автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Исследование и разработка методов расчета и конструирования основных узлов высокоиспользованных турбогенераторов

На правах рукописи УДК 621.313.322 - 81.001.5/63

Иогансен Вадим Игоревич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ВЫСОКОИСПОЛЬЗОВАННЫХ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ

Специальность 05.09.01 "Электромеханика и электрические

аппараты"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2003

Работа выполнена в ОАО «Электросила»

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Лабунец И.А.

Доктор технических наук, профессор Коган Ф.Л.

Доктор физико-математических наук, профессор Исполов Ю.Г.

Ведущая организация - ОАО «Мосэнерго»

Защита диссертации состоится 11 ноября 2003 г. в _/^_Цчас. на заседании диссертационного совета Д.512.002.01 при ОАО «Научно-исследовательский институт электроэнергетики» ОАО «ВНИИЭ» по адресу: 115201, Москва, Каширское шоссе, д. 22, корп. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВНИИЭ»

Автореферат разослан Л о* 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Воротницкий В.Э.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Турбогенераторы (ТГ) представляют собой основной вид генерирующего оборудования, обеспечивающего свыше 80% общего мирового объема выработки электроэнергии (на тепловых и атомных электростанциях). Одновременно ТГ являются и наиболее сложным типом электрических машин, в которых тесно сочетаются проблемы мощности, габаритов, электромагнитных характеристик, нагрева, охлаждения, статической и динамической прочности элементов конструкции. Обеспечение максимальной эксплуатационной надежности и экономичности ТГ является центральной научно-технической проблемой.

В отечественном турбогенераторостроении огромный вклад в развитие теории, разработку вопросов расчета, проектирования и эксплуатации ТГ внесли многие ученые, исследователи, конструкторы, среди которых в первую очередь следует отметить Алексеева А.Е., Лютера Р.А., Костенко М.П., Бергера А.Я., Комара Е.Г., Иванова Н.П., Глебова И.А., Еремина М.Я., Вольде-ка А.И. Среди зарубежных специалистов следует отметить Парка Р., Конкордиа С., Видемана Е., Келленбергера В., Шуйского В.П., Готгера Г., Догети Р.Е.

Вместе с тем, несмотря на огромное количество работ, выполненных за прошедшие десятилетия, вопросы дальнейшего развития теории, разработки более совершенных конструкций ТГ, методов расчета и исследований не теряют своей актуальности.

Современный этап развития турбогенераторостроения характеризуется появлением широкого спектра новых типов ТГ, разнообразием имеющихся конструктивных решений.

Разработанная программа развития атомной энергетики России на период до 2020 г. предусматривает создание к 2013-2015 г. атомных энергоблоков единичной мощностью 1500 МВт. Одновременно программой ставится задача модернизации оборудования действующих энергоблоков, продления их сроков службы, увеличения коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) с 73% до уровня 86%, достигнутого в США, Германии, Франции, Японии. Поэтому проблема повышения эксплуатационной надежности мощных ТГ приобретает особую актуальность.

Новые сложные задачи перед исследователями возникают в связи с намечающейся тенденцией отказа от водорода в качестве хладагента и перехода на конструкции с другими системами охлаждения (вода, воздух). Следует также отметить разработанные и реализуемые проекты глубокой модернизации мощных ТГ на электростанциях (ЭС) с выполнением работ по заводской технологии, включающих перемотку статора, замену крайних пакетов сердечника и системы крепления лобовых частей (ЛЧ) обмотки в соответствии с новыми конструктивными разработками.

Большое значение имеют работы по совершенствованию конструкции, повышению качества и экономичности ТГ в условиях усиления конкурентной борьбы в поставках энергетического оборудования на мировом рынке, существенного повышения требований к эксплуатационным показателям ТГ, отраженных в новой редакции ГОСТ 533-2000 «Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия». В первую очередь это относится к увеличению сроков службы и межремонтного периода, повышению требований к коэффициенту готовности, маневренности, запасам мощности, обеспечению безаварийной работы ТГ в режимах с потреблением реактивной мощности, снижению расходов на обслуживание и ремонты.

В этих условиях работа, направленная на исследование и разработку методов расчета и конструирование основных узлов высокоиспользованных ТГ, является актуальной. Автор данной диссертации в течение многих лет занимается разработкой указанных проблем. В диссертации обобщены результаты проведенных им исследований и разработок, используемых в ТГ ОАО «Электросила». Обобщение охватывает период после 1973 г., когда им была защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Цель работы и задачи исследований. Основной целью работы является решение ряда проблемных задач по обеспечению надежной и эффективной работы ТГ, связанных с исследованиями и усовершенствованием конструкции ответственных узлов, имеющих по опыту эксплуатации наиболее частую повреждаемость. К ним относятся торцевые зоны сердечника статора, коллекторы системы водяного охлаждения обмотки статора, крепление ЛЧ обмотки статора, упругое крепление сердечника в корпусе, токоподводы к обмотке возбуждения ротора. .....

Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи.

1. Разработать расчетную модель и провести теоретические исследования ряда важных механических свойств сердечника статора, связанных с особенностями его шихтованной структуры.

2. Разработать и обосновать усовершенствованную конструкцию торцевой зоны сердечника статора, обеспечивающую низкий уровень нагрева и надежную работу ТГ в режимах с потреблением реактивной мощности.

3. Разработать, теоретически и экспериментально обосновать конструкцию крепления ЛЧ обмоток статоров ТГ, обеспечивающую низкий уровень вибрации, стабильность свойств и неповреждаемость в условиях длительной эксплуатации.

4. Установить причины и разработать предложения по исключению повреждений коллекторов системы водяного охлаждения обмоток статоров мощных ТГ.

5. Отработать конструкцию и технологию сборки простых и надежных гидравлических соединений системы водяного охлаждения сердечников ТГ типа ТЗВ, разработать методику и провести ускоренные ресурсные испытания.

6. Разработать и обосновать предложения по повышению эффективности и надежности работы упругого крепления сердечника в корпусе статора.

7. Разработать решения по повышению усталостной прочности хвосто-вин роторов и токоподводов к обмоткам возбуждения.

Методы исследований. При решении указанных выше задач использовались методы теории электрических машин, ТОЭ, теории теплообмена, теоретической механики, теории упругости и сопротивления материалов, теории колебаний, термофлуктуационной теории разрушения, теории диффузии, методы экспериментальных исследований на макетах, моделях и натурных ТТ.

Работу характеризует единый научный подход к решению поставленных задач: всесторонний анализ проблемы, разработка оптимального варианта решения и соответствующего конструктивного исполнения, теоретическое обоснование конструкции, проведение исследований, внедрение, подтверждение положительных результатов на ТГ.

-4-

Научная новизна:

1. Проведен углубленный теоретический анализ, разработаны методики электромагнитных, тепловых и механических расчетов, позволяющие исследовать особенности поведения и усовершенствовать конструкцию ответственных узлов ТГ, имеющих наибольшую повреждаемость при эксплуатации на электростанциях.

2. Предложена расчетная модель, разработана методика расчета, позволяющая теоретически исследовать вопросы влияния схемы укладки, склейки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника, а также исследовать процесс износа лакового изоляционного покрытия листов.

3. Показано, что конструктивное исполнение торцевых зон сердечников ТГ с газовым охлаждением (скос на всю высоту зубца) должно существенно отличаться от исполнения торцевых зон сердечников в ТГ с полным водяным охлаждением (скос на Уг высоты зубца) вследствие экранирующего эффекта силу-миновых охладителей, установленных между пакетами активной стали. При этом на всех типах ТГ особое внимание должно быть обращено на исполнение первого полного пакета (склейка с расшлицовкой зубцов на половину толщины пакета со стороны, обращенной к торцу сердечника).

4. На основе анализа конструкций отечественного и зарубежного производства сформулирован комплекс требований к конструкции крепления ЛЧ обмотки статора, обеспечивающий высокую жесткость и стабильный низкий уровень вибрации. Впервые в практике крупного турбогенераторостроения в конструкцию крепления ЛЧ введены пружинно-тормозные элементы, осуществляющие жесткую связь ЛЧ с нажимным кольцом сердечника при вибрациях и одновременно допускающие радиальное и аксиальное перемещение ЛЧ относительно нажимного кольца при тепловом расширении.

5. Впервые разработан алгоритм и выполнены расчеты динамических свойств (собственные частоты и пространственные формы колебаний) совместной колебательной системы «сердечник - ЛЧ». Показано существенное влияние сердечника (его жесткости и массы) на динамические характеристики ЛЧ.

6. При разработке (на основе термофлуктуационной теории разрушения) режимов и методики ускоренных ресурсных испытаний фторопластовых шлан-

гов системы водяного охлаждения сердечников ТГ типа ТЗВ предложен метод максимального ужесточения режимов, позволяющий преодолеть трудности, связанные с неизвестностью целого ряда параметров материала. 7. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны уточненные методики расчетов и предложения по усовершенствованию конструкции и повышению надежности работы коллекторов системы водяного охлаждения обмоток статоров, упругого крепления сердечника, токоподводов и контактных колец ротора.

Практическая ценность работы. Результаты теоретических разработок и конструктивных решений, представленных в диссертации, имеют большое практическое значение, поскольку направлены на усовершенствование конструкции, повышение надежности и других важных эксплуатационных показателей ТГ, таких как:

- увеличение срока службы;

- увеличение межремонтного периода;

- сокращение объема периодических ремонтов;

- повышение маневренности, в том числе обеспечение возможности работы в режимах с потреблением реактивной мощности,

- снижение трудоемкости и себестоимости производства ТГ.

Результаты работ могут использоваться и уже используются электромашиностроительными фирмами при проектировании и производстве новых электрических машин и, в первую очередь, ТГ с усовершенствованной конструкцией основных узлов.

Результаты работ могут также использоваться при восстановительных ремонтах с модернизацией конструкции ТГ, установленных на ЭС.

Реализация работы. Теоретическая часть работы реализована в усовершенствованных методиках расчетов при проектировании новых ТГ ОАО «Электросила».

Разработанные конструктивные решения реализованы в конструкции всех изготовленных ТГ типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, а также в проектах серии ТГ типа ТЗВ, включая ТГ для АЭС нового поколения с повышенными надежностью и безопасностью мощностью 645, 800, 1000, 1100, 1300 и 1500 МВт.

Решения по торцевой зоне сердечников, креплению ЛЧ, водяных коллекторов, сердечника в корпусе ТГ реализованы в конструкции вновь изготовленных ТГ типа ТВВ с водородно-водяным охлаждением мощностью 800 МВт (Нижне-Вартовская ГРЭС) и 1000 МВт для России (Калининская АЭС), Ирана (АЭС «Бушер»), Китая (АЭС «Тяньвань»), Индии (АЭС «Куданкулам»).

