Испытания

Продление срока службы основного оборудования ГЭС в процессе эксплуатации
Исполнение требований Стандарта СТО РусГидро 02.03.77-2011 по обеспечению обоснования правомерности безопасной и эффективной эксплуатации основного оборудования гидроэлектростанций после выработки срока службы, либо обоснование отказа от продления срока службы и замены оборудования:

гидротурбинные установки;
гидрогенераторы;
силовые трансформаторы.

Пересмотр срока полезного использования оборудования после проведенной реконструкции, модернизации, расширенного капитального ремонта.

Перемаркировка основного энергетического оборудования / Перемаркировка гидроагрегата
Комплексные натурные испытания гидроагрегата с определением рабочих характеристик для возможности перемаркировки. Выявление имеющихся недостатков проектирования, изготовления и монтажа гидроагрегатов. Проверка выполнения технических условий на поставку и заводских гарантий по энергетическим, механическим и динамическим характеристикам гидроагрегатов. Проверка надежности отдельных узлов гидроагрегата. Определение и установление оптимальных режимов и условий работы реконструированных гидроагрегатов. Определение технических характеристик гидроагрегатов с целью увеличения / уменьшения номинальной мощности при перемаркировке.

Вибрационные испытания гидроагрегата (определение механического состояния гидроагрегата методами вибрационной диагностики)
Вибрационные испытания: эксплуатационный контроль вибрационного состояния конструктивных узлов гидроагрегатов в полном объеме. Вибродиагностика гидроагрегата. Вибрационный контроль гидроагрегата. Замеры вибрации гидроагрегата. Измерение и анализ вибрации опорных конструкций гидроагрегата, биения вала у направляющих подшипниках и в месте соединения муфт, вибрации стальных конструкций и лобовых частей обмоток статора гидрогенератора. С составлением технического отчета по проведенной работе с выводами и рекомендациями. Технический отчет включает в себя: цель и описания проведенной работы, места установки датчиков, методики проведения испытания, анализ вибрационного состояния всех контролируемых узлов, осциллограммы и спектры сигналов вибрации, траектории движения вала, таблицы составляющих вибрации и биения вала, таблицы параметров гидроагрегата при проведении испытания, оценка состояния гидроагрегата, выводы по каждому пункту анализа, рекомендации по устранению дефектов и рекомендуемые режимы работы гидроагрегата. Обследование осуществляется аттестованным персоналом с применением специализированной поверенной аппаратуры. Аппаратура применяемая при обследовании предназначена специально для данных видов работ, имеет низкочастотный диапазон и отстройку от гидравлических ударов с содержанием высокочастотных составляющих, а также отстройку от магнитного поля гидрогенератора.

Определение причин повышенной вибрации гидроагрегата и разработка мероприятий по её снижению
Измерение вибрации опорных узлов гидроагрегата, давления в проточной части, бой вала – в режимах, вызывающих действия механических, электрических и гидравлических возмущающих сил. Определение причин повышенной вибрации. Выдача рекомендаций и разработка мероприятий по снижению повышенной вибрации и боя вала гидроагрегата.

Эксплуатационные испытания для определения линии вала гидроагрегата
Измерение биения вала в трех плоскостях и двух направлениях на гидроагрегате и определение излома линии вала. Анализ эксплуатационных формуляров по проверке линии вала.

Эксплуатационные испытания направляющего подшипника гидроагрегата
Испытания направляющего подшипника кольцевого или сегментного. Измерение вибрации, биение вала, температуры и других величин. Ознакомление с проектными, эксплуатационными и ремонтными данными на подшипник гидроагрегата. Оценка работоспособности и надежности подшипника.

Определение вибрационного состояния (вибродиагностика) подшипниковых узлов вращающихся механизмов
Вибрационное обследование (вибродиагностика): определение вибрационного состояния подшипниковых узлов вращающихся механизмов (электродвигателей, компрессоров, насосов, вентиляторов). На основании диагностической информации выдача рекомендаций по дальнейшей эксплуатации подшипниковых узлов вращающихся механизмов. Измерение вибрации. Своевременное предоставление качественной и полной информации по результатам диагностики подшипниковых узлов. Выдача рекомендаций по их дальнейшей эксплуатации и необходимых мероприятий для повышения эксплуатационной надежности. По результатам работы выдаётся техническое заключение по каждому оборудованию с определением вибрационного состояния и рекомендациями по его дальнейшей эксплуатации.

