Введение к работе
Актуальность темы. Анализ отказов изоляции якорных обмоток главных генераторов и гребных двигателей электроходов в ДВ и Сахалинском па-роходствах за период с 1969 г. по настоящее время позволяет сделать вывод, что наиболее сложные и трудноустранимые отказы рассматриваются как внезапные. Это говорит о. низкой информационной способности контролируемых параметров и отсутствии прогнозирования состояния изоляции на их основе.
Отказы корпусной и витковой изоляции якорных обмоток развиваются, прежде всего, из локальных дефектов в изоляции. Обнаружение локальных дефектов в начальной стадии представляет существенные трудности, которые возрастают из-за следующих проблем:
до настоящего времени не определены параметры изоляции, однозначно связанные с общим состоянием изоляции и локальными дефектами;
не определен минимум контролируемых параметров изоляции для судовых условий эксплуатации;
отсутствуют измерительные средства, позволяющие повысить информативность как традиционных, так и вводимых контролируемых параметров;
отсутствует методика оценки состояния изоляции, разработанная для конкретных измерительных средств и конструкций изоляции.
Целью работы является исследование и разработка методов испытаний, и критериев оценки состояния корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ, разработка измерительных средств, которые предназначены для баз технического обслуживания. Для этого автору предстояло решить вопросы:
І.По корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ.
1.1.Разработать и исследовать методы испытаний локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток в работающих и на отключенных машинах с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.
-
Обосновать теоретически методы испытаний локальных дефектов с определением их места в обмотке.
-
Разработать аппаратурное обеспечение испытаний.
-
Исследовать параметры сигналов для различных состояний изоляции.
-
Оценить разрешающую способность методов испытаний.
1.6. Разработать информационные критерии оценки состояния изоляции.
2.По витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ.
-
Усовершенствовать и исследовать метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток с помощью однократных импульсов и разработать, применительно к нему, метод индикации дефектов витковой изоляции.
-
Разработать аппаратурное обеспечение испытаний.
-
Разработать параметры оценки состояния изоляции с применением наиболее употребительных мер информации.
-
Разработать информационные критерии оценки состояния витковой изоляции.
-
Исследовать изменение информационных параметров от состояния изоляции, имеющей дефекты в виде витковых замыканий и частичных пробоев.
-
Разработать и исследовать способы определения места локальных дефектов витковой изоляции.
Методы исследований. Поставленная в диссертации цель достигнута методами теоретического анализа на основе теории электрических цепей, теории информации и методов математической статистики. Теоретические выводы проверены на натурных моделях, на ГЭМ, находящихся в ремонте в заводских условиях и ГЭМ, находящихся в эксплуатации в судовых условиях.
Достоверность результатов получена за счет точности применяемых аттестованных измерительных средств и обеспечения единства измерений.
Научная новизна. Разработаны и исследованы методы испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ, которые позволяют дать оценку распределенных и сосредоточенных дефектов в электрической изоляции. По корпусной изоляции автором достигнуты следующие результаты:
-
Разработаны, теоретически обоснованы и исследованы методы испытаний локальных дефектов изоляции в работающих и на отключенных машинах с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.
-
Разработано, изготовлено и испытано аппаратурное обеспечение.
-
За основной, защищенный а. с. № 105686, принят метод испытаний корпусной изоляции на постоянном токе по схеме с шунтом. Метод испытаний на переменном токе является вспомогательным.
-
Разработаны критерии оценки состояния изоляции, основанные на общепринятых нормативных параметрах, которые дополнены параметрами оце н-ки локальных дефектов.
По витковой изоляции автором достигнуты следующие результаты:
-
Усовершенствован, теоретически обоснован и исследован метод испытаний витковой изоляции однократными импульсами с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.
-
Разработано, изготовлено и испытано аппаратурное обеспечение.
-
Разработаны информационные критерии оценки состояния изоляции на основе совместной обработки информации для образцового, текущего (для бездефектной обмотки) состояния и искусственного замыкания.
-
Метод позволяет получать интегральную и локальные оценки только изменением способа обработки результатов испытаний.
Практическая ценность. Работы по изоляции были включены в "Межведомственную программу работ по разработке методов и созданию средств диагностирования технического состояния судов и судового оборудования на 1981-85 гг." Проект программы был утвержден Межведомственным Советом по судоремонту при Госплане СССР в сентябре 1978 г., программа принята к исполнению решением ММФ, МСП, МРХ и МРФ 27 февраля 1981 г. В соответствии с программой, тема 3.1.5.6 "Разработка методов и средств диагностирования изоляции якорных обмоток ГЭМ электроходов" разрабатывалась под ру-4
ководством автора. На основе разработанных измерительных средств по заданию ЦНИИМФа в 1979-80 гг. был разработан "Проект методики оценки технического состояния якорных обмоток ГЭМ". Диссертационная работа является результатом исследований по следующим НИР, руководителем которых является автор: "Методика оценки технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин", N гос. per. 79011594, выполнена в 1979-80 гг.; "Исследование параметров изоляции для разработки методики оценки состояния судовых электрических машин", № гос. per. 80007248, выполнена в 1979 -80 гг.; "Разработка опытного образца нестандартных измерительных средств оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ", № гос. per. 81099385, выполнена в 1981-84 гг.; "Разработка и внедрение комплекса средств оценки состояния изоляции электрических машин электроходов", № гос. per. 01822038246, выполнена в 1985 г. и другим. Актуальность диссертационной работы рассматривалась на НТС ММФ (протокол № 18 от 3.09.80 г., тема № 50 по перечню тем). Работа вошла в перечень тем, по которым принято решение (Решение, п.1): "Рассмотренные темы посвящены решению актуальных для ММФ задач, имеют научную ценность и практическое значение". Решение секции утверждено Зам. министра МФ от 29.09.80 г.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы являются основой 10 НИР, включены в РД 31.20.50 - 87 «Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство». Методика и источник однократных импульсов внедрены в Дальневосточном МП. Методика испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ и ее аппаратурное обеспечение внедрено на участке ПО «Электропромремонт».
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на НТС ММФ (Москва, 1980), на научно-техническом совещании отдела атомных и специальных силовых установок ЦНИИМФа (Ленинград, 1980), пятой Всесоюзной научной конференции НТО им. акад. А.Н. Крылова (Ленинград, 1981), Всесоюзной НТК «Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов» (Барнаул, 1982), региональной межвузовской конференции «Проблемы развития морского транспорта на Дальнем Востоке» (Владивосток, 1997), ХХХХ Всероссийской межвузовской НТК (Владивосток, 1997), региональной НТК «Наука — морскому флоту на рубеже XXI века» (Владивосток, 1998), на НТК ЛВИМУ (Ленинград, 80, 81, 83), ТОВВМУ (Владивосток, 82, 85), ДВГМА (Владивосток, 78 - 98).
Публикации. По диссертации опубликовано 28 работ, в том числе 10 НИР и ОКР, 1 изобретение, 3 статьи, 5 докладов, 5 тезисов докладов, 4 информационных листка.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Основная часть диссертации изложена на 154 страницах, содержит 51 рисунок и 4 таблицы, список литературы содержит 112 наименований. Приложения представлены на 119 страницах.