Эти же решения заложены в разработанный проект глубокой модернизации ТГ типа ТВВ мощностью 800 МВт и 1000 МВт в условиях электростанций. Первый положительный опыт получен в 2002 г. на Пермской ГРЭС при восстановительном ремонте и модернизации конструкции ТГ №1 мощностью 800 МВт.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих конференциях, симпозиумах и семинарах.

1. Совместное заседание секции турбо- и гидрогенераторов и крупных электрических машин НТС НПО «Союзэлектротяжмаш» и экспертной комиссии Минэнерго СССР, Новомичуринск, Рязанская ГРЭС, 28 августа 1984г.

2. Совместное заседание секции турбо - и гидрогенераторов и КЭМ НТС Минэлектротехпрома и экспертной комиссии Минэнерго СССР, Ленинград, 9 июля 1985 г.

3. Семинар РАО «ЕЭС России» «Электроэнергетика России: состояние, проблемы, перспективы». Москва, ВДНХ, 4-6 октября 1994 г.

4. XVIII годичная конференция СПб отделения Нац. Комитета по истории науки и техники РАН, С.-Петербург, С.-З. Отделение РАН, 26-29 ноября 1997 г.

5. Заседание № 20 Электротехнического Совета концерна «Росэнергоатом», Москва, 20-21 апреля 1999 г.

6. Всероссийское совещание энергетиков по проблемам вибрации и вибродиагностики, Москва, ВТИ, 25-28 мая 1999 г.

7. Всероссийское отраслевое совещание РАО «ЕЭС России» «Проблемы технического перевооружения и продления ресурса турбинного оборудования», С.-Петербург, ЛМЗ, 10-11 июня 1999 г.

8. Совместное заседание № 21 Электротехнического Совета концерна «Росэнергоатом» и НТС ОАО «Электросила», С.-Петербург, 10-11 августа 1999 г.

9. Заседание секции «Энергомашиностроение в г. С.-Петербурге и Ленинградской области» Союза ученых, инженеров и специалистов производства

Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Союз УИСП), С.-Петербург, 6 сентября 1999 г.

Ю.Международная выставка «Энергетика, электротехника, энергоэффективность», Киев, 19-22 октября 1999 г.

11 .Всекитайский семинар энергетиков «Тепловые блоки на сверхкритические и суперсверхкритические параметры мощностью 600-900 МВт», Пекин, 10-14 сентября 2000 г.

12.Расширенное заседание Совета директоров Национальной Теплоэнергетической корпорации Индии (N ТРС), Дели, 6-10 марта 2001 г.

13.Вторая международная конференция концерна «Росэнергоатом» «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики», Москва, ВНИИ АЭС, 22-23 марта 2001 г.

14.Расширенное заседание Ученого Совета Института электротехники МЭИ с повесткой дня: общественное обсуждение работы «Создание серии высокоэффективных взрывопожаробезопасных ТГ с полным водяным охлаждением для тепловых и атомных электростанций», выдвинутой на соискание Государственной премии РФ 2001 г. в области науки и техники. Москва, 25 мая 2001 г.

15.Международный Энергетический Форум Содружества Независимых Государств «МЭФ СНГ-2001», Ялта, 24-30 сентября 2001 г.

16. Координационное совещание «Об организации работ по созданию АЭС с энергоблоками ВВЭР-1500. Разработка ТЭО строительства Ленинградской АЭС-2» г. Сосновый Бор, ЛАЭС, 14-15 ноября 2001 г.

17. 5-ая международная конференция по энергетике «Электроэнергетика в России: стратегия, реформы, практика». С.-Петербург, 26-27 ноября 2002 г.

18. Вторая Международная конференция «Современная энергетика - основа экономического развития» (в рамках III Международного форума «ТЭК России. Региональные аспекты»), С.-Петербург, 8-11 апреля 2003 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 209 наименований. Работа содержит 274 страницы, включая 83 рисунка и 27 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна и практическая значимость, кратко изложено основное содержание работы.

111111 Г.11111

л ,|Л, I Лрйп1 , • "Г,

I и Г ш и ми

Глава 1 посвящена рассмотрению ряда важных задач, связанных с выяснением свойств и поведения шихтованных сердечников. В первую очередь это относится к вопросам жесткости, вибраций, нагрева и долговечности.

В разделе 1.2 на примере решения задачи о чистом изгибе прямолинейной балки, составленной из прямоугольных листов электротехнической стали, исследуется вопрос о влиянии схемы укладки, склейки и относительного скольжения листов на изгибную жесткость сердечника. Для склеенного сердечника влияние схемы укладки и податливости лакового слоя на снижение жесткости сердечника, по сравнению со сплошной стальной балкой, оказалось незначительным (менее 3%). Изгибная деформация спрессованного равномерным давлением роу но не склеенного сердечника сопровождается относительным скольжением стальных листов в районе стыков. Рассмотрена наиболее простая схема укладки с нахлестом

на 1/2 листа, приведенная на Рис. 1. Спрессованный шихтованный брус |

Поверхность контакта двух соседних листов 1 и 2 разделяется на четыре зоны: в зонах 1 и 4 имеет место относительное скольжение листов, в зонах 2 и 3 оно отсутствует. Дифференциальные уравнения для перемещений по оси х точек листов запишутся следующим образом: в зонах 1 и 4

д»Цг 2/Ро д>Ц3 _ 2//>о

б*» = ~ ЛЛ ' дх2 ~ ВН '

в зонах 2 и 3

а»£/, 20 а»£/а_ 2с ,,, г,Л

где / - коэффициент трения скольжения.

(1)

Решение данных уравнений имеет вид (первый индекс - номер листа, второй - номер зоны):

Из условий симметрии деформаций, условий на краях листов и границах зон скольжения получаем выражения для коэффициентов и уравнения границ зон скольжения.

Численные расчеты для шихтованного бруса, эквивалентного сердечникам ТГ мощностью 165-320 МВт показали, что в хорошо спрессованном сердечнике турбогенератора (давление спрессовки р0 >1,0 МПа) при обычно наблюдаемом уровне вибрации (амплитуда радиальных колебаний А ¿20 мкм) зоны относительного скольжения листов представляют узкие полоски в районе стыков шириной ¿>8 <0,2 см; влияние относительного скольжения листов на снижение изгибной жесткости сердечников незначительно (менее 1 %); при давлениях спрессовки р0> 1,5 МПа в турбогенераторах в указанном диапазоне вибраций относительное скольжение листов вообще отсутствует. При ослаблении спрессовки или высоком уровне вибрации влияние относительного скольжения листов на снижение изгибной жесткости сердечника становится существенным, а ширина зоны скольжения увеличивается до нескольких сантиметров; это может привести к ускоренному износу покрытия и нарушению изоляции листов активной стали.

В разделе 1.3 на основе теории износа, экспериментальных данных, полученных на образцах, и результатов предыдущего раздела оценивается износ лаковой пленки в зонах скольжения стальных листов. Полученные данные сопоставляются с опытом эксплуатации ТГ, указываются факторы, способствую-

ии = -тх2 + С»* + С,; + С'х* + с'*<

Гр

£/„ = Щ.хг + Охх + ии + ГУхх +

иа = А0 + ВоХ + А^* + .

ип = А0 + Вйх-А^ - В^; ии = А'о + В'оХ + А\г^ -ии = А'0 + В\х - А',«и + В',«-**;

(3)

щие повышению реальной долговечности сердечников по сравнению с результатами расчета (1 мкм/год).

В разделе 1.4 представлены результаты расчета собственных частот продольных колебаний сердечников и экспериментальные частотные характеристики, показывающие достаточно высокую плотность спектра и возможность существенного влияния на уровень колебаний ЛЧ обмотки статора.

Раздел 1.5 посвящен исследованиям и разработке конструкции торцевой зоны сердечников мощных ТГ ОАО «Электросила».

В ходе поэтапной отработки вариантов разработаны уточненные программы расчета полей, вихревых токов, потерь и нагрева элементов торцевой зоны, разработаны и внедрены конструкции торцевых зон сердечников турбогенераторов типа ТЗВ с полным водяным и типа ТВВ с водородно-водяным охлаждением, обеспечивающие низкие нагревы и возможность работы ТГ в режимах с потреблением реактивной мощности.

Характерной особенностью ТГ с полным водяным охлаждением является установка расшлицованных охладителей между пакетами торцевой зоны, водо-охлаждаемого медного экрана, медных водоохлаждаемых шин, зачека-ненных в кольцевые пазы на нажимном кольце сердечника с завальцов-кой краев пазов. При этом важное значение имеет рациональное расположение водоохлаждаемых элементов, обеспечение их стабильного плотного контакта с остальными деталями торцевой зоны, введение эффективного теплового контроля при эксплуатации. Учитывая экранирующий эффект силуминовых охладителей, скос крайних пакетов вы- ТЗВ-800-2 со скосом на Уг высоты зубца полнен на Уг высоты зубца (рис.2).

С целью дальнейшего повышения надежности работы ТГ, улучшения те-

Рис. 3. Торцевая зона сердечника с водоохла-

ждаемым медным экраном, установленным ^ри разработке нового

между кольцом и нажимными пальцами конструктивного исполнения

ТГ ТВВ-1000-2 для АЭС «Бушер» (Иран), «Тяньвань» (Китай), «Куданкулам» (Индия) и Калининской АЭС, с учетом накопленного опыта, была разработана конструкция торцевой зоны: интенсифицирована вентиляция нажимной плиты и медного экрана, введено дополнительное экранирование обращенной к зазору кромки нажимной плиты, улучшена конфигурация скоса крайних пакетов, усилена расшлицовка крайних пакетов, введена склейка первого полного пакета активной стали; на половине его толщины, обращенной к торцу сердечника, выполнена расшлицовка зубцов.

Глава 2 посвящена исследованиям и разработке усовершенствованной конструкции крепления ЛЧ обмотки статора ТГ.

В разделе 2.1 отмечается, что основным повреждающим фактором для ЛЧ являются переменные электромагнитные усилия, действующие на лобовые дуги. Вибрация ЛЧ приводит к нарушению пайки в местах соединения стержней (головки), истиранию и смятию изоляции в местах крепления и на выходе из пазов, усталостному повреждению медных проводников.

В ТГ с водяным охлаждением активных и конструктивных частей и за-

совмещения в одном элементе экрана и охладителя разработана конструкция с медным водо-охлаждаемым экраном, установленным за нажимной плитой. Конструкция реализована в ТГ типа ТЗВ мощностью 110, 220 и 320 МВт (рис.3).

