВВ-220 Кольской АЗС

6. 4, Классификация существующих твердощеточных систем

токосъема

7. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ТВЕРДОШЕТОЧНЫХ СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА

7.1. Концепция подключения датчиков и первичных

преобразователей к микроЭВМ

7. 2. Создание автоматизированной информационной системы

диагностики

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ТОКОВ ЭЛЕКТРОЩЕТОК СИСТЕМЫ ТОКОСЪЕМА ТУРБОГЕНЕРАТОРА ТВВ-800

НИЖНЕВАРТОВСКОЙ ГРЭС

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРОСА ЭКСПЕРТОВ О

СОСТОЯНИИ СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ФАКС КОЛЬСКОЙ АЭС от 21.05.98 N 08-2646

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ДОКУМЕНТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика твердощеточных систем токосъема крупных электрических машин»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время значительная часть электроэнергии у нас в стране вырабатывается турбо- и гидрогенераторами тепловых, атомных и гидравлических электростанций. Установленная мощность электроэнергетических машин на отечественных электростанциях к середине 90-х годов достигла 340 млн, кВт, из которых 71 У. приходился на долю тепловых электростанций, 19 У. - на долю гидроэлектростанций и 10 У. - на долю атомных. Основу отечественной энергетики составляют турбогенераторы мощностью 63-800 МВт. На Костромской ГРЭС в течение нескольких лет успешно эксплуатируется турбогенератор мощностью 1200 МВт. Мощность четырехполюс-ных турбогенераторов достигла 1500 МВт.

Последние годы отмечены значительными успехами в развитии гидрогенераторостроения. Во всей мире произведено большое количество гидрогенераторов мощностью 300 МВт и выше. Один из крупнейших в мире гидрогенераторов - гидрогенератор Саяно-Шушенской ГЭС имеет мощность 712 МВА.

В прокатном производстве применяются машины постоянного тока мощностью 14,0 МВт. Создан уникальный четырехмашинный агрегат мощностью 100 МВт, состоящий из двигателей 2МП 25000-750.

Примерно до середины 80-х годов характерной особенностью электромашиностроения было быстрое увеличение единичных мощностей машин, в результате чего каждые 8-10 лет единичные мощности удваивались. Однако, к середине 80-х годов рост единичных мощностей практически прекратился, во многом из-за сложностей в обеспечении их высокой эксплуатационной надежности. Эксплуатационная надежность - весьма важный параметр для крупных электрических машин, т. к, ущерб от вынужденного простоя агрегата в течение 2-3 месяцев соизмерим с его первоначальной стоимостью. Одним из наиболее уязвимых элементов любой электрической машины является ее система токосъема. Большинство современных систем токосъема являются твердощеточными СТСТ).

Рассмотрим проблему надежности ТСТ крупных электрических

машин на примере турбогенераторов.

Рост мощности турбогенераторов требует и соответствующего увеличения тока возбуждения, что приводит к необходимости повышения плотности тока под щетками и увеличения диаметра контактных колец СКК). Это ведет к росту температуры в зоне скользящего контакта С СЮ, повышенным вибрациям, т.е. резко ухудшает условия его работы. Очевидно, что при этом надежность работы системы токосъема. Поэтому, в последние годы заводами-изготовителями турбогенераторов, специализированными организациями Департамента науки и техники РАО "ЕЭС России", акционерными обществами энергетики и электрификации, высшими учебными заведениями проводится большой комплекс работ по совершенствованию конструкции узла контактных колец и по внедрению средств технической диагностики их работы.

Тем не менее узел токосъема современных турбогенераторов остается одним из наиболее слабых конструктивных узлов. Так, например, в /1/ и /117/ приведены данные о наиболее часто встречающихся повреждениях ТСТ турбогенераторов мощностью 165-200 МВт Сем. табл. В. 1).

Аналогичная ситуация сложилась и с надежностью ТСТ машин постоянного тока СШШ. Так, например, в /26/ отмечается, что наибольшая доля отказов в машинах постоянного тока приходится на узел токосъема и на подшипниковый узел. Согласно эксплуатационной статистике в среднем более 25 7. отказов МПТ происходит из-за неисправности ТСТ. В некоторых случаях С например, на транспорте) эта цифра достигает 44-66 X. В тяговых двигателях электровозов одной из серьезных причин отказов является возникновение кругового огня.

Исследование ряда двигателей постоянного тока прокатных станов показало следующее распределение отказов по узлам: шеточ-но-коллекторный узел - 56 '/., механические повреждения - 34 "/., обмотка якоря и полюсов - 10 "/ /27/.

В результате анализа статистических данных отказов тяговых электродвигателей постоянного тока ДК-717А большегрузных автомо-

Таблица В. 1

Наиболее часто встречающиеся повреждения ТСТ

Тип повреждения Число отказов Общее время простоя, ч Среднее время простоя на 1 отказ, ч

1. Загрязнения и перегревы контактных колец 11 436 40

2. Трещины контактных колец 1 288 288

3. Износ контактных колец 189 6210 33

4. Бой контактных колец 38 1470 39

5. Повреждения изоляции под контактными кольцами 4 429 107

6. Заклинивание щеток и повреждение щеткодержателей 9 153 17

7. Искрение и износ щеток 47 1260 27

8. Механические повреждения щеток Сразрушения, сколы) 14 452 32

9. Загрязнение щеточного аппарата 3 81 27

10. Повреждение конструктивных элементов охлаждения щеточного аппарата 3 89 30

Всего 319 10686

билей установлено, что наименее надежными элементами являются обмотка якоря и щеточный узел /28/. Числа отказов электродвигателей по щеточному узлу колеблются от 21,6 У, С по предприятиям черной металлургии) до 37,8 7. С по предприятиям Минудобрений).

Таким образом, опыт эксплуатации электрических машин убедительно свидетельствует, что задача повышения надежности работы ТСТ является весьма актуальной. Одним из возможных путей ее решения является разработка и внедрение в практику эксплуатации электрических машин и, прежде всего крупных, систем технической диагностики, позволяющих эффективно контролировать состояние СК и, тем самым, избегать возникновения нештатных ситуаций.

Под технической диагностикой обычно понимается выявление дефектных узлов Ст.е. имеющих ухудшенные функциональные характеристики), определение причин, вызывающих появление и развитие дефектов, оценку допустимости или целесообразности дальнейшей эксплуатации машины с учетом прогноза развития дефектов.

Заводы-изготовители электрических машин и эксплуатационные организации при проектировании и последующей их эксплуатации не оснащают машины достаточно эффективными диагностическими средствами. В то же время анализ отношения к проектированию, изготовлению, эксплуатации и ремонту машин ведущих фирм мира, показывает, что использование технических решений на базе микроэлектроники, робототехники, волоконной оптики, вычислительной техники позволяет получить информацию о техническом состоянии машины значительно большую при меньшем объеме их разборки по сравнению с планово-предупредительным ремонтом.

Важность проблемы технической диагностики подтверждается тем, что в стране периодически проводятся совещания, посвященные созданию и внедрению методов, средств и систем технической диагностики. Так, например, в апреле 19Э6 г. состоялось совещание "Разработка и внедрение новых нетрадиционных методов контроля состояния турбо- и гидрогенераторов". В работе совещания приняли участие более 100 специалистов - представителей Департамента науки и техники РАО "ЕЭС России", АО "Электросила", АО ВНИИЗ,

Фирмы ОРГРЭС, НИИэлектромаш, АО "Ленэнерго", АО "Свердлов-энерго", электростанций, вузов.

На совещании отмечалось, что ". . . разрабатываемые и внедряемые во всем мире методы, средства и системы технической диагностики электрооборудования в целом и турбо- и гидрогенераторов, в частности, является важнейшим направлением работ по повышению надежности их эксплуатации. " /2/.

Внедрение технической диагностики в практику энергетического производства открывает возможности для существенного повышения качества эксплуатации благодаря более совершенному и развитому оперативному контролю и постоперативному анализу состояния оборудования и режимов его работы, для сокращения числа и длительности вынужденных простоев путем обнаружения появляющихся дефектов на ранних стадиях. Низкая контролепригодность энергооборудования, в том числе, ТСТ является на сегодняшний день существенным препятствием для развития и внедрения его диагностического контроля.

Задача внедрения средств технической диагностики для контроля за работой ТСТ значительно усложняется тем, что многие Физические процессы, протекающие в зоне электрического скользящего контакта, остаются недостаточно изученными и на сегодняшний день. Различным аспектам данной проблемы посвящен целый ряд работ, в которых анализируются электромагнитные, механические, аэродинамические. химические и тепловые процессы в СК, марки применяемых щеток, химический состав и механические свойства коллекторов и контактных колец и т. д.

