Введение к работе
Актуальность проблемы и целесообразность выбранного направ
ления исследований подтверждается протоколами и решениями ряда
совещаний, например, на Нововоронежской АЭС 16. И. 54 и 17.11.87
г. , в РЗУ Мосэнерго 0G. 03. 65 г. , на Костромской ГРЭС 25.10. 85 г.
и Запорожской АЭС 19.10.89 г., в ПО "Уралэлоктротяхмаш"
04.02. 68 г., решениями нескольких всесоюзных конференций и се
минаров, организованных по инициативе или при активном участии
автора. '
Исследования проводились по плану важнейших работ института и в соответствии с Постановлением ГКНТ, Госплана СССР N491/244 от 03.12.81, программе 0. Ц. 026 задание 01.11; целевой программе НИР по электрической части АЭС на период 1985-1990 гг. "Разработка комплекса технических ' решений, повышающих надежность и экономичность работы АЭС с реакторами РЕМК-1000, 1500 и ББЭР-1000"; республиканскому плану УССР согласно приказу N270 Минэнерго СССР от 29.05.86; по межведомственному координационному плану развития диагностического обеспечения электротехнического оборудования ТЗС, ГЭС и электрических сетей на 1987-1990 гг., раздел 3. 5 "Создание и освоение опытно-промышленной автоматизированной 'системы контроля и регистрации режимов работы элек-'-троооорудоьЕМ'ия собственных нужд ТЭС", где И5И определен как головная оргашшация-исполнитель.
Цель работы. Развитие теории, методов, средств и систем эксплуатационного контроля и управления техническим состоянием, в совДании ТОиР электрооборудовании СЭСН "по состоянию", в разра-
ботке и промышленном внедрении технических средств и систем, в том числі? автоматизированных.
Методы исследования. Основные научные и практические результаты получены путем обобщения современных достижений н области контроля, защиты и диагностирования электрооборудования и теоретико-экспериментальных исследований электрофизических процессов, предшествующих или сопутствующих развитию дефектов или неисправностей 30.
Теоретические исследования базируются на математическом аппарате синтеза цепей и анализа сложных систем, математическом и физическом моделировании, структурной декомпозиции, теории надежности и математической статистике, теории матриц и графов, кавитации и аэродинамики, а также методах конструирования г чга-ратуры и анализа микроэлектрончых схем.
Экспериментальные исследования используют методы экстремальной селекции сигналов, анализа процессов в реальном масштабе времени и методы факторного эксперимента на объектах СЭСН электростанций в реальных условиях эксплуатации.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Теоретически обобщены современные достижения в области
эксплуатационного контроля, защиты и диагностирования электроо
борудования СЭСН.-
2. Экспер..ментально исследованы процессы в .действующем
электрооборудовании и на их моделях, выявлены и классифицированы
связи мевду дефектами и повреждениями и их признаками.
3. Установлен ряд новых электрофизических признаков, предшествующих и сопутствующих проявлению дефектов и повреждений электрооборудования на ранней стадии развития, и на их основе созданы новые методы контроля и диагностирования в процессе, его эксплуатации.
4. Предложены новые принципы построения схем аппаратуры и устройств ^эксплуатационного контроля, защиты и диагностирования, технического обеспечения ЛСКД, испытательных стендов и физических моделей.
0. -Разработаны методические и информационные основы управления техническим состояние..!, состав, задач, принципы и алгоритмы функционирования ЛСКД и подсистем контроля ЛОУ ТП электрической части станций.
-
Разработаны математические модели, пригодные для автоматизированного контроля ва определяющими параметрами и сработкой ресурса изоляции электродвигателей, трансформаторов и коммутационного ресурса выключателей.
-
Разработана обобщенная модель процесса эксплуатации, мо- дели и методика формирования планов технического обслуживания и ремонта с учетом технического состояния электрооборудования.
-
Реализован комплексный подход к управлению техническим состоянием электрооборудования СЭСН, включающий в себя создание информационной и технической базы для сбора данных и составления планов-графиков его технического обслужиьания и ремонта с учетом технического состояния.
Практическая ценность. Создан комплекс технических средств и систем, позволяющий получать реальные эксплуатационные данные о фактической наработке, гистограммы длительностей' нагрузок и перегрувок механизмов и данные о сработке ресурса электродвигателей, трансформаторов и выключателей, о числе и длительности пусков и включений механизмов и.аппаратов, величине и времени . отключаемых выключателями рабочих токов и токоь КЗ; осуществлять защиту от перегрузки при неуспешных пусках, от витковых и ыежду-фазных КЗ, контролировать состояние заклиновки обмоток статора; выявлять обрывы стержней беличьей клетки ротора, контролировать состояние смазки подшипников'электродвигателей, нарушения контактних соединений в электрических машинах и аппаратах, сопротивление изоляции присоединений б кБ; реализовать техническое обслуживание и ремонт ЭЭ с учетом его технического состояния.