поверхности экранирования и интенсивности охлаждения, упрощения технологии сборки,

плового контакта, увеличения

полнением внутреннего пространства статора воздухом при давлении, близком к атмосферному, предъявляются повышенные требования к конструкции крепления ЛЧ.

При разработке конструкции самое серьезное внимание было уделено комплексному решению проблемы крепления ЛЧ, состоящему в повышении жесткости и стабильности крепления, снижении уровня вибрации, максимальном упрощении конструкции, обеспечении достаточных изоляционных промежутков, исключении металлических крепежных деталей из зоны ЛЧ и повышении тем самым электрической прочности. Необходимо было обеспечить раз-борность конструкции и, как следствие, высокую ремонтопригодность.

В разделе 2.2 на основе анализа существующих отечественных и зарубежных конструкций и опыта их эксплуатации сформулированы основные требования к конструкции крепления ЛЧ обмотки статора ТГ.

В первую очередь конструкция, удовлетворяющая всем изложенным требованиям, была разработана для ТГ ТЗВ-800-2 мощностью 800 МВт (рис. 4). Её главными отличительными особенностями являются упругая стяжка ЛЧ между двумя коническими стеклотекстолитовыми кольцами, применение изоляционной замазки холодного отверждения для фиксации лобовых Рис. 4. Конструкция крепления лобовой части дуг в корзинке, соеди-

, * ТГ типа ТЗВ-800 нение наружного кони-

1 - лобовые части обмотки; 2, 13 - стеклотекстолитовые конические кольца; 3,4 - нажимное кольцо; 5 - сердечник; б-ре- ческого кольца с на-зиновые прокладки; 7 - клинья; 11 - замазка холодного отверждения; 12 - резиновая прокладка; 14 - распорное кольцо; жимным кольцом сер-15 - клинья; 16 - стеклотекстолитовые захваты; 17 - аксиаль- дечника при помощи ные тяги; 18 - стеклотекстолитовые упоры; 19 - стальные радиальные тяги; 20 - пружины из титанового сплава специальных пружин-

нотормозных элементов, обеспечивающих за счет трения жесткую связь в радиальном, тангенциальном и аксиальном направлениях при вибрации и допускающих, за счет проскальзывания, радиальное и аксиальное перемещение наружного конуса с ЛЧ относительно нажимного кольца при тепловом расширении.

Исходя из величины нагрузок, действующих на ЛЧ при К.З. и вибрациях, разработаны методики расчета сборочных усилий конструкции.

Раздел 2.3 посвящен отработке элементов конструкции.

По необходимым усилиям затяжки системы крепления ЛЧ рассчитаны усилия во всех ее элементах. Разработаны соответствующие методики, выполнены необходимые расчеты, во всех элементах конструкции ЛЧ обеспечены достаточные запасы статической и динамической прочности.

Конструкция наиболее ответственных элементов была отработана на целом ряде макетов и моделей.

В разделе 2.4 представлены результаты заводских стендовых испытаний головного образца ТГ ТЗВ-800-2, которые подтвердили правильность принятых конструктивных решений.

На рис. 5 приведены амплитудно-частотные характеристики радиальной

Рис. 5. Частотные характеристики радиальных вибраций лобовых частей ТГ ТЗВ-800 на испытательном стенде ОАО «Электросила» при установившемся

трехфазном К.З., 1„ = /„ом

вибрации с двойной оборотной частотой элементов конструкции (головок ЛЧ, внешнего конического кольца и нажимного кольца). По зависимости

А =

1-(—)2

(4)

где А и /- текущие значения амплитуды и частоты вибраций; Ао - амплитуда, соответствующая нулевой частоте (статическое смещение), расчетным путем была определена основная собственная частота^, радиальных колебаний ЛЧ. Ее оценочная величина оказалась в пределах 135...150 Гц. На кривых видны характерные «всплески» на частотах 44,70 и 96 Гц, соответствующие резонансам продольных колебаний сердечника вместе с ЛЧ.

Дальнейшие многолетние измерения на Рязанской и Пермской ГРЭС показали, что вибрация ЛЧ при работе ТГ ТЗВ-800-2 под нагрузкой носит стабильный характер, уровень вибрации головок не превышает величины 2А = 60...70 мкм.

Разработанная конструкция крепления ЛЧ, с положительным результатом, была внедрена на всех ТГ типа ТЗВ с полным водяным охлаждением.

Раздел 2.5 содержит результаты разработки методик и расчетов собственных частот колебаний ЛЧ.

Основными элементами разработанной конструкции крепления ЛЧ обмотки статора являются три кольца (нажимная плита сердечника и два стекло-текстолитовых конических кольца), каждое из которых может рассматриваться как круговой стержень постоянного и неизменяемого сечения. Кольца связаны между собой, а также с сердечником, пространственными упругими связями. В процессе колебаний кольца подвергаются пространственному изгибу, скручиванию и растяжению, описываемых системой дифференциальных уравнений Кирхгофа - Клебша для криволинейных стержней.

Для всех параметров элементов конструкции крепления ЛЧ обмотки статора ТГ ТЗВ-800-2, входящих в уравнения свободных колебаний, были получены расчетные оценки. Исключением явились линейные и угловые эффективные жесткости торца сердечника, которые невозможно определить расчетным путем.

Тогда уравнения были использованы для определения этих жесткостей по результатам экспериментальных исследований на заводском стенде, т.е. по из-

вестным собственной частоте и форме колебаний ЛЧ. Вычисленные таким образом значения жесткостей оказались отрицательными, что свидетельствует о существенном влиянии динамических свойств сердечника на характер колебаний ЛЧ и необходимости в дальнейшем рассмотрения задачи о связанных колебаниях системы сердечник - ЛЧ.

Вместе с тем уравнения были применены для оценки низшей парциальной частоты собственных колебаний ЛЧ вместе с элементами крепления и нажимным кольцом сердечника на основе экспериментально полученной формы колебаний. Она характеризуется минимальным уровнем радиальной и аксиальной вибрации ЛЧ и нажимного кольца в районе торца сердечника. Положив их равными нулю и считая связь между нажимным кольцом и корзинкой ЛЧ при колебаниях, благодаря наличию тормозных элементов, достаточно жесткой, пренебрегая собственной жесткостью корзинки ЛЧ, получаем систему с одной степенью свободы. Это приводит к снижению расчетной частоты, но погрешность в данном случае идет в запас.

Подставляя в уравнения соответствующую форму колебаний и, после преобразований, значения жесткостей, масс, моментов инерции и координат центров тяжести элементов конструкции, получаем для четырехузловой по окружности (эллиптической) формы значение собственной частоты /=138 Гц, попадающей в диапазон оценочных частот, полученных из эксперимента.

Данный упрощенный метод определения низшей собственной частоты колебаний ЛЧ может быть принят для первичной оценки жесткости конструкции при новых разработках.

С учетом полученных выше результатов была разработана конечно-элементная модель системы сердечник - ЛЧ обмотки статора ТГ ТЗВ-800-2 (рис. 6) для расчета собственных частот и форм пространственных колебаний. Результаты расчетов показали, что формы колебаний имеют сложный характер.

При весьма плотном спектре собственных частот (39 в диапазоне 26...210 Гц) и большом разнообразии форм колебаний, ряд их них (99,4 Гц, 126,4 Гц, 144,34 Гц, 158,6 Гц и т.д.) соответствует 4-х узловой (по окружности) форме колебаний сердечника, наблюдающейся при работе турбогенератора.

Картина распределения амплитуд радиальных и аксиальных колебаний по длине сердечника и ЛЧ показывает, что для всех указанных 4-х нижних частот характерны высокие амплитуды аксиальных колебаний, но аксиальные колебания торцов вместе с ЛЧ минимальны. Амплиту-Рис. 6. Конечно-элементная модель для расчета да радиальных колебаний

собственных частот колебаний сердечника и лобовых частей обмотки статора

сердечника на двух низших

ТГ ТЗВ-800-2 частотах, наоборот, значи-

тельно меньше амплитуды колебаний торцов и ЛЧ. Это можно объяснить тем, что аксиальные колебания сердечника обязательно должны сопровождаться «выворотом» торцов вместе с нажимными кольцами и ЛЧ, которые в данном случае ужесточают сердечник. При этом повышенная амплитуда радиальных колебаний ЛЧ определяется угловыми перемещениями сечений корзинки и нажимного кольца. На частотах 144,34 и 158,58 Гц амплитуда радиальных колебаний сердечника в средней части значительно выше и, соответственно, выше и амплитуда радиальных колебаний нажимного кольца и ЛЧ. Результаты расчетов показывают, что для определения степени влияния каждой из собственных частот и форм на вынужденные колебания сердечника и ЛЧ исследования в данном направлении должны быть продолжены, причем совместно с исследованиями форм возмущающих сил и внутреннего трения в системе.

Раздел 2.6 содержит описание типовых конструкций крепления ЛЧ обмотки статора для ТГ ОАО «Электросила» всего спектра мощностей: большой (600, 800 и 1000 МВт), средней (200...500 МВт) и малой (160 МВт и ниже) независимо от типа охлаждения, разработанных на основе результатов исследований и разработок ТГ типа ТЗВ.

В табл. 1 приведены результаты измерений вибрации ЛЧ, показывающие, что на всех вновь изготавливаемых ОАО «Электросила» ТГ уровень вибрации

головок ниже действующей нормы (2А < 125 мкм). Важным свойством разработанных конструкций является стабильность вибраций во времени.

Таблица 1. Радиальная вибрация головок лобовых частей обмоток статоров ТГ _при стендовых испытаниях (размах 2А мкм, частота 100 Гц)._

Режим стендовых испытаний Ожидаемая максимальная

Турбогенератор Х.Х., К.З., вибрация при работе при

С/ст = С/ном /ст = /ном номинальной мощности, 2А, мкм

ТАП-6-2 10 12 22

ТАГ-12-2 34 31 65

ТЗФ-110-2 50 18 68

ТЗФ-160-2 20 49 69

ТЗВ-320-2 12 6 | g*) измеренная на электростанции (Минская ТЭЦ-5)

ТЗВ-800-2 20 50 уф") измеренная на электростанции (Пермская ГРЭС)

ТВВ-1000-2/27

АЭС «Бушер» (Иран) 24 100 124

ТВВ-1000-2

АЭС «Тяньвань» 24 82 104

(Китай)

ТВВ-1000-2

Калининская 15 67 82

АЭС

В разделе 2.7 показано, что жесткое крепление коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора на ТГ типа ТВВ-1000-2 не обеспечивает требуемой надежности. При ослаблении крепления резонансная частота приближается к основной частоте возмущения 100 Гц, вибрации резко возрастают, что неоднократно приводило к усталостным повреждениям, течам и требовало немедленной аварийной остановки ТГ.