Таким образом, проблема внедрения в практику эксплуатации крупных электрических машин систем комплексного контроля за состоянием ТСТ является чрезвычайно актуальной,

Настоящая работа базируется на обобщенных результатах многочисленных научно-исследовательских работ, выполненных на кафедре "Электропривод и системы автоматизации" Псковского политехнического института С. Петербургского Государственного Технического Университета по следующим хозяйственным и госбюджетным

договорам:

- 0220103 "Разработка и поставка приборов контроля щеточного аппарата прокатный двигателей и генераторов", 1991 г., Заказчик - Волгоградский металлургический завод "Красный Октябрь";

- 0220204 "Разработка диагностических приборов ПРОФИЛЬ и ПИКОН-ц", 1992 г., Заказчик - С. Петербургский металлургический завод "Ижорасталь";

- 51 ЭН-1/9-92 "Техническое обследование щеточного аппарата турбогенератора ТВВ-320", 1992 г,, Заказчик - Харьковская ТЭЦ-5;

- 0220308 "Поставка прибора ПРОФИЛЬ", 1993 г. , Заказчик -Кольская АЭС Сг. Полярные Зори);

- 0220309 "Поставка прибора ПИКОН", 1993 г., Заказчик -Кольская АЭС;

- 0220310 "Поставка прибора КОНТРОЛЬ", 1993 г. , Заказчик -Кольская АЭС;

- 0220311 "Техническое обследование щеточных аппаратов турбогенераторов", 1993 г. , Заказчик - Кольская АЭС;

- 0220303 "Изготовление и поставка диагностических приборов ПРОФИЛЬ и КОНТРОЛЬ", 1993 г., Заказчик - Черепетская ГРЭС Сг. Суворов Тульской обл.);

- 0220610 "Повышение надежности работы основного энергооборудования предприятий промышленности и энергетики", 1994-9? гг., Заказчик - Министерство науки и технической политики России;

- 0220402 "Разработка и испытания средств контроля за состоянием щеточно-контактного аппарата электрических машин большой мощности", 1994 г. , Заказчик - Министерство науки и технической политики России;

- 0220404 "Изготовление диагностического комплекса ДИАКОР", 1994 г. , Заказчик - Псковская ГРЭС;

- 0220515 "Разработка методов и аппаратных средств повышения надежности узлов токосъема электрических машин большой мощности", 1994 г. , Заказчик ~ Министерство науки и технической политики России;

- 0220506 "Совершенствование конструкции щеточного узла,

изготовление и внедрение средств контроля за его работой",

1994 г. , Заказчик - Министерство науки и технической политики России;

- 0220513 "Техническое обследование щеточных узлов турбогенераторов", 1995 г., Заказчик ГРЭС-24 АО "Мосэнерго";

- 0220502 "Повышение надежности щеточных аппаратов турбогенераторов ГРЗС-24", 1995 г.. Заказчик - ГРЭС-24 АО "Мосэнерго";

- 0695 "Изготовление и поставка диагностического прибора КОНТРОЛЬ", 1995 г. , Заказчик - Тобольская ТЭЦ;

- 0220504 "Повышение надежности работы щеточного аппарата турбогенератора", 1995 г. , Заказчик - Нижневартовская ГРЭС;

- 0220507 "Демонстрация диагностического комплекса ДИАКОР",

1995 г., Заказчик - АО "Пермзнерго";

- 0220519 "Изготовление и поставка устройства ИСКРА",

1995 г. , Заказчик - Кольская АЭС;

- 0295 "Изготовление и поставка прибора КИТ-5", 1995 г., Заказчик - Кольская АЭС;

- 0196 "Изготовление и поставка прибора КИТ", 1996 г., Заказчик - Черепетская ГРЭС;

- 0796 "Ремонт щеточных аппаратов турбогенераторов станционные номера 1, 2, 3 и 4", 1996 г. , Заказчик - Тюменская ТЭЦ-2.

- 0220602 "Техническое обслуживание щеточных узлов турбогенераторов", 1996 г., Заказчик - АО "Оренбургэнерго";

- 0220633 "Поставка макета контактного индикатора тока",

1996 г. , Заказчик - ТОО "Экотех";

- 0220702 "Изготовление и поставка прибора КИТ", 1997 г., Заказчик - Яйвинская ГРЭС-16;

- 0220701 "Изготовление и поставка устройства ИСКРА",

1997 г. , Заказчик - Нижневартовская ГРЭС;

- 0297 "Поставка диагностических приборов КИТ", 1997 г., Заказчик - Сургутская ГРЭС-2;

- 0396 " Изготовление и поставка приборов КИТ", 1997 г,, Заказчик - АК "Омскзнерго";

- 0796 "Изготовление и поставка прибора КИТ", 1997 г. , За-

казчик - ОАО "Тверьзнерго";

- 398/213 "Поставка приборов КИТ и КВАНТ", 1998 г., Заказчик - Сургутская ГРЭС-1;

- 298 "Изготовление диагностической аппаратуры для обслуживания щеточно-контактных аппаратов электростанций АО Башкир-знерго", 1998 г,, Заказчик - АО "Башкирэнерго";

- 498 "Разработка, изготовление и поставка приборов для измерений токов щеток турбогенераторов", 1998 г. , Заказчик ТЭЦ-2? АО "Мосэнерго"?

- 598 "Разработка, изготовление и поставка приборов для измерений токов щеток турбогенераторов", 1998 г. , Заказчик ТЭЦ-20 АО "Мосэнерго".

Шдь работы. Целями диссертационной работы являются:

1. Разработка комплекса диагностических приборов для измерения электромеханических параметров натурных ТСТ,

2. Экспериментальные исследования электромеханических характеристик ТСТ крупных электрических машин и выявление закономерностей состояния ТСТ и распределения характеристик на основе системно обобщенных результатов научно-организованных экспериментов.

3. Разработка математической модели состояния твердощеточ-ной системы токосъема для интегральной оценки ее качества и работоспособности.

4. Разработка научно-технических основ построения автоматизированной информационной системы диагностики состояния ТСТ.

Методика выполнения исследований.

Экспериментальные исследования базируются на методах научной организации эксперимента с использованием современных компьютерных технологий. Эксперименты основывались как на натурных ТСТ крупных электрических машин С турбогенераторы, турбовозбуди-тели, гидрогенераторы, двигатели и генераторы прокатных станов), так и на специальных макетах.

Теоретические исследования базируются на современных математических методах построения и анализа мультипликативных моде-

лей, предназначенных для интегральной оценки качества и работоспособности ТСТ.

Научная новизна,

1, Разработан, на уровне изобретений, ряд специальных приборов, образующих единый диагностический комплекс для контроля состояния ТСТ.

2, Разработана методика оценки качества и работоспособности ТСТ электрических машин на основе информации, получаемой от приборов диагностического комплекса.

3, Разработана структура автоматизированной информационной системы диагностики состояния ТСТ крупных электрических машин.

Практическая ценноеть работы заключается в следующем:

1. Разработан, изготовлен, отлажен в лабораторных и промышленных условиях комплекс диагностических приборов для контроля за состоянием рельефа контактной поверхности, для измерения токов электрощеток, для контроля стабильности контактирования щетки с контактной поверхностью, для визуального осмотра вращающейся поверхности, для дистанционного измерения температуры отдельных участков контактной поверхности, для постоянного контроля за уровнем искрения в ТСТ,

2. Разработанный комплекс приборов широко внедрен на предприятиях энергетики и черной металлургии и получил высокую оценку специалистов. Эффективность их использования подтверждена многочисленными актами о внедрении,

3. Постоянное использование приборов диагностического комплекса позволяет повысить надежность работы систем токосъема электрических машин за счет усиления контроля за их состоянием с целью своевременного предотвращения аварийных ситуаций.

Апробация работы.

Основные научные и практические положения, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на заседаниях и семинарах кафедры "Электропривод и системы автоматизации" Псковского политехнического института, на VII научно-технической конференции "Современные тенденции в развитии и

конструировании коллекторный машин постоянного тока" С Омск, 1993 г.), на научной и научно-методической конференции "Актуальные вопросы образования, науки и техники" С Псков, 1995 г.), на семинаре-совещании "Разработка и внедрение новых нетрадиционных методов контроля состояния турбо- и гидрогенераторов" СС, Петербург, 1998 г.), на научно-технической и методической конференции "Электросбережение, электроснабжение, электрооборудование" С Москва, 1996 г. ).

Положения, выносимые на защиту.

1. Структура диагностического комплекса для экспериментальных исследований электромеханических характеристик ТСТ. Конструкция приборов, образующих диагностический комплекс.

2. Результаты экспериментальных исследований электромеханических характеристик систем токосъема и результаты исследований параметров натурных ТСТ.

3. Математическая модель ТСТ для интегральной оценки ее качества и работоспособности.

4. Результаты применения математической модели для классификации натурных ТСТ турбогенераторов в зависимости от их мощности.

5. Структура автоматизированной информационной системы диагностики состояния ТСТ турбогенераторов.

Публикации.

Основное содержание диссертационной работы изложено в 16 печатных работах.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, списка использованных источников С125 наименований), 3 приложений и 16 документов, подтверждающих внедрение.

Диссертационная работа содержит 218 страниц машинописного текста, 24 таблицы и 38 рисунков.

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТВЕРДОЩЕТОЧНЫХ СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1.1. Механизм передачи тока через электрический скользящий контакт

Вопрос о механизме передачи тока через СК является одним из основных в теории электрических машин. В процессе исследований взгляды на сущность этой проблемы претерпели значительные изменения.

Первой гипотезой было предположение о непрерывности площади контактирования щетки с поверхностью. В этом случае щетка соприкасается с контактным кольцом иди коллектором всей своей поверхностью, контакт одинаков во всех точках этой поверхности и ток распределяется по площади контакта равномерно. Однако, эта теория даже приближенно не могла объяснить важнейшие характеристики СК Св том числе вольт-амперную, а также наблюдающееся на практике различие щеток положительной и отрицательной полярностей).

Поэтому, рядом исследователей и, в первую очередь, И. Ней-кирхеном, Р. Мейером и Р. Хольмом, были выдвинуты гипотезы, по иному рассматривающие токопередачу через электрический скользящий контакт.

По мнению И. Нейкирхена /3/, ток передается через контакт одновременно тремя способами. Прежде всего, это непрерывно сменяющие друг друга точки непосредственного механического контакта. Таких точек достаточно много, каждая из них занимает очень малую площадь, плотность тока в местах точечного контакта крайне велика. Благодаря этому обстоятельству, а также вследствие механического истирания точки контакта непрерывно сменяют друг друга, что обусловливает "бегающий" характер контактирования.

Второй способ передачи тока обусловлен наличием "пылевой зоны". На участке этой зоны между щеткой и кольцом находятся

частицы угольной и металлической пыли, которые при определенном напряжении между контактирующими поверхностями образуют проводящие мостики.

Третий вид токопередачи осуществляется через воздушный промежуток между щеткой и коллектором (кольцом) посредством эмиссии электронов и ионной проводимости. Необходимым условием указанных видов токопередачи должна быть очень высокая температура контактных поверхностей.