Разработанные методы, технически средства и системы внедрены в проекты АСУ ТП электрической части Березовской ГР5С-1 и Запорохской АЭС; в виде устройств контроля и защиты в СЭСН Ивановской ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3, Киевской ТЭЦ-6, на Рязанской ГРЭС и на _ Калининской АЭС, где подготовлен технический регламент и установлена группа устройств регистрации релимов; в СЭСН Костромской ГРЭС и Владимирской ТЬЦ, где устанавливается и функционирует ЛСКД; на двух блоках 800 МВт Рязанской ГРЭС, на блоке 1200 мВт Костромской ГРЭС и на- питательном насс:е 000 кВт Ивановской ТЭЦ-Й в виде системы контроля электромагнитных излучений.
УО Ооюззнергоаатсштика и ОЗАП Мосэнерго выполнило ОКР на устроена регистрации наработки, стационарных и переходных ре-
лише. Заводом "Импульс" и экспериментально-опытным произведет- ' вом ЮИ выпущены промышленные устройства контроля. Имеется решение МЛЭП о выпуске устройств тиражом 1000 шт. в год. Блокировка, запрещающая повторный пуск поел? отключения электродвигателей б кВ СЭСН с подсчетом числа включений, признана отраслевым рацпредложением.
Результати работы используются в учебном процессе. Разработан учебно-исследовательский комплекс АСУ ТП электростанций, составлена программа специального курса "Автоматизированные системы управления в энергетике", которая утверхдена Минвузом СССР в 1984 году как типовая.
По теме исследований читались заказные лекции в школе передового опита в РЭУ Татэнерго и на всесоюзном школе-семинаре На- ' учные и практические проблемы надежности систем энергетики", . проводимом научным советом Отделения физико-технических проблем энергетики АН СССР.
Апробация результатов работы. Основные положения работы, отдельные теоретические и экспериментальные результаты докладывались на Меядународных и Всесоюзных симпозиумах и конференциях, 'на отраслевых конференциях и семинарах, в том числе и на Международном симпозиуме по диагностике IMEKD-89 в г. Праге (1383 г.), на двусторонних встречах СССР-ЧСФР (1988 г.) и СССР-Болгария (1990 г.) в г.Суздале, на заседаниях Всесоюзного семинара АН СССР "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики" в 1982-1939 гг. , в 20 докладах на Всесоюзных конференциях, семинарах и совещаниях: "Вопросы старения изоляции высоковольтного оборудования" (Тбилиси, 1983 г.), "Проектирование систем технической диагностики" (Ростов-на-Лону, 1984 г,), "Проблемы вибродиагиостики машин и приборов" (Иваново, 1905-г.), "Опыт применения средств технической диагностики и контроля за состоянием электротехнического оборудования" (Суздаль, 1986 г.). "Вибродиагност.чка машин и механизмов. Методы и средства" (Запорожье, 1985 г.), "Совершенствование технической диагностики электрооборудования электростанций и предприятий электросетей" (Киев, 1980 г.), "Экономико-организационные вопросы создания и внедрения отраслевой автоматизированной системы диагностического обеспечения энергопроизводства" (Киев, 1938 г.), "Имитационный подход в системах поддержки решений И обучения персонала зиер-
голрєдприятий" (Киев, 19И9 г.) и др.
Диссертационная работа рассматривалась на специальном заседании Всесоюзного семинара АН СССР "Методические вопроси исследования надежности больших систем энергетики", а .ее результаты на постоянно действующем научном семинаре "Электрическая часть электростанций" НТО Гособразования СССР и ЦП БНТОЭ в ЫЗИ в 1990 году.
Технические . средства и системы контроля и диагностики демонстрировались на ВДНХ СССР. Одна из разработок награждена бронзовой медалью.
Публикации. , По материалам диссертации опубликовано 98 работ, в том числе в двух монографиях и учебных пособиях, одно иа них "Основы построения АСУ ТП электрической части станций" на региональной выставке литературы, выпускаемой высшими учебными заведениями, научно-исследовательскими институтами министерств и ведомств РС'ІСР награждено дипломом, получено 36 авторских свидетельств и положительных решений о их выдаче, выпущено 16 отчетов по ПИР.
Объем работы. Диссертация содержит 231 страницу основного текста, 1J54 иллюстрации на 107* страницах, 22 таблицы на 20 страницах и перечень используемой литературы 270 наименований - на 34 страницах. Она состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой литературы, 3 приложений и документов о внедрении результатов работы.
В нем раскрывается актуальность работы и ее место в проблеме повышения экспдуатациочой надежности электростанций. Перечис-лямгся основные научные и инженерные вадачи обеспечении ьысокой-работосносоСі'оети оборудования. Отмечается, что это комплексная проЬлвма. успешное решение kl .'орой ааьисіп от научно обоснованных мероприятий в области проектирования, производства, монтажа и зкса.'іт-лтацу.и SO. ГЬкаэано, что масштабы производства и использовании методов и средств контроля и диагностики в СССР ь десят-
ки раз t/кныкг, чем г. пзредсвкх странах .vitpa. На электростанциях в СЭСН велика составляющая ущерба, наносимого внезапностью отказа и понреждештауи ЭО, значительны объемы внеплановых и нередки нарушения установленных сроков продолжительности ремонтов И М9Ж-ремонтшн циклоп, затраты на ТОиР в 3-4 раза превышают затраты на его изготовление, требуются Солее прогрессивные форми ТОиР "но состоянии".