В разработанной усовершенствованной конструкции, внедренной на всех ТГ 1000 МВт, крепление коллекторов выполнено упругим. Резонансная частота составила 40...50 Гц и надежно отстроена от 100 Гц. Вибрации коллекторов снизились до безопасного уровня 20...50 мкм.

В главе 3 рассмотрен один из важнейших вопросов отработки конструкции ТГ типа ТЗВ с полньм водяным охлаждением -обеспечение стойкости гидравлических соединений цепей охлаждения сердечника в отношении воздействия среды, заполняющей внутреннее пространство генераторов (воздух), и хладагента (дистиллированная вода), поскольку резиновые шланги, как показал опыт, оказались подверженными озонному растрескиванию и вымыванию внутреннего слоя.

В разделе 3.1, на основе сравнительного анализа физико-механических и химических свойств полимеров, сделан вывод, что наиболее перспективным материалом шлангов является фторопласт Ф-4Д (тонко дисперсный), закаленный, способный обеспечить надежную работу водяных трактов в течение всего срока службы генератора. Представлены разработанные группой авторов, включая диссертанта, варианты простого и технологичного соединения фторопластовых шлангов со штуцерами охладителей активной стали (рис. 7). Достоинство второй конструкции состоит в полном отсутствии резиновых деталей, самоуплотняемости и высокой надежности крепления за счет пружинного поджима, однако при этом требуется изменение освоенной технологии формовки штуцеров.

В разделе 3.2 представлены результаты отработки методики входного контроля и технологии крепления фторопластовых шлангов на штуцерах охладителей сердечника.

Раздел 3.3 посвящен исследованиям реологических свойств полимеров и разработке режимов ускоренных ресурсных испытаний фторопластовых шлангов с целью подтверждения их работоспособности в течение всего срока служ-

а) б)

Рис. 7. Конструкции соединения фторопластового шланга со штуцером охладителя.

1 - фторопластовый шланг; 2 - штуцер охладителя; 3 - кольцо из наиритовой резины; 4 - медное кольцо; 5 - силуминовый охладитель активной стали; 6 - активная сталь сердечника статора; 7 - коническое кольцо; 8 - пружина; 9 - шайба

бы ТГ (30 лет) в условиях одновременного воздействия внутреннего давления воды (0,3 - 0,4 МПа), температуры (50 °С - 60 °С) и вибрации. К указанным нагрузкам добавляются еще статические напряжения в местах насадки шлангов на штуцеры. Кинетическая, или термофлуктуационная теория прочности, в которой долговечность тела под нагрузкой, т.е. время, необходимое для его разрушения, принимается в качестве фундаментальной величины, рассматривает разрушение как процесс, протекающий во времени со скоростью, определяемой интенсивностью теплового движения атомов и величиной механического напряжения. Систематическое изучение временной зависимости прочности различных материалов было проведено академиком С.Н. Журковым. Применительно к полимерам термофлуктуационная теория прочности более подробно разработана Г.М. Бартеневым. Предложенная им формула для долговечности полимеров по виду совпадает с уравнением С.Н. Журкова:

и-уа

г = Се кт , (5)

где К - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура, однако величины С, и, у имеют более широкий смысл, учитывающий структуру и характер связей в полимерах. Предложенная зависимость применима в широком интервале экспериментально наблюдаемых долговечностей т от 10"3 с до 108 с.

Зависимость (5) позволяет проверить прочность полимера путем ускоренных лабораторных испытаний образцов. Ускорение обычно достигается посредством повышения температуры. В логарифмической форме уравнение (5) имеет вид:

= + (6) 5 5 2,ЗКТ

и в координатах изображается на графике семейством прямых, соот-

ветствующих различным значениям а и пересекающихся в одной точке (полюсе) на оси ординат.

Однако зависимость (6) оказывается практически малопригодной для расчета режимов ускоренных испытаний ввиду неизвестности входящих в нее величин. Поэтому целесообразно поступить следующим образом. Для эксплуатационных значений температуры Т\ и долговечности т\ а также испытательных значений Т2 и т2, получаем:

откуда

lgT2=lgC + (lgT,-lgCД

или

T2 = тр С

Для расчетов по зависимости (7) необходимо располагать значением одной величины С. Эта величина является сложной функцией параметров структуры и состояния полимеров и может характеризоваться целым набором значений, соответствующих различным исходным состояниям материала. Для самого худшего случая при расчете режимов ускоренных испытаний необходимо взять наибольшее значение С из всех известных (наименьший коэффициент ускорения). Такое максимальное значение для всех исследованных полимеров приводится в ряде работ и равняется С =10'5 с.

При ускоренных испытаниях фторопластовых шлангов необходимо обеспечить те же условия в отношении среды, что и при эксплуатации в ТГ: внутри шлангов вода при давлении 0,4 МПа, снаружи - воздух при атмосферном давлении. Это также позволяет сохранить ту же интенсивность саморазогрева фторопласта при циклическом нагружении. Учитывая, что при избыточном давлении 0,4 МПа вода кипит при температуре 150 °С (Т= 423 К), она однозначно выбрана для проведения ускоренных испытаний. Удобство такого режима состоит еще и в том, что помещая шланги с водой в термокамеру с температурой 150 °С, автоматически поддерживается необходимое давление в шлангах 0,4 МПа.

Продолжительность ускоренных испытаний (ТИ=Т2), соответствующая

длительности работы шлангов в турбогенераторе при температуре 60 °С (Т\ = 333 К) в течение 30 лет (Т!=109 с), определяется по формуле (7).

Анализ закономерностей усталостного разрушения полимеров показал, что если в течение заданного срока службы (30 лет) фторопластовые шланги испытывают 1011 циклов переменного нагружения из-за вибраций с частотой 100 Гц, то при ускоренных вибрационных испытаниях шлангов с базой iV=108 циклов необходимо повышать амплитуду переменного напряжения (т.е. амплитуду вибрации) в 1,57 - 2,0 раза по сравнению с рабочей. Рассчитанные режимы

ускоренных испытаний с запасом 1,5 по продолжительности приведены в табл. 2.

Таблица 2. Режимы ускоренных испытаний фторопластовых шлангов

Темпера- Давление воды Частота Размах Количество Продолжи-

тура, внутри шланга вибрации вибрации циклов тельность

К(°С) МПа Гц 2А, мкм вибрации режима, ч

423 (150) 0,4 - - - 140

423 (150) 0,4 100 100 108 280

Суммарное время испытаний - - 420

В разделе 3.4 представлены методика и результаты ресурсных испытаний фторопластовых шлангов. Образец для испытаний представлял собой герметичное соединение двух фторопластовых и двух металлических трубок. При сборке трубки были частично заполнены водой и при нагреве внутри образцов автоматически поддерживалось давление насыщенного водяного пара. Образцы помещались в термостат и закреплялись в двух зажимах. Верхний зажим был неподвижно закреплен на корпусе термостата, а нижний с помощью штока связан со столом вибростенда, расположенного под термостатом. Испытывались 8 образцов (32 соединения со штуцерами). Все шланги и оба вида креплений выдержали установленное время испытаний и не разрушились. Дополнительно в дальнейшем были испытаны несколько партий шлангов (свыше 50 образцов) с пониженной разрывной прочностью и искусственно созданными дефектами (однократные переломы, продольные и поперечные надрезы глубиной до 1Л толщины стенки). Повреждений и нарушения герметичности не отмечено.

В разделе 3.5 представлен расчет диффузии воды через стенки фторопластовых шлангов по результатам испытаний при повышенной температуре и измерений убыли воды в образцах со временем. Расчеты проводились по зависимости:

ПЩ , (8)

где ()п — количество низкомолекулярного вещества, протекающего через капилляр диаметром <1 и длиной / при перепаде давления АР; р и т/ - соответственно плотность и динамическая вязкость жидкости. Показано, что на ТГ ТЗВ-800-2 при рабочей температуре 60 °С и давлении в шлангах 0,4 МПа масса

воды, диффундирующая через стенки шлангов в ТГ за 1 ч, составляет 40,2 г/ч. При расходе воздуха от системы осушки через генератор 1000 м3/ч влажность увеличивается на 0,04 г/м3, относительная влажность - меньше чем на 0,05 %.

Раздел 3.6 посвящен вопросам внедрения конструкции фторопластовых шлангов. Опытная партия шлангов с конструкцией крепления по рис. 7а была установлена летом 1984 года на двух ТГ с полным водяным охлаждением мощностью 63 МВт и 800 МВт. Эксплуатация в течение года не выявила ни одного отказа. Осмотр шлангов, испытание повышенным давлением в период планового ремонта турбогенераторов летом 1985 года также не выявили течей. В связи с этим, а также успешным завершением ускоренных ресурсных испытаний конструкции в ОАО «Электросила» и ВНИИэлектромаш, резиновые шланги были заменены на фторопластовые на всех ТГ типа ТЗВ.

В главе 4 представлены результаты исследований и разработок, направленных на повышение надежности и эффективности работы упругого крепления сердечников в корпусе ТГ ОАО «Электросила», которое осуществляется с помощью равномерно распределенных по окружности сердечника стяжных ребер; в каждом из них выфрезерованы сквозные продольные прорези, образующие пружинящие части ребра.

Раздел 4.1 содержит постановку задачи.

В разделе 4.2 представлена уточненная методика расчета полной несущей способности упругого крепления при К.З., выведены уравнения пластической деформации системы упругих элементов, решаемые численными методами. Расчеты по разработанной программе показали, что предельный момент для упругой подвески сердечника в целом на 15 - 25 % выше, чем получаемый по прежней методике с использование критерия исчерпания несущей способности лишь наиболее нагруженного ребра. Податливость упругих элементов и эффективность виброизоляции могут быть соответственно увеличены.

В разделе 4.3 обсуждаются результаты исследований характера связи упругих ребер с сердечником вследствие наличия зазоров в пазах ласточкиных хвостов и увеличения радиуса спинки сердечника при спрессовке, которые приводят не только к увеличению неравномерности статического нагружения упругого крепления, но и влияют на динамическое поведение статора. В случае, когда гибкость крепления не очень велика, верхние ребра не несут весовой на-

Рис. 8. Отжимное устройство со стержнем и пакетом тарельчатых пружин

грузки сердечника и остаются свободными или поджаты некоторым радиальным усилием. Причем поджатые ребра вследствие износа контактирующих поверхностей хвоста и паза при вибрациях также со временем разгружаются. Свободные или слабо поджатые верхние ребра совершают повышенные колебания с удара-

Рис. 9. Приспособление для усиления крепления активной стали статора на ребрах корпуса (отжимное устройство).

