Заземление роторов паровых турбин

Продукция и услуги компании ЮВТЕК - это надежная Подушка безопасности для Вашего оборудования
Заземление роторов паровых турбин

В соответствии с действующими нормативными документами для предотвращения электроэрозионного износа подшипников турбоагрегатов необходимо выполнять мероприятия:
- Устанавливать токосъёмные щетки заземления вала турбины для стекания электростатических зарядов.
- Устанавливать устройства контроля цепи заземления вала и работоспособности щеток.
- Проводить размагничивание деталей турбоагрегатов при остаточном уровне намагниченности выше нормы.
- Контролировать состояния подстуловой изоляции, масляных пленок подшипников генератора (возбудителя) и связанных с ними маслопроводов.
- Поддерживать эксплуатационными службами электростанций высоких изолирующих свойств масляных пленок в подшипниках, обеспечивая качество масла, не допуская его обводнения и присутствия механических примесей.

Одной из основных мер защиты турбоагрегата от электроэрозионных повреждений является установка токосъёмных щеток заземления вала. Выполнение данного мероприятия обеспечивает стекание на землю электростатических зарядов, вызванных трением роторов турбины о пар. А также создаёт контур заземления для роторных токов в обход подшипников турбины и деталей узла регулирования.

Подшипники турбины и детали узла регулирования являются наиболее близко расположенными заземленными узлами к валопроводу турбоагрегата. Поэтому они являются потенциально наиболее уязвимыми местами для прохождения роторных токов. Это подтверждает практика отказов – при отсутствии заземления в 80% случаев электроэрозионные повреждения имеют первые три (по порядку) подшипника турбины, детали узла регулирования и автомата безопасности.

По рекомендациям заводов изготовителей заземляющие щетки необходимо устанавливать только в одном сечении вала турбины во избежание дополнительных контуров замыкания роторных токов. Располагать щетки следует как можно ближе к узлу регулирования для его защиты. Установка заземляющих щеток возможна только в зазорах между корпусами подшипников и цилиндров, где есть доступ к открытым участкам поверхности вала. На большинстве турбин, эксплуатируемых в настоящее время, выполнение данных требований затруднено, в виду весьма малого расстояния открытых участков вала (данные турбины проектировались без требования установки заземляющих щеток). Как правило, расстояние в осевом направлении между корпусами узлов турбины (подшипники, узел регулирования, цилиндры) составляет 30-50 мм. А расстояние открытых участков вала – не более 20-30 мм. Наличие высоких температур и пропаривания в месте установки щеток обуславливает необходимость частого обслуживания и ремонта токосъёмного узла.

В связи с вышеперечисленными обстоятельствами эксплуатационному персоналу невозможно провести замену заземляющих щеток, техническое обслуживание самих щеткодержателей и их ремонт во время работы турбины. Обслуживание заземляющих устройств возможно только в период плановых ремонтов. Поэтому большую часть времени турбина работает без исправного заземления ротора.

Компания ЮВТЕК осуществляет производство и сервисное обслуживание новой запатентованной схемы токосъёмных щеток 10-1 для заземления роторов паровых и газовых турбин. Устройство К10-1 относится к области защиты узлов крупных вращающихся машин от электроэрозионного разрушения и может применяться на паровых и газовых турбинах любого типа и мощности.

Заземляющее устройство К10-1 выполнено в виде отдельных конструктивных модулей: блок настройки и индикации; направляющая для хода щетки; кронштейн для крепления щеткодержателя к корпусу вращающейся машины и регулировки его относительного положения.

Направляющая и блок настройки и индикации расположены вертикально друг относительно друга на одной оси. Все функции по настройке, индикации, техническому обслуживанию и замене щеток объединены в блоке настройки и индикации, выполненного в виде цельного модуля. Блок вынесен из зоны контакта щетки с валом и в смонтированном состоянии токосъёмного устройства располагается над корпусами узлов турбины в зоне свободного доступа. В зазоре между узлами турбины располагается только направляющая со щеткой. Направляющая и блок настройки и индикации имеют разъемное резьбовое соединение, что обеспечивает быстрый доступ к щетке при её замене. Все детали и узлы щеткодержателя изготовлены из нержавеющей стали, что обеспечивает долгий срок службы.

Токосъемное заземляющее устройство поставляется в состоянии монтажной готовности. Кронштейн монтируется на внешнюю часть корпуса узлов турбины при помощи болтового соединения, что исключает необходимость демонтажа и доработки данных узлов. Щеткодержатели устанавливаются преимущественно в районе 1-го подшипника турбины, либо в другом месте, определенным заводом – изготовителем, где имеется свободный участок вала в осевом направлении не менее 19 мм.

К10-1 обеспечивает:

·   Формирование надежного скользящего контакта щетки с открытыми участками поверхности вала, в частности, находящихся в труднодоступных местах – в зазорах между корпусами и узлами машины.

·   Надежную работу токосъемного устройства в агрессивных условиях окружающей среды: температура до +450оС, наличие пыли, масляных и водяных паров.

·   Возможность технического обслуживания щеток и их замену при работе турбины.

·   Регулировку и индикацию усилия прижатия щеток во время работы турбины.

·   Индикацию износа щетки.

·   Электрическую изоляцию токоведущих частей щеткодержателя от корпуса турбины.

·   Защиту персонала от поражения электрическим током при техническом обслуживании устройства.

·   Монтаж токосъемного устройства без доработки и демонтажа корпусов турбины, в том числе: маслозащитных колец, подшипников, концевых уплотнений цилиндров.