Методологія розрахунку гідрогенераторів в задачах міцності
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.01.03Анотація
У статті розглянуті основні причини вібрації у підп’ятнику гідрогінератора-двигуна потужністю 320 МВт. Розглянуті основні типи внутрішніх та поверхневих дефектів, що виникають на робочій поверхні диску підп’ятника у процесі довготривалої експлуатації. Представлено метод тривимірного моделювання подібних дефектів та запропонована оцінка напружено-деформованого стану диска підп’ятника, з урахуванням основних зусиль, що діють на робочу поверхню за допомогою метода скінченних елементів. Проведено аналіз можливої подальшої експлуатації дисків з подібними дефектами, відповідно до технічних вимог, та розглянуто шляхи їх усунення.
Посилання
Liu Xin, Luo Yongyao, Wang Zhengwei (2016), “A review on fatigue damage mechanism in hydro turbines”, Renew-able and Sustainable Energy Reviews, vol. 54, pp. 1–14, https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.025.
Iliev H. (1999), “Failure Analysis of Hydro-Generator Thrust Bearing”, Wear, vol. 225–229, Part 2, pp. 913–917, https://doi.org/10.1016/S0043-1648(98)00410-4.
Savchenko Yu. V. (2010), “O podpjatnikah gidroagregatov Dneprovskoj GJeS-1 [About the supports of hydrounits of Dniprovskaya HPP-1]”, Gidroenergetyka Ukrai'ny [Hy-droenergetics of Ukraine], no 4, pp. 20–24, ISSN 1812-9277 (print).
Ministry of Energy and Environmental Protection of Ukraine (2020), SOU-N EE 20.302:2020. Normy vyprobuvannja elektroobladnannja [SOU-N EE 20.302:2020. Testing Standards Electrical Equipment], Access mode: https://docs.dtkt.ua/download/pdf/1225.943.1 (accessed 02 March 2023).
Zhang W., He Yu., Xu M., Zheng W., Sun K., Wang H., Gerada D. (2022), “A comprehensive study on stator vi-brations in synchronous generators considering both sin-gle and combined SAGE cases”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 143, 108490, ISSN 0142-0615, https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2022.108490.
Li J., Chen D., Liu G., Gao X., Miao K., Li Y., Xu B. (2019), “Analysis of the gyroscopic effect on the hydro-turbine generator unit”, Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 132, pp. 138–152, ISSN 0888-3270, https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.06.020.
Valavi M., Nysveen A., Nilsen R., Le Besnerais J., Dev-illers E. (2017), “Analysis of magnetic forces and vibra-tion in a converter-fed synchronous hydrogenerator”, 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Cincinnati, OH, USA, pp. 1838-1844, https://doi.org/10.1109/ECCE.2017.8096018.
Tétreault A. (2012), “Rotor shape vs. rotor field pole shorted turns: Impact on rotor induced vibrations on hy-drogenerators”, 2012 IEEE International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Bali, Indonesia, pp. 133–136, https://doi.org/10.1109/CMD.2012.6416393.
Ukrai'ns'kyj naukovo-doslidnyj instytut metaliv “UkrN-DIMet” [Ukrainian Scientific and Advanced Institute of Metals “UkrNDIMet”] (1995), DSTU 2658-94 Prokat chornyh metaliv. Terminy ta vyznachennja defektiv pover-hni. Zi Zminoju No 1 [DSTU 2658-94 Black metal rolling. Terms and definition of surface defects, 70 p, Access mode: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=93138 (accessed 02 March 2023).
Vyrobnyche ob`jednannja z nalagodzhennja, udoskonalennja tehnologii' ta ekspluatacii' elektrostancij i merezh “Sojuztehenergo” [Virobniche association for im-provement, improvement of technology and operation of power plants and measures of “Soyuztechenergo”] (1988), RD 34.31.501-88 Metodychni vkazivky z ekspluatacii' pidp`jatnykiv vertykal'nyh gidroturbinnyh agregativ (gidroagregativ) [RD 34.31.501-88 Methodical instruc-tions for the operation of vertical hydro turbine units (hy-dro units)], Access mode: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=69527 (accessed 02 March 2023).
Tehnichnyj komitet zi standartyzacii' “Chugun, prokat lystovyj, prokat sortovyj termozmicnenyj, vyroby dlja ruhomogo skladu, metalevi vyroby, insha produkcija z chavunu ta stali” (TK 4) [Ukrainian Scientific and Ad-vanced Institute of Metals “UkrNDIMet”] (2022), DSTU 9182:2022 Pokovky z vuglecevoi' ta legovanoi' stali, vygotovleni kuvannjam na presah. Prypusky ta dopusky [DSTU 9182:2022 Carbon and alloy steel forgings made by forging on presses], Access mode: http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page.html?id_doc=97897 (accessed 02 March 2023).
International Standard (2022), DSTU EN IEC 60034-33:2022 Rotating electrical machines – Part 33: Synchro-nous hydrogenerators including motor-generators – Spe-cific requirements, Access mode: http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page.html?id_doc=102789 (accessed 02 March 2023).
Fouflias D. G., Charitopoulos A. G., Papadopoulos C. I., Kaiktsis L., Fillon M. (2015), “Performance comparison between textured, pocket, and tapered-land sector-pad thrust bearings using computational fluid dynamics ther-mohydrodynamic analysis”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, – vol. 229, is. 4,
pp. 376–397, https://doi.org/10.1177/1350650114550346.