ми в пазу ласточкина хвоста. Размах виброударного процесса равняется величине зазора и может составлять 1,0... 1,5 мм и более, при этом переменные напряжения в ребрах в несколько раз превосходят предел усталости. Это ведет к увеличению шумности статора и повреждениям упругих элементов. Последнее было отмечено на целом ряде работающих ТГ.

В разделах 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8 представлен анализ способов предотвращения разгрузки и повышенных самостоятельных колебаний ребер. Разработанные конструкции эффективных и технологичных отжимных приспособлений, решающих эту задачу, показаны на рис. 8, 9. Представлены результаты расчетов параметров, методика и результаты отработки приспособлений на макете, положительный опыт их применения в ТГ.

Глава 5 посвящена вопросу обеспечения усталостной прочности хвосто-вины вала ротора со стороны контактных колец с расположенными в ней токо-подводами обмотки возбуждения. Это связано с тем, что горизонтально располагающиеся роторы ТГ вращаются в постоянно прогнутом состоянии под дей-

ствием собственного веса, и хвостовины вместе с токопод-водами подвергаются значительным изгибным деформациям с частотой вращения.

В разделе 5.2 анализируется опыт эксплуатации роторов отечественного и зарубежного производства, случаи повреждений токоподводов и хвостовины, результаты исследований причин повреждений,

Рис. 10. Беспазовая конструкция токоподвода показавших их фретганг-ротора усталостную природу. Описан

вариант усовершенствованной конструкции токоподвода с гибким компенсатором и жесткой вставкой, который был реализован при модернизации роторов ТГ ТЗВ-800-2 Рязанской и Пермской ГРЭС.

В разделе 5.3 показана необходимость разработки беспазовой конструкции узла токоподвода, в которой принципиально устраняется опасность фрет-тинг-повреждений.

На рис. 10 представлен один из перспективных вариантов конструкции. В отличие от зарубежных, радиальные токоподводы, осуществляющие электрическое соединение обмотки с центральными токоподводами 6 выполнены из двух частей 7 и 8, соединенных гибкой токопроводящей перемычкой 9.

При этом резко снижаются механические напряжения в радиальных то-коподводах и элементах их крепления за счет разделения центробежных сил от нижних и верхних частей.

Появляется возможность непосредственного силового и электрического соединения радиальных и центральных токоподводов, что существенно упрощает конструкцию и технологию сборки.

В разделе 5.4 приведены результаты расчетов теплового состояния беспазового токоподвода, поскольку все элементы токоподвода располагаются внутри хвостовины вала и не имеют принудительного охлаждения в виде обду-

ва газом (водород, воздух) или протекания воды по специальным каналам. Показано, что с учетом контактных сопротивлений и теплообмена токоподвода с охлаждаемой обмоткой возбуждения, контактными кольцами и хвостовиной вала обеспечиваются необходимые запасы по нагревостойкости всех материалов, включая изоляцию.

В Разделе 5.5 анализируется характер деформаций изоляции, токораспре-делительного и контактного колец при их насадке на вал ротора. Показано, что в величине натяга контактного кольца должна учитываться начальная усадка изоляции, а токораспределительное кольцо в силу низких прочностных свойств может рассматриваться как обычная жесткая прокладка. При этом упрощается методика расчета и повышается плотность сборки узла. Приведены результаты численных расчетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса теоретических и экспериментальных исследований, опытно-конструкторских работ, отработки конструктивных решений на натурных объектах установлен целый ряд важных особенностей поведения ответственных узлов мощных ТГ, определены причины имевших место отказов этих узлов при эксплуатации. Разработаны усовершенствованные конструкции, позволяющие исключить указанные отказы.

Результаты работы имеют особое значение для обеспечения высокой надежности ТГ типа ТЗВ с полным водяным охлаждением; двухполюсных ТГ типа ТВВ мощностью 800 и 1000 МВт, работающих на тепловых и атомных ЭС России и Украины и поставляемых в Иран, Китай, Индию, Финляндию; для разрабатываемой новой серии ТГ с воздушным охлаждением.

Указом президента РФ от 5 августа 2002 г. № 31, п.7 диссертанту, как одному из основных соавторов работ, присуждена Государственная премия Российской Федерации 2001 г. в области науки и техники за «Создание серии высокоэффективных взрывопожаробезопасных ТГ с полным водяным охлаждением для тепловых и атомных электростанций».

Все основные конструкторские разработки, выполненные в ходе исследований и опытно-конструкторских работ, имеют внедрение с положительным результатом, подтвержденным испытаниями и опытом эксплуатации ТГ на ЭС.

В процессе выполнения работ разработаны методики и программы элек-

тромагнитных, тепловых и механических расчетов, явившиеся основой теоретического обоснования разработанных конструктивных решений. Одновременно с теоретическими разработками проведены многочисленные экспериментальные исследования на макетах, моделях и натурных ТГ.

В целом по результатам выполненных исследований и разработок можно сделать следующие выводы.

1. В результате теоретических исследований свойств шихтованных сердечников на основе теории деформации многослойных объектов разработаны модель и система уравнений, позволяющих расчетным путем оценить влияние склейки, схемы укладки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника. Показано, что в склеенном сердечнике снижение изгибной жесткости, определяемое податливостью лакового покрытия листов, не превышает 3 %, а в хорошо спрессованном, не склеенном сердечнике зоны относительно скольжения листов представляют собой полоски в районе стыков шириной менее 0,2 см; однако при ослаблении спрессовки ширина зоны скольжения увеличивается до нескольких сантиметров.

2. По вычисленным значениям относительного скольжения листов и опытным данным по износостойкости лакового покрытия определены параметры долговечности сердечников; указаны возможные причины расхождений в заниженной расчетной долговечности по сравнению с наблюдаемой на практике.

3. Теоретические и экспериментальные исследования выявили высокую плотность спектра собственных частот продольных колебаний сердечников, особенно у генераторов с газовым охлаждением, что не исключает возникновения резонансов с двойной оборотной частотой 100 Гц.

4. В ходе теоретических и экспериментальных исследований и поэтапной отработки вариантов разработаны и внедрены конструкции торцевых зон сердечников ТГ типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, обеспечивающие низкие нагревы и возможность работы ТГ в режимах с потреблением реактивной мощности. Результаты исследований и разработок по торцевой зоне использованы при усовершенствовании конструкции ТГ с водородным и воздушным охлаждением, а также при разработке асинхронизированных ТГ.

-275. На основе всестороннего анализа опыта разработки и эксплуатации конструкций крепления ЛЧ обмоток статоров мощных ТГ отечественного и зарубежного производства, их достоинств и недостатков сформулированы требования, которым должна удовлетворять конструкция крепления ЛЧ, исключающая повреждения медных проводников и изоляции, обеспечивающая низкий уровень вибрации и температурных напряжений, стабильность свойств во времени при длительной эксплуатации, высокую технологичность и ремонтопригодность.

6. Для ТГ ТЗВ-800-2 мощностью 800 МВт разработана конструкция, удовлетворяющая всем изложенным требованиям. Разработаны методики расчета сборочных усилий конструкции, обеспечена статическая и динамическая прочность всех элементов. Наиболее ответственные элементы были отработаны на макетах и моделях.

7. Заводские стендовые испытания головного образца ТГ ТЗВ-800-2 и последующая эксплуатация ТГ на ЭС подтвердили правильность принятых конструктивных решений. За все время эксплуатации ТГ не было отмечено ни одного случая усталостного повреждения проводников или изоляции ЛЧ.

8. Разработанная конструкция крепления ЛЧ внедрена на всех ТГ типа ТЗВ с полным водяным охлаждением.

9. Проведенные теоретические исследования в области расчетов собственных частот и форм колебаний ЛЧ показали, что динамические свойства сердечника оказывают существенное влияние на характер колебаний ЛЧ и должны определяться на основе рассмотрения колебаний трехмерных конечно-элементных моделей системы сердечник - лобовые части.

10. На основе результатов исследований и разработок, выполненных для турбогенераторов типа ТЗВ, разработаны и испытаны типовые конструкции крепления лобовых частей обмотки статора для ТГ ОАО «Электросила» всего спектра мощностей независимо от системы охлаждения. Конструкции, с положительным результатом, внедрены на ТГ типа ТВВ-1000-2 мощностью 1000 МВт, изготовленных для АЭС "Бушер" (Иран), АЭС Тяньвань (Китай), АЭС "Куданкулан" (Индия), Калининской АЭС, на ТГ ТВВ-800-2, изготовленном для Нижневартовской ГРЭС, на всех ТГ с воздушным охлаждением.

-2811. На основе анализа опыта эксплуатации и причин многочисленных повреждений коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора на ТГ типа ТВВ-1000-2 разработана усовершенствованная конструкция упругого крепления коллекторов. Конструкция внедрена на всех двухполюсных ТГ мощностью 1000 МВт, как на вновь изготовленных, так и работающих на ЭС (при плановых ремонтах). Вибрации коллекторов снизились от уровня 300. ..350 мкм до 20...50 мкм.

12. В результате проведенных работ решен вопрос надежной работы гидравлических соединений системы водяного охлаждения сердечника статора ТГ типа ТЗВ. Разработанная конструкция фторопластовых шлангов взамен резиновых, разрушаемых озоном, обладает высокой химической стойкостью и, как показали ускоренные ресурсные испытания на весь установленный ТУ срок службы ТГ (30 лет), долговечностью при действующих в эксплуатации температуре, гидравлическом давлении и вибрациях.

13. Разработанная на основе термофлуктуационной теории разрушения методика расчета режимов ускоренных испытаний фторопластовых шлангов может быть использована при проведении ресурсных испытаний других материалов, применяемых в электрических машинах.

14. На основе разработанной уточненной методики и программы расчета несущей способности упругого крепления сердечника в корпусе ТГ при внезапном коротком замыкании в цепи обмотки статора повышена податливость упругого крепления на 15 ... 25 %, снижены вибрация и шум корпуса статора.

15. Исследован характер связи упругих ребер с сердечником. Показано, что вследствие износа материала при работе ТГ в пазах ласточкиных хвостов ребер образуются зазоры, ребра верхней части статора освобождаются от статической нагрузки и совершают интенсивные колебания с ударами в пазах ласточкиных хвостов. В результате резко возрастает шум генератора, происходит усталостное разрушение элементов крепления ребер к корпусу.