Вибродиагностический контроль при вводе в эксплуатацию из монтажа, перед выводом в ремонт и после капитального ремонта, а также в процессе эксплуатации (мониторинг).

Определение форм ротора и статора гидрогенератора
Определение и оценка симметрии воздушного зазора с учетом статических и динамических форм ротора и статора гидрогенератора, а также величин биения вала. Динамические формы ротора и статора определяются с использованием измерительных витков, устанавливаемых на сердечнике в нескольких сечениях по периметру статора, либо оптоэлектронным устройством, датчик которого устанавливается поочередно в выбранном количестве сечений статора. С составлением технического отчета по проведенной работе с выводами и рекомендациями. Технический отчет включает в себя: цель и описания проведенной работы, места установки датчиков, методики проведения испытания, анализ форм ротора и статора гидрогенератора, осциллограммы и спектры сигналов, графическое отображение форм в полярных и декартовых координатах, разложение форм в ряд Фурье, числовые таблицы форм, таблицы параметров гидроагрегата при проведении испытания, оценка несимметрии гидроагрегата, выводы по каждому пункту анализа, рекомендации по устранению дефектов. Обследование осуществляется аттестованным персоналом с применением специализированной поверенной аппаратуры.

Динамическая балансировка ротора гидроагрегата
Работа включает в себя мероприятия по устранению небаланса ротора гидрогенератора путем монтажа на штатные места установки (спица ротора) балансировочных грузов. Балансировка проводится с учетом различных режимов работы гидроагрегата, для учета влияния механического и электрического небаланса ротора гидрогенератора, а также влияния механического и гидравлического небаланса рабочего колеса гидротурбины.

Эксплуатационные энергетические испытания гидроагрегатов
Проведение эксплуатационных энергетических испытаний гидроагрегатов гидроэлектростанций абсолютным и индексным методами и уточнение энергетических характеристик, необходимых для наиболее экономичной эксплуатации гидроагрегатов. В результате испытаний получаются следующие энергетические характеристики: рабочая — зависимость КПД от мощности; расходная — зависимость расхода воды через турбину от мощности; эксплуатационная — зависимость КПД от мощности (или расхода воды) и напора; мощностная — зависимость мощности от открытия регулирующих органов турбины.

Испытания и наладка систем регулирования гидротурбин
Эксплуатационные испытания и настройка системы регулирования гидротурбины. Настройка и определение оптимальной комбинаторной зависимости поворотно-лопастных гидротурбин. В результате проведенных работ могут быть достигнуты следующие результаты: 1. Увеличение КПД гидроагрегата. 2. Улучшение вибрационного состояние агрегата, следовательно и механического состояния в целом. В частности улучшение работы подпятника, проточной части, турбинного подшипника, вала, нижней грузонесущей крестовины и т. п. 3. Улучшение кавитационного состояния агрегата.

Настройка комбинатора поворотно-лопастной гидротурбины
Настройка на исправном регуляторе скорости для заданных при нескольких значениях напора комбинаторных зависимостей. Построение графиков комбинаторной зависимости. Настройка комбинатора гидротурбины путем изменения кинематики регулятора скорости. Проверка комбинаторной зависимости по всему диапазону нагрузок от холостого хода до максимального открытия направляющего аппарата. Составление формуляра, заключения, таблиц и графика по установленной (оптимальной) комбинаторной зависимости.

Определение оптимальной комбинаторной зависимости поворотно-лопастной гидротурбины
Испытания одной гидротурбины при трех значениях напора методом пропеллерных характеристик и методом постоянных мощностей, проводимых при одном цикле испытаний. Проведение измерений энергетических параметров гидротурбин при различных нагрузках для существующей и разобщенной комбинаторной связи при различных сочетаниях открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса. Построение существующей и оптимальной комбинаторных зависимостей. Оценка эффективности и возможных способов оптимизации комбинаторной связи.