Еще одна теория, объясняющая прохождение тока через СК была предложена Р. Мейером /6/, который по-новому интерпретировал Физику прохождения тока и рядом экспериментов подтвердил высказанные теоретические положения. По его мнению, основную роль в процессе токопередачи играют частицы, выделяемые щетками в ходе их механического и электрического износа. При этом частицы, обусловленные механическим износом, имеют неправильную Форму и относительно большие размеры С несколько десятков микрометров). Их немного и они частично внедрены в тело щетки. При прохождении тока от щеток отделяются мелкие С до 1 мкм) сферические частицы, образующие относительно мягкий переходный слой, играющий роль смазки. Количество этих частиц пропорционально плотности тока.

С помощью этой теории Мейеру удалось объяснить многие, установленные практикой, закономерности работы СК, в том числе и его основные характеристики. Например, падение удельного сопротивления СК с ростом плотности тока объясняется увеличением количества выделяющихся сферических частиц. Этим же обусловлен типичный изгиб вольт - амперной характеристики скользящего контакта.

В работах Р. Хольма механизм передачи тока трактуется по иному /7/. Проводимость СК объясняется возникновением и расширением проводящих альфа-пятен путем электрического пробоя поверхностной пленки на контактной поверхности под действием переходного падения напряжения. В процессе работы альфа-пятна постоянно разрушаются и возникают в других местах, как бы перемещаясь по

"зеркалу" щетки.

Работы И. Нейкирхена, Р. Мейера, Р. Хольма и других во многом способствовали развитию современных представлений о механизме прохождения тока через электрический скользящий контакт, согласно которым токопередача через СК осуществляется одновременно через точки непосредственного механического контакта, через продукты износа щетки и контактного кольца, а также путем фриттинга, электролиза и газового разряда.

По всей видимости, первые два вида токопередачи являются основными, а последние три следует отнести к Факторам второго порядка» т.к, они возникают, как правило, при нарушении первых двух.

Тем не менее, отсутствие единого мнения о процессах, протекающих в зоне электрического скользящего контакта, приводит к тому, что наиболее достоверным и часто используемым средством изучения свойств и характеристик СК остается эксперимент, проводимый как на лабораторных установках, так и в условиях реального производства. Знание этих свойств и характеристик СК позволяет определить основные параметры, влияющие на надежность работы ТСТ и, следовательно, в первую очередь подлежащие контролю.

1.2. Условия работы контактных колец турбогенераторов

Сравнивая работу систем токосъема турбогенераторов и машин постоянного тока, необходимо отметить, что хотя в первом случае отсутствует задача обеспечения безыскровой коммутации, однако проблема обеспечения надежности работы ТСТ не менее сложна. При работе щеток на контактных кольцах значительно труднее обеспечить стабильность контактирования. Так, если в качестве материала для коллекторов используется медь или сплавы на основе меди, то для контактных колец можно использовать только сталь, обладающую худшими контактными свойствами по сравнению с медью и

ее сплавами.

Окружная скорость контактных колец на рабочей поверхности из-за больших диаметров колец составляет у современных турбогенераторов 70-90 м/с. Если учесть большую подверженность узла контактных колец динамическим возмущениям, то становится ясно, что обеспечение механической стабильности контакта на кольцах достаточно сложная задача.

Специфика работы щеток на контактных кольцах заключается также в том, что токосъем осуществляется раздельно для каждой полярности, отсюда вытекают и различия в рабочих характеристиках (износ, трение, токораспределение, потери мощности, теплоотвод и т.д.) и необходимость особых мероприятий в обеспечении надежности работы контакта каждой полярности.

Значительное влияние на надежность узла токосъема турбогенераторов, срок службы щеток и контактных колец оказывают материал, из которого изготовлены контактные кольца, качество обработки поверхности скольжения и особенно конструктивное исполнение кольца. В настоящее время практически все турбогенераторы работают с контактными кольцами, на рабочих поверхностях которых выполнена винтовая нарезка. Применение такой нарезки позволяет, во-первых, снизить влияние аэродинамического воздушного клина под щетками на работу СК и, во-вторых, "переключать" ток от одной контактной точки к другой.

Для систем токосъема турбогенератора еще одной характерной задачей, более сложной по сравнению с коллекторными машинами, является обеспечение равномерного распределения тока в большом количестве параллельно включенных щеток. У современных мощных турбогенераторов количество щеток на одно кольцо достигает 120 штук.

Возникающие при эксплуатации ТСТ Факторы влияют на процессы возникновения отказов путем постепенного изменения характеристик и параметров СК под воздействием выделяющегося в контакте тепла в результате электрических и механических потерь, процессов деформации и разрушения, изменения точек проводимости в условиях

воздействия изменяющихся нагрузок и температур. Накопление количественных изменений до определенной критической величины ведет к качественным изменениям, приводящим порой к необратимым процессам и отказам.

Контролируемые параметры, а, следовательно, и системы контроля за работой системы токосъема во многом определяются ее конструкцией.

1.3. Конструкция современных систем токосъема.

Система токосъема представляет собой узел электрической машины, обеспечивающий подачу постоянного тока от неподвижных то-коведущих частей к вращающейся обмотке возбуждения турбо- и гидрогенератора или к обмотке якоря машины постоянного тока. ТСТ является одним из наиболее ответственных узлов электрической машины, который во многом определяет качество работы и срок службы машины в целом.

Остановимся кратко на конструкции системы токосъема электрической машины на примере турбогенератора.

ТСТ включает в себя контактные кольца, насаженные на вал ротора генератора и щеточный аппарат, включающий траверсу с установленными на ней щеткодержателями и щетками. Контактные кольца располагаются на консольном участке вала ротора генератора за подшипником со стороны возбудителя. В такой конструкции обеспечивается возможность значительного уменьшения наружного диаметра колец и сокращается расстояние между осями подшипников, что приводит к увеличению жесткости вала ротора и уменьшению его статического прогиба. На этой части насажены на вал два контактных кольца, которые через систему шин и специальных токоведущих болтов соединены с обмоткой возбуждения ротора. Все токо-ведущие детали, в том числе и сами контактные кольца изолированы от вала.

ТСТ должна обеспечить надежную безыскровую передачу посто-

янного тока к обмотке возбуждения через скользящий контакт Сщетка - контактное кольцо) в нормальных и аварийных режимах эксплуатации турбогенератора. Одновременно должны быть обеспечены надежная газоплотность элементов токоподвода, находящихся внутри газоплотного корпуса турбогенератора и вне его, низкий уровень вибрации и температур контактных колец и щеток, нормальные электрические, механические и тепловые условия работы контактной пары "щетка - кольцо".

В связи с тем, что кольца работают с высокими окружными скоростями выбор марки стали для них определяется величиной возникающих механических усилий в процессе работы и условиями посадки колец на вал. При этом критериями для выбора материала колец служат предел текучести материала и его относительное удлинение. Это приводит к тому, что материалом для контактных колец служат высокопрочные конструкционные стали.

Основные размеры контактных колец определяются количеством щеток, которые необходимо установить для передачи тока возбуждения определенной величины, У современных турбогенераторов с токами возбуждения, достигающими 3500-5000 А, принятая допустимая плотность тока находится в пределах 8-9 А/см* , а габариты контактных колец достигают в диаметре 450-500 мм и по ширине 150-200 мм.

Контактная поверхность колец имеет декомпрессионную винтовую канавку, что повышает устойчивость скользящего контакта и улучшает распределение тока между параллельно включенными щетками, Контактные кольца имеют вентиляционные отверстия, расположенные в осевом направлении в непосредственной близости от контактной поверхности.

Для обеспечения более равномерного токораспределения по окружности контактных колец выполняется одно из двух следующих конструктивных решений:

а) На торцевой поверхности контактного кольца закрепляются медные кольцевые пластины, плотно прижатые к контактному кольцу болтовым соединением с одной стороны и надежно припаянные к

токоведушим шинам с другой стороны;

б) Контактные кольца посажены на промежуточное медное разрезное кольцо, в которое также впаиваются токоведушие шины.

Одной из составных частей узла контактных колец является щеткодержательный аппарат - траверса, К конструкции траверсы предъявляются требования надежности, достаточной электрической и механической прочности, а также удобства и безопасности обслуживания. Устанавливается траверса на расширенное основание подшипника генератора со стороны возбудителя или непосредственно на фундаментную плиту через подставку.

В турбогенераторах ТВВ-320-2 последних выпусков применена траверса разъемной конструкции, позволяющая производить ее разборку для проточки контактных колец без съема возбудителя.

На кольцевые медные шины траверсы прикрепляются щеткодержатели, назначение которых сводится в основном к созданию наивыгоднейших условий для работы электрощеток с точки зрения устойчивости и стабильности их контактных характеристик.

Для турбогенераторов мощностью до 150 МВт широкое распространение получили щетки марки ЭГ-4. Для более мощных турбогенераторов обеспечение нормального токосъема было получено за счет применения полярных щеток марки ЭГ-2АФ для колец отрицательной полярности и 811 ОМ для колец положительной полярности.

Многообразны конструкции щеткодержателей, предназначенные для различных условий эксплуатации. Определяющими факторами при конструировании щеткодержателей являются скорость вращения колец, уровень их вибрации, материал контактной пары, рабочие температуры щеток и колец, токовые нагрузки и т. д.

В настоящее время для мощных турбогенераторов с большим числом щеток применяются в основном щеткодержатели типа ДБ, в корпусах которых выполнены калиброванные отверстия под щетку и нажимной механизм с цилиндрической пружиной сжатия. Конструкция такого щеткодержателя предполагает ступенчатое регулирование нажимного усилия на щетку и возможность применения более высоких щеток, чем в других конструкциях щеткодержателей.