16. Разработаны, испытаны и внедрены эффективные конструкции отжимных приспособлений, устанавливаемых на разгруженные ребра и предотвращающих их повышенные самостоятельные колебания.

-2917. В ходе проведенных работ проанализирован опыт эксплуатации токо-подводов роторов ТГ ОАО "Электросила", установлены причины повреждений токоподводов и хвостовин вала на ТГ большой мощности (320 МВт и выше).

18. Для исключения повреждений шин токоподводов на роторах действующих ТГ ТЗВ-800-2 разработана усовершенствованная конструкция с гибким компенсатором и жесткой вставкой, снижающими переменные продольные напряжения в шине. Предложено размещать прокладки из полиимидной пленки на опорных поверхностях клиньев для исключения фреттинг-усталости хвостовин вала в районе стыков клиньев, крепящих шины токоподводов.

19. На основе анализа беспазовых конструкций токоподводов роторов зарубежного производства разработаны варианты беспазовой конструкции токоподводов, устраняющие недостатки зарубежных аналогов и полностью исключающие фреттинг-коррозию и фреттинг-усталость. Беспазовое исполнение токоподводов введено на всех ТГ типа ТЗВ с полным водяньм охлаждением и на ТГ с воздушным охлаждением.

20. Разработана уточненная методика расчета контактных колец, отличающаяся значительным сокращением объема вычислений и простотой выбора оптимальных значений натягов, что позволило существенно упростить технологию и улучшить качество насадки контактных колец.

21. Результаты проведенных исследований и конструкторских разработок позволяют существенно повысить качество проектирования ТГ и улучшить эксплуатационные показатели ТГ, работающих на ЭС.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 .Асинхронизированные турбогенераторы разработки АО «Электросила» / И.А.Кади-Оглы, Ю.Ф.Антонов, О.Я.Данилевич, В.И.Иогансен, Т.Н.Карташова, В.Г.Шалаев// Сб. Электросила. - № 39., 2000 г. - С. 139-141.

2.Иогансен В.И. Влияние схемы укладки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника // Сб. Электросила. -1982.-№34.-С. 60-69.

3.Иогансен В.И. Методика ускоренных ресурсных испытаний фторопластовых шлангов // В кн.: Создание и исследование новых типов генераторов. Л.: Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения. -

1991.-С. 123-132.

4.Иогансен В.И., Кузнецова Е.М., Шкода Г.В. Расчет несущей способности упругой подвески сердечника турбогенератора // Сб. Электросила. - 1980. -№33.-С. 60-65.

5.Иогансен В.И., Перчанок Б.Х., Шкода Г.В. Динамические характеристики корпусов турбогенераторов серии ТВВ // Сб. Электросила. - 1976. - № 31. -С. 17-18.

6.Иогансен В.И, Штилерман ИЗ. Влияние обмотки на изгибную жесткость вращающегося ротора // Сб. Электросила. - 1979. - № 32. - С. 93-97.

7.Иогансен В.И., Штилерман ИЗ. Уточненная методика механического . расчета узла контактных колец турбогенератора // Сб. Электросила. - 1989. - №

37.-С. 35-41.

8.Иогансен В.И., Трофимов A.M. Модернизация турбогенератора ТВВ-1000-2У Калининской АЭС // Сб. Электросила. - 2003. - № 42. - С. 92-95.

9.Конструкция крепления лобовых частей обмотки статора мощного турбогенератора / Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский // В кн.: Исследования и разработки генераторов для перспективных электростанций. - Л.: Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения. -1987.- С. 44-50.

10. Неравножесткость ротора двухполюсного турбогенератора / Н.Е.Довгер, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, Д.Ю.Соколов, И.З.Штилерман // Сб. Электро-сила.-2003.-№42.-С.22-38.

11 .Оперативный контроль параметров турбогенераторов и их вспомогательного оборудования / М.С.Белей, О.Я.Данилевич, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы // Сб. Электросила.-2003.-№42.-С. 46-51

12. Опыт решения основных проблем конструкции мощных турбогенераторов с полным водяным охлаждением // И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, В.И.Иогансен, Ю.Ф.Антонов, ОЛ.Данилевич, В.В.Коган, П.И.Чашник, И.З.Штилерман // В кн.: Создание и исследование новых типов генераторов. — Л.: Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения. -1991.-С. 10-15.

13. Особенности механики роторов турбогенераторов с полным водяным охлаждением / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, П.И.Чашник, В.П.Чернявский,

A.Б.Шапиро, А.Б.Шамсонов, И.З.Штилерман // Исследования генераторов с полным водяным охлаждением. — Л.: ВНИИэлектромаш. — 1983. - С. 22-28.

14. Отработка конструкции и опытная эксплуатация турбогенераторов типа ТЗВ-800-2 мощностью 800 Мвт, 3000 об/мин с полным водяным охлаждением / Г.С.Журавлев, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.Ф.Федоров, П.И.Чашник,

B.П.Чернявский, А.Б.Шапиро // Исследования генераторов с полным водяным охлаждением. - Л.: ВНИИэлектромаш. - 1983. - С. 11-22.

15. Оценка конструкции нажимного фланца турбогенераторов с полным водяным охлаждением при проектировании и по результатам испытаний. Исследования и вопросы проектирования турбо- и гидрогенераторов / Ю.Ф.Антонов, В.П.Чернявский, В.И.Иогансен, В.В.Коган, В.И.Яковлев, В.В.Лобачев, В.Г.Штрак // Л.: ВНИИэлектромаш. - 1989. - С. 12-24.

16. Ротор электрической машины: Патент 1802901 (СССР) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.ПЛернявский, П.И.Чашник, И.З.Штилерман, А.Б.Шамсонов, Ю.Ф.Антонов, И.В.Дереза, Н.Д. Пинчук // от 11.10.1990.

17. Серия турбогенераторов с полным водяным охлаждением типа ТЗВ / Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, П.И.Чашник, В.П.Чернявский // Электротехника. - 1991. - № 11. - С. 20-23.

18. Статор электрической машины: A.C. 1403226 (СССР) / В.И.Иогансен, В.Л.Глазов, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов - Заявл. 5.12.1986 // 1988. - Бюл. №22.

19. Статор электрической машины: A.C. 1780137 (СССР) / В.И.Иогансен, ВЛ.Чернявский, Ю.Ф.Антонов - Заявл. 14.05.1990 // 1992. - Бюл. № 45.

20. Статор электрической машины: A.C. 930506 (СССР) / В.И.Иогансен, В.П.Чернявский - Заявл. 12.03.1980 // 1982. - Бюл. № 19.

21. Статор электрической машины: Патент 1788553 (РФ) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов, Ю.Р.Воеводский, Б.Х.Перчанок//от 12.08.1993.

22. Статор электрической машины: Патент 1836775 (СССР) / Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, П.И.Чашник // от 13.10.1992.

23. Статор электрической машины с жидкостным охлаждением и способ его изготовления: A.C. 1667201 (СССР) / Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен,

И.А.Кади-Оглы, А.С.Ткаченко, В.П.Чернявский - Заявл. 1.04.1991 // 1991. -Бюл. № 28.

24. Статор электрической машины с жидкостным охлаждением и способ его изготовления: Патент 2088020 (РФ) / И.А.Кади-Оглы, Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, В.П.Чернявский - Заявл. 20.08.1997 //1997. - Бюл. № 23.

25. Токоподвод обмотки ротора электрической машины: A.C. 1764120 (СССР) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский и др. - Заявл. 22.05.1992// 1992.-Бюл. №35.

26. Турбогенератор мощностью 800 МВт, 3000 об/мин с полным водяным охлаждением / И.А.Глебов, Я.Б.Данилевич, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро // Электричество. -1980. - № 2. - С. 3-8.

27. Турбогенератор с полным водяным охлаждением мощностью 1500 МВт. Разработка и реализация проекта / О.Я.Данилевич, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский // Сб. Электросила. - 2003. - № 42. - С. 3-8.

28. Турбогенераторы с полным водяным охлаждением мощностью 800 МВт, 3000 об/мин / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро // Сб. Электросила. - 1981. - № 33. - С. 29-40.

29. Устройство для крепления лобовых частей обмотки статора: A.C. 529713 (СССР) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, И.А.Птакул, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро,Г.В.Шкода- Заявл.30.08.1974// 1976.-Бюл№8.

30. Устройство для крепления лобовых частей обмотки статора электрической машины: A.C. 1023536 (СССР) / Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен,

A.С.Ткаченко, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро - Заявл. 3.05.1979 // 1983. -Бюл. № 22.

31. Устройство для крепления лобовой части обмотки статора электрической машины: A.C. 588594 (СССР) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, Ю.В.Петров, И.А.Птакул, В.П.Чернявский, Г.В.Шкода, А.Б.Шапиро. - Заявл. 2.04.1974// 1978.-Бюл. №2.

32. Устройство для крепления лобовых частей обмотки статора электрической машины: Патент 1767620 (РФ) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы,

B.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов//от 16.03.1993.

33. Электрическая машина: A.C. 1769306 (СССР) / В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский - Заявл. 15.06.1992 //1992. -Бюл. № 38.