Определение величин перестановочных усилий в поворотно-лопастных гидротурбинах
В процессе эксплуатации перестановочные усилия в кинематике гидротурбины изменяются за счет ухудшения уплотнений и появления трещин в деталях и как следствие могут превышать установленные заводом- изготовителем допустимые величины. При проведении испытаний определяются действительные величины перестановочных усилий для возможности сравнения с допустимыми величинами, установленными заводом-изготовителем.

Техническая помощь при проведении КР гидроагрегатов
Инженерный контроль за проведением ремонтных работ на гидроагрегате. Инструментальный контроль и дефектация основных узлов и деталей гидротурбинного оборудования и механической части генератора во время демонтажа и ремонта. Участие в монтаже гидроагрегата после ремонта, обработка полученных материалов, составление технического отчёта с результатами обследования гидротурбинного оборудования и механической части генератора. Представление объёмов восстановительных работ, проведённых во время капитального ремонта. Выдача оценки эффективности проведённых работ, выводов по полученным результатам и выдача рекомендаций по дальнейшей эксплуатации гидроагрегата.

Тепловизионный контроль
Контроль силового электротехнического оборудования. Контроль осуществляется согласно РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования». Контролируемые объекты: электродвигатели, силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы, маслонаполненные трансформаторы тока, электромагнитные трансформаторы напряжения, выключатели, разъединители и отделители, закрытые и комплектные распределительные устройства и экранированные токопроводы, сборные и соединительные шины, токоограничивающие сухие реакторы, конденсаторы, вентильные разрядники и ограничители перенапряжений, маслонаполненные вводы, предохранители, высокочастотные заградители, аппараты, вторичные цепи и электропроводка на напряжение до 1000в, электрооборудование систем возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов, воздушные линии электропередач.

Контроль паяных соединений лобовых частей обмотки статора гидрогенератора
Контроль состояния паек лобовых частей обмотки статора гидрогенератора с косвенным воздушным охлаждением, путем измерения температуры на поверхности лобовых частей обмотки вблизи головок. Для контроля паяных соединений разработан метод косвенной оценки температуры паяного соединения по уровню нагрева поверхности изоляции лобовой дуги стержня вблизи головки, что обеспечивает стабильность измерений и возможность контроля каждого паяного соединения головок как стержневых, так и катушечных обмоток. В качестве термоизмерительных устройств используются термоэтикетки, которые, являясь необратимыми приборами, обладают памятью т. е. фиксируют максимальную температуру поверхности, на которой они установлены, что позволяет обнаружить недопустимый нагрев путем осмотра при любых плановых (или внеплановых) остановках гидрогенератора. Термоэтикетки могут применяться не только при проведении испытаний, но и для эксплуатационного контроля температуры паяных соединений.

Тепловые испытания гидрогенератора
Тепловые испытания гидроагрегата. На основании результатов испытаний устанавливают наибольшие допустимые в эксплуатации температуры (с округлением в большую сторону до 5°С) обмоток статора, ротора, активной стали и охлаждающих сред на выходе из обмоток или сердечника статора при продолжительной работе гидрогенератора с номинальной нагрузкой при номинальных значениях коэффициента мощности, напряжения и параметров охлаждающих сред. Объем измерений и режимы работы гидрогенератора при испытании определяются согласно «Объемам и Нормам испытаний электрооборудования» и стандарта «Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций» (Приложение П (РД 34.45.309-92)) СТО 17330282.27.140.001-2006.