1.4. Обслуживание узла контактных колец турбогенераторов и его эксплуатационные характеристики

Практика эксплуатации крупных электрических машин показывает, что надежная работа ТСТ может быть достигнута только при осуществлении регулярного контроля за ее работой и проведении своевременных профилактических мероприятий. Необходимость этого вызвана тем, что не все источники дефектов удается установить и устранить (например, не ясен Физический механизм возникновения дефекта, устранение дефекта невозможно при современном состоянии техники и технологии, способ устранения слиижом дорог и т.д.). В этом случае уменьшение аварийных простоев и ремонтных затрат достигается благодаря правильно организованному обслуживанию узла контактных колец.

При обслуживании ТСТ турбогенератора необходимо руководствоваться следующими соображениями:

- контактная поверхность колец не должна иметь забоин и не-зашлиФованных царапин, масляных, лако-красочных и других пятен;

- контактная поверхность щеток должна иметь "зеркало", составляющее не менее 80 У. всей поверхности;

- радиальный зазор между щеткодержателями и контактной поверхностью должен находится в пределах (2-4) мм;

- усилие нажатия на щетки должно выбираться в зависимости от типа и поперечного размера щетки в соответствии с ГОСТ 2332-75 /97/.

Перед пуском турбогенератора необходимо на валоповороте измерить биение контактных колец индикатором часового типа. Значение биения не должно превосходить 0,05 мм. В тех случаях, когда биение носит неравномерный характер, необходимо снимать профилограммы поверхности на крайних дорожках каждого контактного кольца. Форму контактной поверхности можно считать удовлетворительной, если изменение радиуса поверхности не превосходит 0,015 мм на дуге с углом 30 град.

Осмотр ТСТ необходимо проводить ежедневно. При этом визу-

ально оценивается работа узла контактных колец в части искрения, вибрации щеток, нагрева щеточных проводников, попадания масла, состояния политуры на кольцах.

Ежедневное визуальное наблюдение за работой ТСТ преследует цель своевременного определения момента начала усиления вибрации и искрения для принятия соответствующих мер - ручной шлифовки контактных колец или временного уменьшения токовой нагрузки узла.

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик узла контактных колец является его способность к равномерному распределению тока в системе параллельно работающих щеток. Как показывает практика эксплуатации электрических машин, токораспределение может быть настолько неравномерным, что щеткодержатели и токо-подводящие канатики перегруженных щеток имеют цвета побежалости или даже совсем перегорают. Различные авторы дают самые различные объяснения такому поведению щеток.

Авторы /37/ утверждают, что основная причина неравномерности токораспределения - это существенное рассеяние значений переходного сопротивления в месте крепления токоведущих кабелей. Это приводит к тепловым и механическим перегрузкам в месте крепления и к повреждениям токоподвода. Однако, в /3/ приведены экспериментальные данные, доказывающие, что сопротивление щеточного контакта состоит, в основном, из переходного сопротивления между щеткой и кольцом. Таким образом, ток при параллельном включении щеток распределяется преимущественно в соответствии с переходными сопротивлениями.

В /38/ указывается, что определенное влияние на равномерность токораспределения оказывает конструктивное исполнение щеточного узла, когда траверса служит одновременно и токопод-водом, и местом крепления щеткодержателей. Это приводит при больших токовых нагрузках к значительному падению напряжения на траверсе. Следовательно, щетки, расположенные вблизи места токоподвода будут более загружены током, чем щетки, удаленные от этого места.

В /39, 40/ неравномерное токораспределение объясняется рядом особенностей динамических, электрических, тепловых, конструктивных и других параметров. К динамическим параметрам относятся собственные частоты колебаний, контактные жесткости и массы элементов, микрорельеф параллельных дорожек трения, характеристики объемных колебаний и т. д.

Таким образом, на токораспределение по параллельным щеткам влияет множество Факторов, неодинаковых по своей значимости. Контроль режимов работы ТСТ и его регулирование в процессе эксплуатации производятся обеспечением максимально близких по значению уровней тока параллельно включенных щеток. Измерение тока щеток согласно инструкции /11/ следует производить с помощью клещей-индикаторов постоянного тока. Отношение уровней токов 4:1 следует считать достаточным для прекращения регулировки.

Надежность и долговечность СК во многом определяется такими показателями, как износ контактных колец и щеток. Износ колец у турбогенераторов с плотностями тока в щетке выше 5 А/см* приобретает ярко выраженный полярный характер и становится серьезной проблемой. При этом, как правило, износ отрицательных колец значительно выше, чем положительных. Поэтому в эксплуатации рекомендуется периодически менять полярность колец.

Одним из распространенных видов износа колец является износ в виде бороздок или рисок различных по глубине и ширине, обусловленный переносом материала кольца, особенно при искрении под щетками, и его последующим вкраплением в тело щетки.

Износ щеток обусловлен действием механических, электрических, химических и электролитических Факторов. Действие механических Факторов проявляется путем нарушения связей между частицами перемещающихся друг относительно друга твердых тел. Доля механической составляющей в общем износе щеток оценена в работе /41/, авторы которой считают, что у щеток отрицательной полярности механический износ составляет треть общего износа, а у щеток положительной полярности - даже половину.

Что касается электрического износа, то он, как правило, изменяется пропорционально току, хотя некоторыми авторами отмечаются случаи, когда эта общая закономерность нарушалась.

И, наконец, необходимо отметить, что качество работы ТСТ электрической машины во многом определяется стабильностью контактирования щетки с коллектором или кольцом. О стабильности можно судить либо по времени отрывов щетки от поверхности, либо по соотношению переменной и постоянной составляющих тока щетки.

Таким образом, к основным эксплуатационным характеристикам электрического скользящего контакта можно отнести уровень искрения, биение контактных колец, равномерность токораспределения в системе параллельно работающих щеток, износ щеток и контактных колец и стабильность контактирования щеток.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ ТОКОСЪЕМА КРУПНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Необходимая надежность работы электрических машин в значительной мере обеспечивается системой планово-предупредительных ремонтов, составной частью которых является периодический профилактический контроль, позволяющий своевременно выявлять возникающие дефекты для устранения их в плановом порядке.

2.1. Контроль состояния систем токосъема

Любая система профилактического контроля должна включать в себя, как минимум, следующие элементы: комплекс контролируемых параметров, комплекс методов контроля этих параметров, комплекс оборудования для реализиции этих методов, оптимальные сроки контроля. Все эти элементы взаимосвязаны и недостатки любого из них существенно снижают общую эффективность контроля.

Для правильного выбора контролируемых параметров ТСТ необходимо знать связь между значением контролируемого параметра и вероятностью отказа машины. В настоящее время для большинства контролируемых параметров ТСТ их связь с надежностью в достаточной степени не установлена. В первую очередь, это относится к тем параметрам, которые контролируются на неработающей ТСТ, т.е. при условиях, заметно отличающихся от рабочих.

Современное развитие средств измерений открывает новые возможности для повышения эффективности и надежности работы СК. Одним из возможных путей является внедрение средств оперативной технической диагностики.

Техническая диагностика - это бурно развивающаяся научная дисциплина, находящая все более широкое применение в различных областях. Системы штатного контроля современных электрических машин, как правило, не предназначены для технической диагностики,

однако, содержат большое количество информации, полезной для диагностирования. Поэтому чрезвычайно важна разработка диагностических методов, использующих средства штатного контроля. Однако, ввиду того, что в ТСТ такие средства практически отсутствуют, не менее ответственной задачей является разработка новых методов и средств получения дополнительной информации, способствующей раннему выявлению дефектов.

Раннее обнаружение дефектов - это лишь первая стадия необходимой эксплуатационной деятельности. Далее требуется прогноз развития дефектов и прогноз технического состояния ТСТ. Возможность решения задачи прогнозирования состояния ТСТ обусловливается тем обстоятельством, что в большинстве случаев отказ является следствием постепенного накапливания повреждений, постепенного старения и изнашивания. Это относится как к постепенным отказам, так и к внезапным. Понятие "внезапный отказ" достаточно относительно, т.к. скачкообразному изменению параметров ТСТ предшествует постепенное изменение каких-либо Физических величин, о которых отсутствует информация.

Квалифицированно проведенное диагностирование позволяет обоснованно выбрать оптимальный вариант технического обслуживания СК с учетом его состояния.

Техническая диагностика ТСТ включает в себя два основных направления - оперативное и ремонтное диагностирование. Оперативное диагностирование используется на работающем оборудовании и решает, главным образом, задачи контроля и прогнозирования технического состояния. Ремонтное диагностирование используется на выведенном из работы в ремонт оборудовании. Его основной задачей является поиск места и определение причин отказа и в какой-то мере прогнозирование.

В настоящее время ремонтное диагностирование является основным средством выявления дефектов. Это и определило сложившуюся структуру ремонтного и технического обслуживания с четкой регламентацией сроков и типов плановых ремонтов. Оперативное диагностирование развито значительно слабее. Широкое развитие one-

ративного диагностирования является основный условием для перехода к ремонтному и техническому обслуживанию по техническому состоянию.

Основным препятствием для внедрения оперативного диагностирования является отсутствие соответствующих средств технической диагностики. Так,например, в Инструкции по эксплуатации щеточно-контактных аппаратов турбогенераторов типов ТВВ и ТВФ /36/ предлагается работу ТСТ в части искрения, вибрации щеток, нагрева щеточных проводников, попадания масла, запыленности, сколов щеток, состояние политуры на кольцах оценивать визуально. Ежедневное визуальное наблюдение за работой ТСТ преследует цель своевременного определения момента начала усиления вибрации и искрения для принятия соответствующих мер -ручной шлифовки контактных колец или временного уменьшения токовой нагрузки узла.

Очевидно, что отсутствие должного технического оснащения приводит к необходимости создания средств диагностики. В связи с этим остановимся на существующих приборах и системах оперативного диагностирования.