Лицензия ИД № 01313 от 24.03.2000

Подписано в печать 02.10.2003 г. Объем в п.л. 2

Тираж 100

Отпечатано с готового оригинал-макета, представленного автором В типографии ОАО «Электросила» 196105, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 139. Телефон: (812) 3874447 Факс: (812) 3881814

Ш 1 в 2 3 5

Введение ф Цель работы и задачи исследований

Методы исследований

Научная новизна

Практическая ценность работы

Реализация работы

Апробация работы

Глава 1. Исследования свойств и усовершенствование конструкции сердечника статора

1.1. Постановка задачи

1.2. Влияние схемы укладки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника

1.3. Исследование процесса износа лакового покрытия листов активной стали

1.4. Собственные частоты продольных колебаний сердечников

1.5. Исследование и разработка конструкции торцевой зоны сердечников мощных турбогенераторов

1.6. Выводы к главе

Глава 2. Разработка и внедрение усовершенствованной конструкции крепления лобовых частей обмотки статора

2.1. Постановка задачи

2.2. Разработка конструкции крепления лобовых частей

2.3. Расчеты и отработка элементов конструкции на макетах и моделях

2.4. Результаты экспериментальных исследований конструкции

2.5. Разработка методики и расчеты собственных частот колебаний лобовых частей обмотки статора

2.5.1. Разработка расчетной схемы

2.5.2. Вывод дифференциальных уравнений свободных 85 колебаний лобовых частей обмотки статора

2.5.3. Решение системы уравнений

2.5.4. Результаты численных расчетов

2.6. Внедрение результатов исследований и разработок на турбогенераторах с водородным и воздушным охлаждением

2.7. Усовершенствование конструкции крепления коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора

2.8. Выводы к главе

Глава 3. Методика ускоренных испытаний и отработка конструкции гидравлических соединений системы охлаяедения сердечника статора турбогенератора с полным водяным охлаждением

3.1. Постановка задачи

3.2. Отработка и технологии крепления фторопластовых шлангов на штуцерах охладителей

3.2.1. Свойства фторопластового шланга, методика входного контроля

3.2.2. Отработка технологии крепления фторопластового шланга на штуцере

3.3. Обоснование режимов ускоренных ресурсных испытаний шлангов

3.3.1 Статическая прочность фторопластовых шлангов

3.3.2 Циклическая прочность фторопластовых шлангов

3.3.3 Режимы ускоренных ресурсных испытаний

3.4. Методика и результаты ресурсных испытаний фторопластовых шлангов

3.5. Расчет диффузии воды через стенки фторопластовых шлангов по результатам испытаний при повышенной температуре

3.6. Внедрение конструкции фторопластовых шлангов, результаты эксплуатации

3.7. Выводы к главе

Глава 4. Исследования и усовершенствование конструкции упругого крепления сердечника в корпусе турбогенератора

4.1. Постановка задачи

4.2. Расчет несущей способности упругой подвески сердечника турбогенератора

4.3. Исследования и разработка решений по устранению причин повреждений упругой подвески сердечников

4.3.1. Особенности связи упругих ребер с сердечником

4.3.2. Анализ и разработка решений по устранению самостоятельных колебаний ребер упругой подвески сердечника

4.3.3. Расчет параметров отжимного устройства ребра

4.3.4. Макет и установка для исследований элемента упругого крепления сердечника с отжимным устройством

4.3.5. Результаты исследований

4.3.6. Отжимное устройство для генераторов, работающих на электростанциях

4.4. Выводы к главе

Глава 5. Анализ опыта эксплуатации и усовершенствование конструкции токоподводов роторов турбогенераторов

5.1. Постановка задачи

5.2. Исследование и усовершенствование типовой конструкции токоподводов ротора

5.2.1. Узел токоподвода ротора традиционной конструкции

5.2.2. Фреттинг-коррозия и фреттинг-усталость материалов

5.2.3. Повреждения хвостовины вала ротора

5.2.4. Повреждения гибкой шины токоподвода

5.2.5. Анализ и усовершенствование конструкции токоподвода

5.3. Беспазовая конструкция токоподвода ротора

5.4. Тепловое состояние элементов беспазового токоподвода

5.5. Уточненная методика механического расчета узла контактных колец ротора турбогенератора

5.6. Выводы по главе 245 Заключение 248 Список литературы

Турбогенераторы представляют собой основной вид генерирующего оборудования, обеспечивающего свыше 80% общего мирового объема выработки электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях. Одновременно турбогенераторы являются и наиболее сложным типом электрических машин, в которых тесно сочетаются проблемы мощности, габаритов, электромагнитных характеристик, нагрева, охлаждения, статической и динамической прочности, активных и конструктивных элементов конструкции. Обеспечение максимальной эксплуатационной надежности и экономичности турбогенераторов является центральной научно-технической проблемой.

В связи с этим во всем мире, в том числе и в нашей стране, специалисты по электрическим машинам уделяли и продолжают уделять турбогенераторам особое внимание, обеспечивая научно-технический прогресс в их создании.

В отечественном турбогенераторостроении огромный вклад в развитие теории, разработку вопросов расчета, проектирования и эксплуатации ТГ внесли многие ученые, исследователи, конструкторы, среди которых в первую очередь следует отметить Алексеева А.Е., Лютера Р.А., Костенко М.П., Бергера А.Я., Комара Е.Г., Иванова Н.П., Глебова И.А., Еремина М.Я., Воль-дека А.И. [5; 6; 12; 24; 28; 30; 77; 78; 81]. Среди зарубежных специалистов следует отметить Парка Р., Конкордиа С., Видемана Е., Келленбергера В., Шуйского В.П., Готтера Г., Догерти Р.Е. [23; 34; 79; 125; 178; 203; 209].

Вместе с тем, несмотря на огромное количество работ, выполненных за прошедшие десятилетия, вопросы дальнейшего развития теории, разработки более совершенных конструкций турбогенераторов, методов расчета и исследований не теряют своей актуальности.

Современный этап развития турбогенераторостроения характеризуется появлением широкого спектра новых типов турбогенераторов, разнообразием имеющихся конструктивных решений. Единичная мощность двухполюсных турбогенераторов достигла 1000 . 1200 МВт, а четырехполюсных -1500 МВт.

Разработанная программа развития атомной энергетики России на пе-^ риод до 2020 г. предусматривает создание к 2013-2015 г. атомных энергоблоков единичной мощностью 1500 МВт. Одновременно программой ставится задача модернизации оборудования действующих энергоблоков, продления их сроков службы, увеличения коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) с 73% до уровня 86%, достигнутого в США, Германии, Франции, Японии. Поэтому проблема повышения эксплуатационной надежности мощных турбогенераторов приобретает особую актуальность [32; 95; 126].

Кроме высокой надежности разработанные усовершенствованные конструкции узлов должны удовлетворять требованиям технологичности, снижения трудоемкости и себестоимости производства, повышения ремонтопри-^ годности и контролепригодности в условиях эксплуатации [98; 138; 152].

Новые сложные задачи перед исследователями возникают в связи с намечающейся тенденцией отказа от водорода в качестве хладагента и перехода на конструкции с другими системами охлаждения (вода, воздух) [57; 97].

Особенную сложность представляет решение указанных задач применительно к турбогенераторам с полным водяным охлаждением [99; 101; 119].

Результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных при создании серии турбогенераторов типа ТЗВ, показывают, что применение новой системы охлаждения неизбежно приводит к необходимости коренного пересмотра всей конструкции с учетом глубокой взаимосвязи электромагнитных, тепловых и механических процессов. Простое заимствование прошлого опыта и конструктивных решений, положи-Ш тельно зарекомендовавших себя в конструкциях с другим принципом охлаждения и технологией производства, без достаточного анализа, глубоких теоретических проработок и корректно поставленных экспериментов, может привести к отрицательному результату и дискредитировать хорошую идею.

Важнейшей составной частью этих исследований является комплексная проработка всей концепции полного водяного охлаждения турбогенера-^ торов, конструкции важнейших узлов и конструкции в целом.

Помимо решения вопросов, общих для всех типов турбогенераторов, необходимо обеспечить плотный, стабильный электрический и тепловой контакт между охлаждаемыми и охлаждающими элементами, эффективный теплоотвод, исключить возможность повреждения и протечек многочисленных цепей водяного охлаждения, приводящих к пробою изоляции.

Самонапорная система с открытым сливом воды из обмоток ротора определяет, как наиболее простое и рациональное, воздушное заполнение внутреннего пространства турбогенератора при давлении, близком к атмосферному. При этом повышается опасность микропротечек в отличие от турбогенераторов с водородным охлаждением, где повышенное давление газа пре-Ф пятствует проникновению влаги наружу. Кроме того, воздух, по сравнению с водородом или другим инертным газом, может способствовать ускорению таких физико-химических процессов, как коррозионное растрескивание деталей под напряжением [162; 163], фреттинг-коррозия. Известно также, что коррозия существенно снижает предел усталостной прочности материалов [136; 141; 173].

Поэтому параметры и конструкция турбогенераторов с полным водяным охлаждением должны обеспечивать достаточно низкий уровень нагревов, механических напряжений, вибраций. Специфической проблемой турбогенераторов типа ТЗВ с самонапорной системой охлаждения ротора является разработка надежной системы водяного охлаждения сердечника статора.

Следует также отметить разработанные и реализуемые проекты глубо-0 кой модернизации мощных турбогенераторов, длительно работающих на электростанциях, с выполнением работ по заводской технологии, включающих перемотку статора, замену крайних пакетов сердечника и системы крепления лобовых частей обмотки в соответствии с новыми конструктивными разработками [21; 66].

Большое значение имеют работы по совершенствованию конструкции, повышению качества и экономичности турбогенераторов в условиях усиления конкурентной борьбы в поставках энергетического оборудования на мировом рынке, существенного повышения требований к эксплуатационным показателям турбогенераторов, отраженных в новой редакции ГОСТ 533-2000 «Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия». В первую очередь это относится к увеличению сроков службы и межремонтного периода турбогенераторов, повышению требований к коэффициенту готовности, маневренности, запасам мощности, обеспечению безаварийной работы турбогенераторов в режимах с потреблением реактивной мощности, снижению расходов на обслуживание и ремонты [30; 76; 179].

В этих условиях работа, направленная на исследование и разработку методов расчета и конструирования основных узлов высокоиспользованных турбогенераторов, является актуальной. Автор данной диссертации в течение многих лет занимается разработкой указанных проблем. В диссертации обобщены результаты проведенных им исследований и разработок, используемых в турбогенераторах ОАО «Электросила». Обобщение охватывает период после 1973 г., когда им была защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Цель работы и задачи исследований. Основной целью работы является решение ряда проблемных задач по обеспечению надежной и эффективной работы турбогенераторов, связанных с исследованиями и усовершенствованием конструкции ответственных узлов, имеющих по опыту эксплуатации, наиболее частую поврежденность. К ним относятся торцевые зоны сердечника статора, крепление лобовых частей обмотки статора, упругое крепление сердечника в корпусе, токоподводы к обмотке возбуждения ротора.

Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи.

1. Разработать расчетную модель и провести теоретические исследования ряда важных механических свойств сердечника статора, связанных с особенностями его шихтованной структуры.

2. Разработать и обосновать усовершенствованную конструкцию торцевой зоны сердечника статора, обеспечивающую низкий уровень нагрева и надежную работу турбогенераторов в режимах с потреблением реактивной мощности. При этом:

2.1. Провести анализ расчетных и экспериментальных данных по нагревам элементов торцевой зоны сердечников турбогенераторов различного исполнения, определить основные направления исследований.

2.2. Разработать усовершенствованные методики электромагнитного и теплового расчетов торцевой зоны сердечника.

2.3. Выполнить многовариантные расчеты торцевой зоны различного исполнения, провести сравнительный анализ результатов, определить оптимальные варианты исполнения.