Определение работоспособности, наладка и испытания системы перевода гидроагрегата в режим синхронного компенсатора
Возможность использования гидроагрегатов в качестве синхронных компенсаторов связана с решением ряда технических вопросов, главный из которых – освобождение рабочего колеса турбины от воды для уменьшения потребления активной мощности из сети. Проверка работоспособности схемы отжатия, определение объема воздуха, израсходованного из ресивера и поступившего без потерь на вынос в нижний бьеф в камеру рабочего колеса. В результате проведения испытаний с полным объемом измерений определяются следующие вопросы: какое количество воздуха израсходовано из ресиверов во время перевода одного или нескольких агрегатов в режим СК при существующей схеме пневмохозяйства и соответственно, каков должен быть минимальный объем ресиверов; какое количество воздуха находится в камере рабочего колеса после прекращения подачи сжатого воздуха; до какого уровня отжалась вода под рабочим колесом турбины, и какой минимальный уровень отжатия обеспечивает успешный перевод в режим СК; какая мощность потребляется из системы при вращении рабочего колеса в воде (до отжатия) и какая мощность потребляется агрегатом при вращении рабочего колеса в воздухе (после отжатия); при каких исходных давлениях в ресиверах происходят минимальные потери сжатого воздуха в нижний бьеф ГЭС, т.е. какова оптимальная интенсивность подачи сжатого воздуха; сколько агрегатов и с какими интервалами можно перевести в режим СК при имеющейся пневмохозяйства режима СК и каковы резервы системы; время открытия клапана впуска воздуха; момент открытия клапана впуска сжатого воздуха относительно момента закрытия НА; падение давления в камере рабочего колеса в единицу времени, оценка потерь на утечку воздуха через неплотности крышки турбины, обнаружение мест утечки для последующего уплотнения; оценка пневмосистемы в целом.

Эксплуатационный контроль металла рабочих колес гидротурбин (дефектоскопия)
Проведение дефектоскопии металла лопастей на входных, выходных и периферийных кромках, в зоне галтельных переходов, а также в местах трещин, обнаруженных при визуальном обследовании на лопастях и других деталях рабочего колеса с использованием методов магнитопорошковой, цветной дефектоскопии, травления или других методов. Проведение дефектоскопии металла облицовки камеры рабочего колеса гидротурбины в местах наличия трещин и других локальных дефектов. Контроль на наличие трещин в металлической оболочке и сварных соединениях спиральной камеры с применением магнитопорошковой дефектоскопии.

Измерение и анализ частичных разрядов в обмотке статора гидрогенератора
В процессе эксплуатации изоляция обмоток статоров гидрогенераторов подвергается электрическому, тепловому, механическому и химическому воздействиям, вследствие чего происходит ее постепенное разрушение. В толще корпусной изоляции стержней (катушек) образуются пустоты и расслоения, на ее внешней и внутренней поверхностях – локальные истирания и каверны, происходит проникновение масла и воды. Надежным методом оценки ухудшения структуры изоляции обмоток статоров гидрогенераторов является метод измерения частичных разрядов (ЧР), интенсивность которых возрастает по мере старения изоляции. По многочисленным практическим данным интенсивность ЧР в изношенной изоляции в 10 и более раз превышает интенсивность ЧР в изоляции хорошего состояния. Испытания по измерению частичных разрядов в обмотке статора гидрогенератора производится с помощью переносной специализированной аппаратуры. На основании проведенных испытаний выдается техническое заключение о состоянии изоляции обмотки статора гидрогенератора с выводами и рекомендациями по дальнейшей эксплуатации.

Обследование активной стали сердечника статора гидрогенератора
Обследование активной стали гидрогенератора методом высокочастотного сканирования для определения технического состояния, выявления местных дефектов, очагов замыкания листов активной стали шихтованного сердечника статора гидрогенератора.

Натурные испытания подпятника гидроагрегата
Определение действительных характеристик подпятника в различных режимах работы генератора. Оценка влияния изменения конструкции элементов подпятника. При выполнении работ определяются следующие величины, параметры, соответствия:

толщина масляной пленки;
биение зеркальной поверхности диска;
биение вала гидроагрегата;
вибрация опорных узлов гидроагрегата;
макро и микронеровности зеркальной поверхности диска подпятника, с определением влияния на температуру и износ ЭМП покрытия сегментов;
осевое усилие на подпятник;
вертикальное перемещение упругих камер;
температура рабочей поверхности сегментов;
температура зеркальной поверхности диска;
температура масла в маслованне подпятника;
контроль давления системы охлаждения;
напор;
мощность гидрогенератора;
открытие направляющего аппарата гидротурбины;
определение соответствия характеристик ЭМП покрытия паспортным данным;
определение соответствия характеристик материала зеркала проектным данным.

Тензометрия
Определение механического напряжения / деформации / загруженности детали, конструкции. При измерениях используются многоканальные тензометрические системы, тензостанции в составе которых в роли тензометров являются тензорезисторы включаемые по мостовой схеме и подключенные к независимым АЦП с разрядностью 24 бит.