2.2. Приборы и системы оперативного диагностирования

В /8/ и /9/ показано, что штатный температурный контроль системы токосъема мощных турбогенераторов не эффективен, т.к., во-первых, уставка по температуре неоправданно завышена, во-вторых, изменение величины данного параметра при изменении температуры воздуха в машзале происходит в таких пределах, что отсутствует возможность своевременного выявления нарушения режима работы системы токосъема. Предупредительная сигнализация , предусмотренная проектами, при этом не срабатывает.

Поэтому, авторы /8/ и /9/ предлагают для автоматического выявления на самой ранней стадии Факта отклонения температурного режима работы скользящего контакта от нормального использовать

импульс превышения температуры горячего воздуха. По мнению разработчиков данный метод позволяет выявить такие нарушения, как попадание механических частиц в ТСТ, появление интенсивного искрения, попадание масла в щеточный аппарат, установка завышенных усилий нажатия на щетки и т. д. Однако, данный способ не получил широкого распространения из-за недостаточного практического обоснования.

В /10/ описаны несколько существующих систем, устройств и приборов контроля состояния ТСТ, основанный на различных Физических методах.

УСТРОЙСТВО, ОСНОВАННОЕ НА ИЗМЕРЕНИИ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ТСТ, возникающего при искрении под щетками (разработка США). Этот метод по мнению авторов статьи обладает рядом недостатков;

- состояние ТСТ оценивается только по интегральному критерию - уровню радиоизлучения;

- не удается создать надежно работающее устройство, т.к. уровень радиоизлучения ТСТ не имеет однозначной зависимости от состояния отдельных щеток или всего щеточного аппарата в целом;

- устройство не позволяет определить расположение в ТСТ искрящих щеток (они выявляются только при осмотре) и щеток, не проводящих ток (например, щеток с оборванными токоведущими канатиками) ;

- принципиально невозможен контроль ТСТ по искрению в некоторых режимах работы турбогенератора (пуск генератора, работа с изменением активной или реактивной мощности, частичная замена щеток и т.д.).

ПРИБОР, ИЗМЕРЯЮЩИЙ ПЕРЕГРЕВ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА (разработка ЦНИЗЛ Киевзнерго и Фирмы ОРГРЭС), имеет следующие недостатки:

- состояние ТСТ оценивается по интегральному критерию, неисправные щетки не выявляются;

- причина возникновения перегрева воздуха (увеличение механических потерь, появление щеток с резко повышенной токовой нагрузкой, повышение искрения и т.д.) не указывается;

- в момент осмотра ТСТ при открытых смотровых люках прибор не работает,

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ на участке "траверса - кольцо" С разработка Ленэнергоремонта и др. 3 измеряет и регистрирует напряжение между траверсой ТСТ и контактным кольцом. Оно, к сожалению, не выявляет отдельных поврежденных щеток, его диагностический параметр недостаточен для оценки работы ТСТ. Кроме того, падение напряжения измеряется с помощью дополнительной щетки, изолированной от траверсы, а работа этой щетки недостаточно надежна.

СИСТЕМЫ ВЫЯВЛЕНИЯ ЩЕТОК С НЕДОСТАТОЧНОЙ ТОКОВОЙ НАГРУЗКОЙ С разработка бывшей ЧССР по программе Интерэлектро) обнаруживает их посредством специальных датчиков С трансдукторов), расположенных в цепи каждой щетки и указывает их расположение в ТСТ с помощью световых индикаторов на специальном табло. Система имеет следующие недостатки:

- не выявляет щетки с повышенной проводимостью, наиболее опасные с точки зрения возникновения кругового огня;

- достаточно сложна, поскольку к каждому датчику подводится четыре провода (питание и выходной сигнал);

- оценивает работу ТСТ только в режимах нормальной эксплуатации и весьма приблизительно;

- нечетко определен критерий оценки работоспособности щеток С5-10 А), который нельзя изменить в процессе эксплуатации турбогенератора.

УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ ОТРЫВА ИЛИ ВИБРАЦИИ ЩЕТОК (".разработка Томского института инженеров железнодорожного транспорта) позволяет определить наличие отрыва щеток от контактной поверхности в процессе нормальной работы агрегата. Оно включается в цепь токо-подвода щетки и непригодно для контроля щеток турбогенераторов при нормальном режиме.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПО ЩЕТКАМ предполагает установку в цепи каждой щетки токоизмерительных шунтов (разработка Фирмы ОРГ'РЭС). Измерительная цепь гальванически не развя-

зана с силовой цепью возбуждения генератора, поэтому может быть использована только в специальный экспериментах и непригодна для эксплуатационного контроля ТСТ.

МЕТОД КОНТРОЛЯ ТСТ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ПО РАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА В ЩЕТКАХ (разработка Фирмы ОРГРЭС) включен в "Типовую инструкцию по эксплуатации узла контактных колец турбогенераторов мощностью 185 МВт и выше" /11/. Основные недостатки этого метода:

- большая трудоемкость;

- недостоверность результатов измерения при неустойчивой работе щеток, например, при их искрении;

- невозможность непрерывного контроля;

- высокая вероятность субъективных ошибок;

- возможность измерения только в установившемся режиме работы генератора (желательно при номинальной нагрузке).

Кроме того, авторами /10/ не отмечен решающий, на наш взгляд, недостаток метода - практическое отсутствие на электростанциях приборов для измерения токов щеток. Используемые эксплуатационным персоналом некоторых станций клещи-индикатор могут служить только лишь для определения наличия или отсутствия тока через щетку, но никак не для определения его величины.

Таким образом, подвергнув критике вышеописанные методы контроля ТСТ, авторы /10/ предлагают использовать разработанную в институте электродинамики Академии наук Украины автоматизированную систему непрерывного контроля ТСТ турбогенератора по двум диагностическим параметрам: равномерности распределения тока в щетках каждого из контактных колец и падению напряжения на участке "траверса - контактное кольцо".

Токораспределение в щетках измеряется с помощью специальных датчиков, устанавливаемых на траверсе под контактные болты токо-подводов щеток. Напряжение между траверсой и контактной поверхностью кольца определяется посредством изолированной щетки с повышенной точностью благодаря специальному режиму ее работы. Измеренные данные обрабатываются микрокомпьютером на основании

определенных алгоритмов. Результаты обработки выводятся на дисплей.

В своей статье авторы /10/ не указывают однако, что попытки практического внедрения описанной системы закончились неудачей (например, на блоке 800 МВт Пермской ГРЭС), главным образом, из-за чрезвычайной громоздкости системы,

В /12/ предложены используемые на Эстонской электростанции приборы для контроля температуры контактных колец по рабочим дорожкам и текущее значение переходного падения напряжения в контакте, а также устройство стабилизации электрического контакта между щетками и кольцом. Текущее значение температуры определяется с использованием датчиков термосопротивления, установленных в бестоковую щетку. Для контроля величины падения напряжения на траверсе ТСТ каждого полюса имеется по одному щеткодержателю, изолированному от траверсы, со штатной щеткой, которая соединена с вольтметром и траверсой. Для стабилизации контакта используются шлифовальные бруски, .установленные в щеткодержателе. Подвод бруска к поверхности контактного кольца осуществляется либо автоматически, либо вручную.

Во ВНИИэлектромаше для отработки методики и устройства контроля твердощеточных систем токосъена оборудован специальный стенд /13/. В качестве модельного генератора используется синхронный турбогенератор с машинным возбудителем. Методика имитации нарушения работы ТСТ заключалась в том, что на одном из полюсов щеточного аппарата оставлялась одна щетка и ослаблялся ее прижим. При этом увеличивалась степень ее искрения, Уровень радиопомех измеряется с помощью антенны, размещенной под кожухом ТСТ, подключенной через активный Фильтр верхних частот к пиковому вольтметру и осциллографу. При появлении искрения устройство с помощью реле замыкает контакт в цепи сигнальной лампы, расположенной на блочном щите управления генератором и сигнализирующей персоналу о необходимости осмотра щеточного аппарата.

В /14/ отмечается, что основной трудностью в реализации электромагнитного метода контроля является наличие мощных помех,

превышающих сигнал от искрения, обусловленных коммутацией вентилей и тиристоров в системе возбуждения генератора, Для преодоления этого препятствия специалистами НИИэлектромаш и АО "Ленэнер-го" использовано то обстоятельство, что сигнал помех является стационарным сигналом и может быть отфильтрован или в значительной мере подавлен, в то время как используемые для подавления шумов Фильтры пропускают сигнал от искрения. Проходящий сигнал искрения усиливается на переменном токе, детектируется и Формирует сигнал для срабатывания сигнального блока. Выход прибора представляет собой разомкнутые контакты, замыкающиеся после Формирования сигнала о появлении искрения,

Во ВНИИЭ разработаны метод и аппаратура непрерывного контроля состояния ТСТ на основе измерения высокочастотного электромагнитного шума /15/. Аппаратура через разделительные конденсаторы подключается к поводкам щеток разнополярных контактных колец. После выделения полезного сигнала и преобразования в цифровой код сигнал поступает на цифровой индикатор. При появлении дефекта ТСТ показания индикатора становятся выше критического уровня и, кроме того, загорается сигнальная лампа.

Проблема контроля за уровнем искрения в щеточных узлах актуальна не только для электрических машин с контактными кольцами, но и для коллекторных машин. Бесконтактный измеритель интенсивности искрения щеток электрических машин, созданный в Хабаровском институте инженеров железнодорожного транспорта /1.9/ рекомендуется разработчиками для применения во всех отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих коллекторные электрические машины, как в стационарном, так и в переносном виде для следующих основных целей:

- установка щеток на Физическую нейтраль по критерию минимума тока разрыва;

- определение оптимальной величины коммутирующего поля добавочных полюсов для различных режимов работы машины;

- снятие безыскровых зон без визуального контроля одновременно для щеточных бракетов разной полярности;

- оценка качества коммутации по величине тока разрыва как в установившихся, так и в переходных режимах;

- оценка устойчивости электрических машин в коммутационном отношении.

Большой объем работ по созданию приборов для контроля за работой ТСТ электрических машин проделан в последние годы в Омском институте инженеров железнодорожного транспорта. Например, в /20/ описан прибор текущего контроля уровня искрения, предназначенный для использования при научных исследованиях и испытаниях на стендах лабораторий и заводов опытных и серийных образцов машин постоянного тока.

Прибор может быть использован в качестве датчика автоматизированной системы испытаний машин. Прибор измеряет и сравнивает с сигналами уставки средний уровень искрения. Оценка качества коммутации производится по принципу допускового контроля "норма - не норма". Прибор позволяет осуществлять контроль качества коммутации в условиях питания испытуемой машины от тиристорного преобразователя. Вход прибора подключается к разнополярным щеткам исследуемой машины. Входное устройство основано на принципе амплитудной селекции и обеспечивает выделение импульсов искрения при повышении уровня пульсаций в сигнале с разнополярных щеток.

Заслуживает внимания также прибор для контроля качества коммутации /21/, предназначенный для оценки качества коммутации машин постоянного тока по длительности импульсов искрения с разнополярных щеток. Прибор измеряет и сравнивает с сигналами уставки максимальное значение длительности импульса искрения, их суммарное значение за эталонный промежуток времени, а также среднюю длительность импульса. Прибор позволяет проводить диагностику причин нарушения коммутации и определять состояние магнитной системы дополнительных полюсов.

Надежность и долговечность электрических машин во многом определяется качеством поверхности контактной пары "коллектор-щетка" или "кольцо-щетка". Контроль и оценка состояния профиля

коллектора или кольца в производстве и эксплуатации представляют собой весьма актуальную задачу. Улучшение механического контакта является эффективной мерой повышения качества скользящего токосъема.

Для динамического контроля профиля коллекторов и колец применяются следующие бесконтактные методы: оптический, радиолокационный, емкостной, вихретоковый.

Оптический метод является самым помехозащищенным из всех перечисленных /42/. В радиолокационных приборах используются излучатели коротких волн в виде волноводов, энергия в которые поступает от клистронного генератора. Перемещение измеряемой поверхности оценивается по поглощаемой мощности или по Фазе отраженной волны. В емкостных преобразователях в качестве измерительного электрода используется обкладка конденсатора в виде пластины, являющейся частью колебательного контура измерительного высокочастотного генератора /43/. Такие устройства имеют достаточные чувствительность и разрешающую способность. Электростатические преобразователи реализуют метод электростатической индукции /44/. В измеряемый зазор вносится электростатический заряд, потенциал поля которого зависит от расстояния до измеряемой поверхности, а также от заряда этой поверхности.

Более широкое распространение в качестве датчиков профило-метров получили вихретоковые преобразователи. Например, в /22/ описан прибор контроля профиля коллектора электрических машин, предназначенный для бесконтактного контроля состояния рабочей поверхности коллектора электрических машин постоянного тока путем измерения расстояния между датчиком и контролируемой поверхностью. Контроль профиля осуществляется как в статическом режиме С по стрелочному индикатору), так и в динамическом - по экрану электронного осциллографа. Предусмотрена возможность подключения ЭВМ для хранения и обработки информации. Прибор можно использовать при контроле качества изготовления коллекторов в процессе приемо-сдаточных испытаний машин.

Датчиком прибора является дифференциальный вихретоковый

параметрический преобразователь без магнитопровода, осуществляющий амплитудную модуляцию высокочастотного сигнала.

Таким образом, из всего вышеизложенного следует, что задача разработки и внедрения средств технической диагностики для контроля за работой систем токосъема крупных электрических машин является достаточно актуальной. В то же время попытки ее решения достаточно разрозненны и создаваемые приборы не всегда удовлетворяют эксплуатационный персонал. Причинами этого, как правило, являются неприемлемая громоздкость создаваемой аппаратуры /10, 42/, ее низкая точность /8, 9, 22/, неудобство в эксплуатации, нелинейность важнейших характеристик /43/, слабая помехозащищенность /42, 43/, пригодность для использования только в лабораторных условиях /20/, и др.

Для преодоления вышеназванных недостатков в Псковском политехническом институте при непосредственном участии автора был разработан, изготовлен, испытан и внедрен на ряде предприятий энергетики и черной металлургии диагностический комплекс ДИАКОР /24, 25/, предназначенный для оценки качества работы ТСТ крупных электрических машин, например, двигателей и генераторов прокатных станов, турбогенераторов тепловых и атомных электростанций, гидрогенераторов гидроэлектростанций и т. д.

3. РАЗРАБОТКА ПРИБОРОВ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДИАКОР

Система токосъема любой электрической машины состоит из трех основных частей:

- контактные кольца С для турбо- и гидрогенераторов) или коллектор С для машин постоянного тока)?

~ система параллельно работающих электрощеток;

- электрический скользящий контакт между контактным кольцом С коллектором) и щетками.

Следовательно, для эффективного контроля за работой всего щеточного узла необходимо иметь систему комплексной диагностики, которая позволяла бы наблюдать за работой всех трех частей. Причем, такой диагностический комплекс может использоваться как для контроля за системой токосъема машин, находящихся в эксплуатации, так и при научных исследованиях скользящего контакта, например, в целях определения оптимальных марок щеток, конструкций щеткодержателей, контактных пар, режимов работы и т.д.

Необходимость разработки и внедрения аппаратуры для контроля за состоянием ТСТ диктуется еще и тем, что действующая в энергетике система планово-предупредительных ремонтов наряду с положительными ее качествами обладает рядом недостатков, главный из которых - избыточность выполняемых ремонтных работ. Альтернативной системой ремонта является ремонт по техническому состоянию - плановый вид ремонта, при котором назначается определенная периодичность и объем контроля, а объем ремонтных работ (устранение выявленных отклонений) - функция результатов контроля.

Выше уже указывалось, что такими параметрами, во многом определяющими надежность работы ТСТ, являются: равномерность распределения тока в системе параллельно работающих щеток, стабильность контактирования щеток с поверхностью и состояние рельефа рабочей поверхности. Неудовлетворительное состояние одного из этих параметров может привести к появлению искрения, переходящего в круговой огонь.

Однако, в настоящее время практически отсутствуют

какие-либо эффективные устройства контроля режимов работы щеточного аппарата. Задача контроля целиком возлагается на эксплуатационный персонал, что резко увеличивает трудозатраты на обслуживание ТСТ и не дает достаточной эффективности,

3.3-, Приборы, входящие в состав диагностического комплекса ДИАКОР

Комплекс ДИАКОР предназначен для контроля за состоянием всех трех частей ТСТ (кольца, щетки, скользящий контакт) и включает в себя следующие средства контроля:

- проФилометр ПРОФИЛЬ, предназначенный для измерения рельефа рабочей поверхности коллектора (контактного кольца);

- стробоскопический прибор КВАНТ для визуального осмотра поверхности вращающихся контактных колец;

- инфракрасный термометр КВАРЦ;

- прибор КОНТРОЛЬ для точных измерений токов щеток;

- прибор КИТ для приближенных измерений токов щеток;

- прибор ПИКОН для определения стабильности контактирования щеток с коллектором (кольцом);

- устройство ИСКРА для постоянного контроля уровня искрения в системе токосъема;

- бесконтактный анализатор радиочастотного сигнала БАРС,

Все измерения проводятся бесконтактными методами (кроме измерений прибором КИТ) без остановки электрической машины.

3.1.1, Диагностический прибор ПРОФИЛЬ

В практике отечественного электромашиностроения основным параметром, характеризующим качество контактной поверхности коллектора. или кольца принято считать их биение (бой), При изготовлении коллекторов машин постоянного тока и контактных колец

асинхронных и синхронных машин, предназначенных для общепромышленного применения, допустимые биения нормируются согласно нижеприведенной таблице 3. 1 /45/,

В специальном электромашиностроении принято считать, что нормальная работа щеточного аппарата не будет нарушена, если биение коллектора не превысит значений, приведенных в таблице 3.2.

В /36/ указывается, что измерение биения контактных колец производится индикатором часового типа, причем величина биения не должна превосходить 50 мкм. Форму контактной поверхности можно считать удовлетворительной, если изменение радиуса поверхности не превосходит 15 мкм на дуге с углом 30 град.

В настоящее время состояние контактной поверхности оценивается обычно с помощью индикаторов часового типа, которые вследствие своей большой инерционности не могут обеспечить достаточную точность измерений при номинальных частотах вращения, составляющих обычно для турбогенераторов 3000 об/мин и для мощных машин постоянного тока 375 об/мин,

Таким образом, существует необходимость в создании прибора, способного обеспечить все вышеприведенные требования инструкций но эксплуатации ТОТ турбогенераторов не только в статических, но и в динамических режимах. Следовательно, такой прибор должен иметь следующие технические характеристики:

- разрешающая способность - 1 мкм;

- чувствительность - не менее 15 мВ/мкм;

- датчик прибора - экранированный от влияния внешних магнитных полей;

- питание - от сети переменного тока 220 В, 50 Гц;

- вывод данных - на экран осциллографа.

Разработанный автором профилометр ПРОФИЛЬ Сем. рис. 3. 1) предназначен для контроля качества контактной поверхности коллектора (кольца) на любых частотах вращения.

Структурная схема прибора показана на рис, 3.2.

ВИХРЕТОКОВЫЙ ДАТЧИК дифференциального типа является первичным датчиком прибора, позволяющим линейно преобразовать значение

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Марков, Александр Михайлович

Результаты работы могут быть рекомендованы для практического использования на предприятиях и в организациях, занятых исследованиями и разработкой новых перспективных систем токосъема электрических машин, а также в СПбГТУ при подготовке инженерно-научных кадров для этих предприятий и организаций.

Диагностический комплекс ДИАКОР в комплекте с информационной С а в дальнейшем и с управляющей) микроЭВМ может быть рекомендован для поставки на электростанции для оснащения как впервые вводимых в эксплуатацию, так и уже действующих турбогенераторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Марков, Александр Михайлович, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Цветков В. А. Диагностика мощных генераторов,- М. : ЭНАС,

1995.

2. Разработка и внедрение новых нетрадиционных методов контроля состояния турбо- и гидрогенераторов // Тезисы докладов и сообщений,- С.Петербург, 1996.

3. Нейкирхен И. Угольные щетки и причины непостоянства условий коммутации машин постоянного тока.- М.-Л, : ОНТИ, 193?.

4. Карасев М. Ф, Природа щеточного контакта электрических машин постоянного тока // Электричество.- 1948.- N 10.

5. Карасев М. Ф. Коммутация коллекторных машин постоянного тока.- М. ■- Госэнергоиздат, 1961.

6. Мейер Р. К вопросу о работе скользящих контактов.- 11БТИ НИИЭП. - N П 374?.

?. Хольм Р. Электрические контакты. - М. : Иностранная литература, 1961.

8. Лирин В. Н. , Лирина Г. П. Совершенствование температурного контроля узла скользящего контакта мощных турбогенераторов // Электрические станции.- 1983.- N 12.

9. Лирин В. Н. , Пронин Б. Д. , Юрков Э. М. Устройства непрерывного автоматического контроля состояния щеточно-контактных аппаратов турбогенераторов // Электрические станции.- 1989.- N 3.

10. Меженный НЗ. Я. , Осадчий Е. П. , Бронштейн Г. С. Система контроля щеточно-контактного аппарата турбогенератора // Энергетик.- 1994.- N 5.

11. Типовая инструкция по эксплуатации узла контактных колец и щеточного аппарата турбогенераторов мощностью 165 МВт и выше. ТИ 34-70-024-84,- Служба передового опыта и информации Союзтехэнерго. - М. : 1984.

12. Соколов Н. А. Опыт эксплуатации щеточно-контактных аппаратов на турбогенераторах ТВВ-200-2А // Энергетик.- N 4.

13. Бережанский В. Б. , Пикульский В. А. , Преснов ГО. Л. Разработка и внедрение новых средств оценки технического состояния

турбогенераторов в Ленэнерго // Электрические станции.- 1994.-

N 3.

14. Бережанский В. Б. , Симачев В. Г. , Ростик Г. В. Устройство сигнализации о повышенном искрении в щеточно-контактном аппарате генератора // В сб. '"Разработка и внедрение новый нетрадиционных методов контроля состояния турбо- и гидрогенераторов". -С.Петербург.- 1996.

15. Брауде Л. И. , Мае лов В. В. Высокочастотные методы контроля исправности статоров и щеточно-контактных аппаратов генераторов // Там же.

16. Плохов И. В. , Марков А. М. , Родионов Ю. А. , Савраев И. Е. Диагностический комплекс приборов непрерывного контроля за состоянием щеточно-контактного аппарата турбогенератора // Там же.

17. Родионов Ю. А. , Плохов И. В. , Марков A.M., Савраев И. Е. Измерения токов щеток токоизнерительными клещами и прибором "КОНТРОЛЬ" // Там же.

18. Марков A.M., Плохов И. В. , Родионов НЗ. А. , Савраев И. Е. Комплекс "ДИАКОР" для оперативного контроля за. состоянием ще-точно-контактного аппарата турбогенераторов // Там же.

19. Бесконтактный измеритель интенсивности искрения щеток электрических машин // ХабИИЖТ.

20. Авилов В.Д. Прибор текущего контроля уровня искрения ТКУИ-1 // ОмИИЖТ.

21. Прибор контроля качества коммутации ПКК-РП //ОмИИЖТ.

22. Прибор контроля профиля коллектора ПКП-3 // ОмИИЖТ.

23. Герасимов В. Г. , Клюев В. В. , Шатерников В. Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий.- М.: Знергоатоииздат, 1983.

24. Хуторецкий Г. М. , Шабаев Р. К. , Плохов И. В. , Родионов №. А. , Егоров В. Е. , Марков А. М. Диагностический комплекс ДИАКОР для контроля за работой щеточного аппарата турбогенераторов // Электрические станции.- 1993.- N 12.

25. Родионов НЗ. А. , Плохов И. В. , Егоров В. Е. , Савраев И. Е. , Марков А. М. Оценка качества работы щеточного аппарата злектри-

ческих машин приборами диагностического комплекса ДИАКОР // Электротехника.- 1995.- N 3.

26. Котеленец Н. Ф. , Кузнецов J1. Н. Испытания и надежность электрических машин.- П.: Высшая школа, 1988.

27. Леонович А. С. Определение количественных характеристик надежности и закона распределения времени безотказной работы некоторых типов электрических машин // Электротехника.- 1965.- N 6.

28. Калошкин А. М. Исследование надежности тяговых электродвигателей постоянного тока большегрузных автомобилей. Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. М. , 1982.

29. Нэллин В. И. , Богатырев Н. -Я. , Ложкин Л. В. Механика скользящего контакта.- М. : Транспорт, 1966.

зог Taylor G-. Н. Phenomena, connected with the collection of current from commutators and sliprings // JEEE. - 1930.

31. Lee P. K. Johnson J. L. High-current brushes. Part II: Effect of gases and. hydrocarbon vapors // IEEE. Trans. SHMT.-1978. - v. 1, N 1.

32. Лавринович Л. Л. Искрение в скользящем контакте // Вестник электропромышленности.- 1957.- N 2.

33. Лавринович Л. Л. Экспериментальное исследование искрения в скользящем контакте // Вестник электропромышленности.- 1966.-N 1.

34. Испытание и исследование новых износоустойчивых типов щеток // Отчет ЛПИ N 206063; Гос. per. N 0186.0002724.- Л., 1987.

35. Schroter F. Kommutierungsfahigkeit der Kohlebuste // Electrotechnische Zeitschrift.- 1962.- Bd 14, Heft 3.

36. Аппарат щеточно-контактный турбогенераторов типов ТВВ и ТВФ. Инструкция по эксплуатации. ОБС. 460.468. ИЭ. - 1988.

37. Зайчиков В. Г. , Еремин А. А. , Ковалев И. Ф. К надежности щеточного токосъема турбогенераторов // Электрические станции. -1986.- N 11.

38. Аврух В. НЗ. , Зайчиков В. Г. , Шелепов В. А. Устройство и эксплуатация щеточных узлов современных турбогенераторов и турбовозбудителей. - М. : Энергия, 1974.

39. Волошин Н. В. , Бару НЗ. А. Влияние условий работы скользящего контакта на неравномерность токораспределения между параллельно работающими электрическими щетками // Электротехническая промышленность. Электрические машины.- 1989, вып. 333.

40. Дворяшин Б.В., Кузнецов А. И. Радиотехнические измерения. - М.: Советское радио, 1978.

41. Морита Яшик, Енедзава Ясу. Повреждения контактных колец и износ щеток // Мицубиси Дэнки.- 1968.- N 6.

42. Несонов В.С. Справочник по радиоизмерительным приборам. П.: Советское радио, 1977, т. 1.

43. Зиннер Л. Я. , Скороспешкин А. И. , Левский И. А. Прибор для исследования механики скользящего контакта // Изв. Томского политехнического института.- 1971, т. 212.

44. А.с. 542360 СССР, ИКИ Н014 43/14. Электрический датчик вибрации / K.M. Лукомский, В. Е. Мельников //БИ. - 19??.- N 1.

45. Лившиц П. С. Скользящий контакт электрических машин. -М, : Энергия, 1974.

46. Гемке Р. Г. Неисправности электрических машин. -Л. : Энер-гоатомиздат, 1989.

47. Watson А. F. Factors influensing brush stability // Proc. of the First Carbon Brush Conference.- 1961, SI.

48. Морковин В. Д., Давидович Я. Г. Моделирование процессов изнашивания щеток марки МГС 7 // Электротехническая промышленность. Электротехнические материалы.- 1980.- N 4.

49. Энтин М. А. , Бороха И. К. Влияние температуры окружающей среды на износ электрощеток // Электротехническая промышленность. Электротехнические материалы.- 1980.- N 9.

50. Форсайт Дж. , Малькольм М. , Моулер К. Машинные методы математических вычислений.- М. : Мир, 1980.

51. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. - М, : Высшая школа, 1988.

52. Плохов И. В. , Егоров В. Е. , Родионов НЗ. А. , Савраев И. Е. , Марков А. М. Приборный комплекс для исследований работы узлов то-

косъема крупный электрических машин // В сб. материалов научной и научно-методической конференции "Актуальные вопросы образования, науки и техники".- Псков.- 1995.

53. Плохов И. В. , Парков А. М. , Родионов НЗ. А. , Савраев И. Е. Новые средства оперативных измерений основных характеристик ще-точно-контактного аппарата электрических машин // В сб. материалов научно-технической и методической конференции "Электросбережение, электроснабжение, электрооборудование".- М.- 1996.

54. Родионов НЗ. А. , Плохов И. В. , Марков А. М. Промышленные испытания диагностического прибора "ПИКОН-Ц" // В сб. материалов VII научно-технической конференции "Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных машин постоянного тока".-Омск.- 1993.

55. Марков А. М. , Родионов НЗ. А. Бесконтактный профилометр "ПРОФИЛЬ-М" // Там же.

56. Марков А. М. , Родионов КЗ. А. Промышленные испытания диагностического прибора "ПРОФИЛЬ-М" // Там же.

5?. Егоров В. Е. , Родионов Ю. А. , Плохов И. В. , Марков А. М. Диагностический комплекс ДИАКОР для контроля за работой щеточного аппарата и коммутацией электрических машин // Там же.

58. Кочинев НЗ. НЗ. , Серебренников В. В. Техника и планирование эксперимента.- Л.: ЛПИ, 1986.

59. Хисамутдинов Р.Ф. Коммутация машин постоянного тока.-М. : Металлургия, 1953.

60. Нестеров Н.Г., Александров Н. В. О щеточном скользящем контакте на контактных кольцах турбогенераторов // Электрические станции.- 1971.- N 7.

61. Аврух В. НЗ. , Глускин А. Я. , Зайчиков В. Г. , Крылов Ю. С. Влияние материала. Формы и обработки поверхности скольжения контактных колец на работу щеток турбогенераторов // Электрические станции.- 1971.- N 7.

62. Постников И.М. Проектирование электрических машин. -Киев: Гостехиздат УССР, 1960.

63. Копылов И. П. Проектирование электрических машин. - М. :

Энергия, 1980,

64. Кончин В. В. , Мешков В. В. , Мышкин Н. К. Триботехника скользящих контактов,- Минск: Наука и техника, 1985.

65. Фридман Н. Г. , Пономарева А. А. Совершенствование узлов токосъема для высокоиспользуемых электрических машин и средств автоматизации // Электротехника.- 1988.- N 3.

66. Сергеев П.С. Проектирование электрических машин. - М. : Госзнергоиздат, 1969.

6?. Рубаненко И. Р. , Гроссман М. И. Распределение тепла между щетками и коллектором // Электротехника.- 1969.- N 4.

68. Гейнрих В. Проблема скользящего контакта в электромашиностроении. - М. : Госэнергоиздат, 1933.

69. Волошин Н. В. , Бару Ю. А. Влияние условий работы скользящего контакта на неравномерность токораспределения между параллельно работающими электрическими щетками // Электротехническая промышленность. Электрические машины.- 1969.- вып. 333.

70. Фрумин В. Л. , Алисов М. И. , Волошин Н. В. Исследование токораспределения и износа при параллельной работе щеток в масляной среде // Электромеханика.- 1968.- N 7.

71. Таблицы планов эксперимента. Справочное издание / Под ред. В. В. Налимова. - М. : Металлургия, 1982.

72. Вегнер О.Г. Теория и практика коммутации машин постоянного тока.- М. : Госэнергоиздат, 1961.

73. Налимов В. В. Теория эксперимента.- М. : Наука, 1971.

74. Адлер НЗ. П. Введение в планирование эксперимента. - М. : Металлургия, 1969.

75. Лившиц П. С. Повышение эксплуатационной надежности скользящих контактов электрических машин // Электротехника.- 1985.-N 7.

76. Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин. М. -Л. : Госэнергоиздат, 1958.

77. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин.-Л. : Знергоатомиздат, 1984.

78. Азбукин НЗ. И. Повышение эффективности эксплуатации тур-

богенераторов.- П.: Энергоатомиздат, 1983.

79. Азбукин Ю. И. , Аврух В. НЗ. Модернизация турбогенераторов. - М. : Энергия, 1980.

80. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента.- М. Наука, 1971.

81. Босов А. А. , Курасов Д. А. О механической устойчивости щеточного контакта // Электромеханика.- 1968.- N 7.

82. Григорьев А. В. , Филиппов А. П. Повышение надежности ще-точно-контактных аппаратов турбогенераторов типа ТВВ-320-2 // Электрические станции.- 1986.- N 11.

83. Лившиц П. С. , Бодров И. И. , Кубарев В. Е. Некоторые итоги работ по повышению надежности щеток /V Промышленная энергетика. -1985.- N 2.

84. Лившиц П. С. Исследования надежности работы элементов скользящего контакта электрических машин /V Новые электроугольные материалы.- 1982.

85. Лившиц П. С. Исследование износа элементов скользящего контакта электрических машин постоянного тока общепромышленного назначения // Электротехническая промышленность. Электрические машины.- 1982.- N 5.

86. Кумлик А. Е. Правила ухода за щетками контактных колец турбогенераторов // Электрические станции.- 1933.- N 9.

87. Сосновская В. П. Явления в щеточном контакте // Электричество.- 1934.- N 5.

88. Туктаев И. И. Динамика скользящего контакта // Электромеханика. - 1959.- N 11.

89. Павелко Н. И. О вибрации щеточного узла // Вестник электропромышленности, - 1962.- N 7.

90. Курбасов А. Я. Распределение токов между щеткодержателями одинаковой полярности у тяговых электродвигателей // Электромеханика.- 1965.- N 4.

91. Сухорослов Л. А. , Ложкин Л. В. Модель температурного режима коллекторно-щеточного узла, электрических машин // Электротехника.- 1972.- N 1.

92. Ковалев И.Ф. Расчет надежности щеточного аппарата электрических машин // Электротехническая промышленность. Электрические машины. - 1972.- N 2.

93. Ковалев И. Ф. Опенка эксплуатационной надежности электрощеток // Электротехническая промышленность. Общеотраслевые вопросы. 1972.- N 6.

94. Тищенко Н. А. Модернизация щеточно-контактного аппарата электрических машин // Сталь.- 1983.- N 6.

95. Хуторецкий Г, М. Турбогенераторы мощностью 1000 МВт для атомных электростанций // Электротехника.- 1986.- N 1.

96. Фридман Г. Н. Совершенствование узлов токосъема для вы-сокоиспользуемых электрических машин и средств автоматизации // Электротехника. - 1988.- N 3.

97. ГОСТ 2332-75. Параметры щеточных материалов.

98. ГОСТ 12232.1-77. Номинальные размеры щеток.

99. Анисимов Я.Ф. О повышении плотности тока в скользящем контакте электрических машин // Электромеханика.- 1966.- N 4.

100. Глебов И. А. Перспективное электрооборудование для электростанций // Электротехника.- 1986.- N 1.

101. Глебов И. А. Системы возбуждения мощных синхронных машин.- Л. s Наука, 1979.

102. Фетисов В. В. Экспериментальное исследование щеток с волокнистым окаймлением для электрических машин // Электротехника.- 1986.- N 8.

103. Хлыстов М. Ф. Повышение устойчивости скользящего контакта // Электротехническая промышленность. Электрические машины. - 1980. - N 2.

104. Пархоменко П. П. , Согомонян Е. С. Основы технической диагностики. -М. : Энергия, 1981.

105. Технические средства диагностирования. Справочник / Под общ. ред. В. В. Клюева. М. : Машиностроение, 1989.

106. Скляров В. Ф. , Гуляев В. А. Диагностическое обеспечение энергетического производства.- Киев: Техника, 1985.

107. Глебов И. А. , Данилевич Я. Б. Диагностика турбогенерато-

роб.- л.: Наука, 1989.

108. Быков В. М. , Глебов И. А. Научные основы анализа и прогнозирования надежности генераторов. - Л. : Наука, 1984.

109. Цветков В. А. , Добровольская И. Л. Методы оценки экономического эффекта от внедрения методов и средств диагностики энергетических агрегатов // Тр. ВНИИЭ. Динамика и прочность мощных турбо- и гидрогенераторов.- М.: Энергоатомиздат.- 1987.

110. Справочник по ремонту турбогенераторов / Под ред. Г1. И. Устинова. М. : Энергия, 1977.

111. Курилович Л. В. , Хуторецкий Г. М. , Пикульский В. А. и др. Пути повышения виброустойчивости статоров турбогенераторов серии ТВВ мощностью 165-1200 МВт //Тезисы докл. Всесоюзного совещания "Проблемы создания турбо-, гидрогенераторов и крупных электрических машин".- Л., 1981.

112. Шуйский В. П. Расчет электрических машин.-М. : Энергия,

1968.

113. Гущин Е. В. , Цветков В. А. , Поляков В. И. , Петров НЗ. В. Методы диагностики мощных турбогенераторов, использующие средства штатного контроля // Электротехника.- 1989.- N 2.

114. Плохое И. В. , Савраев И. Е. Экспериментальное исследование характера тока в щеточно-контактном аппарате турбогенераторов // В сб. "Труды Псковского политехнического института", -1997.- N 1.

115. Марков A.M., Плохое И. В. , Родионов НЗ. А. Новые устройства оперативного контроля твердощеточных систем токосъема крупных электрических машин // Там же.

118. Марков A.M., Родионов НЗ. А. Стационарный контроль твердощеточных систем токосъема, крупных электрических машин //Там же.

117. Брауде Л. И. , Борозинец Б. В. , Маслов В. В. Оперативный контроль исправности щеточно-контактных аппаратов турбогенераторов // Электрические станции.- 1998.- N 1.

118. Забоин В. Н. , Попов В. В. , Федосов М. И. Научно-технические основы проектирования и создания сверхпроводниковых униполярных электрических машин для систем электродвижения судов //

В сб. "Научно-технические ведомости СПбГТУ", - 1998,- N 2.

119. Забоин В. Н. , Прусс-Жуковский В. В. , Сарычев Г. М. Оптимизация электромагнитных параметров коллекторных электрических машин. - Л. : Издательство ЛПИ, 1988.

120. Забоин В.Н. Исследование основных видов проводимости скользящего электрического контакта //Тезисы докладов Российской научно-технической конференции "Инновационные наукоемкие технологии для России". - С. П. , 1995.

121. Забоин В.Н. Новый метод расчета твердощеточных систем токосъема энергетических электрических машин // Там же.

122. Забоин В. Н. , Родионов КЗ. А. , Федосов М. И. Разработка и исследование способов профилирования поверхности контактных колец турбогенераторов // Там же.

123. Родионов НЗ. А, , Марков А. М. Устройство для контроля твердощеточных систем токосъема ИСКРА. ИнФорм. листок N 175-97.-Псковский центр научно-технической информации, 1997.

124. Плохов И. В. , Родионов НЗ. А. , Марков А. М. Инфракрасный термометр КВАРЦ. Информ. листок N 172-97.- Псковский центр научно-технической информации, 1997.

125. Плохов И. В. , Родионов КЗ. А. , Марков А. М, Диагностический прибор КВАНТ. ИнФорм. листок N 168-97.- Псковский центр научно-технической информации, 1997.