2.4. Разработать конструкцию торцевой зоны сердечников турбогенераторов типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, удовлетворяющую поставленным требованиям, с учетом технологии изготовления и обеспечения стабильных электрических и тепловых контактов охлаждаемых и охлаждающих элементов конструкции.

2.5. Разработать программу испытаний конструкции на испытательном стенде завода и электростанции, провести испытания, проанализировать опытные данные, разработать мероприятия по корректировке конструкции.

2.6. На основе полученных результатов разработать мероприятия по усовершенствованию конструкции торцевых зон сердечников турбогенераторов с газовым охлаждением.

2.7. Провести измерения теплового состояния усовершенствованных конструкций торцевой зоны при стендовых и станционных испытаниях турбогенераторов с газовым охлаждением с целью определения эффективности разработанных мероприятий.

3. Разработать, теоретически и экспериментально обосновать конструкцию крепления лобовых частей обмоток статоров турбогенераторов, обеспечивающую низкий уровень вибрации, стабильность свойств и неповреждаемость в условиях длительной эксплуатации. При этом:

3.1. На основе анализа конструкций, результатов теоретических исследований и опыта эксплуатации турбогенераторов различного использования сформулировать основные требования к компоновке и свойствам разрабатываемой конструкции крепления лобовых частей.

3.2. Разработать конструкцию, отвечающую сформулированным требованиям, технологию ее изготовления и сборки, определить номенклатуру применяемых материалов.

3.3. Провести теоретические исследования нагрузок, действующих на конструкцию крепления при работе турбогенератора, сил взаимодействия между элементами конструкции, определить необходимые сборочные усилия, выполнить полный расчет всех деталей на жесткость и прочность при постоянных и переменных нагрузках.

3.4. Разработать программы лабораторных испытаний и макеты всех основных элементов, провести отработку их конструкции.

3.5. Разработать программу и провести исследования работы конструкции крепления лобовых частей обмотки статора на головных турбогенераторах при заводских стендовых и стационарных испытаниях, при необходимости подкорректировать конструкцию.

3.6. Разработать методику расчета собственных частот и форм колебаний разработанной конструкции крепления лобовых частей обмотки статора для отстройки резонанса от основной рабочей частоты 100Гц при разработке нового типа турбогенератора.

4. Разработать конструкцию и технологию сборки простых и надежных гидравлических соединений системы водяного охлаждения сердечников турбогенераторов типа ТЗВ. При этом:

4.1. Произвести выбор материала и отработать технологию сборки соединений.

4.2. Разработать методику ускоренных лабораторных испытаний соединений на ресурс не менее 30 лет.

4.3. Провести ускоренные испытания соединений, подтверждающие работоспособность конструкции.

5. Разработать и обосновать предложения по повышению эффективности и надежности работы упругого крепления сердечника в корпусе статора.

5.1. Выполнить анализ опыта работы упругого крепления и причин повреждений упругих элементов.

5.2. Разработать и теоретически обосновать решения, устраняющие Ф недостатки существующей конструкции.

5.3. Разработать мероприятия по внедрению разработанных решений на вновь изготавливаемых и установленных на электростанциях турбогенераторах.

6. Разработать решения по повышению усталостной прочности хвостовин роторов и токоподводов к обмоткам возбуждения. При этом:

6.1. Выполнить анализ конструкции, технологии сборки и опыта эксплуатации узла токоподвода, причин повреждений хвостовины вала и токо-подводящих шин.

6.2. Усовершенствовать методику расчета посадки контактных колец с натягом на вал.

6.3. Разработать и обосновать решения, обеспечивающие надежную Ф работу узла токоподвода ротора.

Методы исследований. При решении указанных выше задач использовались методы теории электрических машин, ТОЭ, теории теплообмена, теоретической механики, теории упругости и сопротивления материалов, теории колебаний, термофлуктуационной теории разрушения, теории диффузии, методы экспериментальных исследований на макетах, моделях и натурных турбогенераторах.

Работу характеризует единый научный подход к решению поставленных задач: всесторонний анализ проблемы, разработка оптимального варианта решения и соответствующего конструктивного исполнения, теоретическое обоснование конструкции, проведение исследований, внедрение, подтверждение положительных результатов на турбогенераторах.

Научная новизна

1. Проведен углубленный теоретический анализ, разработаны методики электромагнитных, тепловых и механических расчетов, позволяющие исследовать особенности поведения и усовершенствовать конструкцию ответственных узлов турбогенераторов, имеющих наибольшую повреждаемость при эксплуатации на электростанциях.

2. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны предложения по усовершенствованию конструкции и повышению надежности работы торцевых зон сердечника статора, крепления лобовых частей и коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора турбогенераторов с полным водяным и водород-но-водяным охлаждением, упругого крепления сердечника, токоподво-дов и контактных колец ротора.

3. Предложена расчетная модель, разработана методика расчета, позволяющая теоретически исследовать вопросы влияния схемы укладки, склейки и относительного скольжения листов активной стали на изгиб-ную жесткость сердечника, а также исследовать процесс износа лакового изоляционного покрытия листов.

Показано, что конструктивное исполнение торцевых зон сердечников турбогенераторов с газовым охлаждением (скос на всю высоту зубца) должно, существенно отличаться от исполнения торцевых зон сердечников в турбогенераторах с полным водяным охлаждением (скос на V2 высоты зубца) вследствие экранирующего эффекта силуминовых охладителей, установленных между пакетами активной стали. При этом на всех типах турбогенераторов особое внимание должно быть обращено на исполнение первого полного пакета (склейка с расшлицовкой зубцов на половину толщины пакета со стороны, обращенной к торцу сердечника).

На основе анализа конструкций отечественного и зарубежного производства разработан комплекс требований к конструкции крепления лобовых частей обмотки статора, обеспечивающий высокую жесткость и стабильный низкий уровень вибрации. Впервые в практике крупного турбогенераторостроения в конструкцию крепления лобовых частей введены пружинно-тормозные элементы, осуществляющие жесткую связь лобовых частей с нажимным кольцом сердечника при вибрациях и одновременно допускающие радиальное и аксиальное перемещение лобовых частей относительно нажимного кольца при тепловом расширении.

Впервые разработана программа и выполнены расчеты динамических свойств (собственные частоты и пространственные формы колебаний) совместной колебательной системы «сердечник - лобовые части обмотки статора». Показано существенное влияние сердечника (его жесткости и массы) на динамические характеристики лобовых частей. Установлены причины повреждений и обоснованы принципы упругого крепления коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статоров турбогенераторов ТВВ-800-2 и ТВВ-1000-2, обеспечивающие надежность в эксплуатации.

8. При разработке, на основе термофлуктуационной теории разрушения, режимов и методики ускоренных ресурсных испытаний фторопластовых шлангов системы водяного охлаждения сердечников турбогенераторов типа ТЗВ предложен метод максимального ужесточения режимов, позволяющий преодолеть трудности, связанные с неизвестностью целого ряда параметров материала.

9. В отличие от расчетов по наиболее нагруженному ребру разработана уточненная методика расчета несущей способности в целом для упругого крепления в корпусе сердечников турбогенераторов ОАО «Электросила». Показано, что податливость упругого крепления, при нормированных запасах прочности, может быть увеличена на 15.25%.

Практическая ценность работы. Результаты теоретических разработок и конструктивных решений, представленных в диссертации, имеют большое практическое значение, поскольку направлены на усовершенствование конструкции, повышение надежности и других важных эксплуатационных показателей турбогенераторов, таких как:

- увеличение срока службы;

- увеличение межремонтного периода;

- сокращение объема периодических ремонтов;

- повышение маневренности, в том числе обеспечение возможности работы в режимах с потреблением реактивной мощности,

- снижение трудоемкости и себестоимости производства турбогенераторов.

Результаты работ могут использоваться и уже используются электромашиностроительными фирмами при проектировании и производстве новых электрических машин и, в первую очередь, турбогенераторов с усовершенствованной конструкцией основных узлов.

Результаты работ могут также использоваться энергетиками при восстановительных ремонтах с модернизацией конструкции турбогенераторов, установленных на электростанциях.

Реализация работы. Теоретическая часть работы реализована в усовершенствованных методиках расчетов при проектировании новых турбогенераторов ОАО «Электросила».

Разработанные конструктивные решения реализованы в конструкции всех изготовленных турбогенераторов типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, а также в проектах серии турбогенераторов типа ТЗВ, включая генераторы для атомных электростанций нового поколения с повышенными надежностью и безопасностью мощностью 645, 800, 1000, 1100, 1300 и 1500 МВт.

Решения по торцевой зоне сердечников, креплению, лобовых частей обмотки статора, водяных коллекторов и сердечника в корпусе турбогенератора реализованы в конструкции вновь изготовленных турбогенераторов типа ТВВ с водородно-водяным охлаждением мощностью 800 МВт (Нижне-^ Вартовская ГРЭС) и 1000 МВт для России (Калининская АЭС), Ирана (АЭС

Бушер»), Китая (АЭС «Тяньвань»), Индии (АЭС «Куданкулам»).

Эти же решения заложены в разработанный проект глубокой модернизации турбогенераторов типа ТВВ мощностью 800 МВт и 1000 МВт в условиях электростанций. Первый положительный опыт получен в 2000 г. на Пермской ГРЭС при восстановительном ремонте и модернизации конструкции ТГ №1 мощностью 800 МВт.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих конференциях, симпозиумах и семинарах.

1. Совместное заседание секции турбо- и гидрогенераторов и крупных электрических машин НТС НПО «Союзэлектротяжмаш» и экспертной ♦ комиссии Минэнерго СССР, Новомичуринск, Рязанская ГРЭС, 28 августа 1984г.

2. Совместное заседание секции турбо - и гидрогенераторов и КЭМ НТС Минэлектротехпрома и экспертной комиссии Минэнерго СССР, Ленинград, 9 июля 1985 г.

3. Семинар РАО «ЕЭС России» «Электроэнергетика России: состояние, проблемы, перспективы». Москва, ВДНХ, 4-6 октября 1994 г.

4. XVIII годичная конференция СПб отделения Нац. Комитета по истории науки и техники РАН, С.-Петербург, С.-З. Отделение РАН, 26-29 ноября 1997 г.

5. Заседание №20 Электротехнического Совета концерна «Росэнергоатом», Москва, 20-21 апреля 1999 г.

6. Всероссийское совещание энергетиков по проблемам вибрации и вибродиагностики, Москва, ВТИ, 25-28 мая 1999 г.

7. Всероссийское отраслевое совещание РАО «ЕЭС России» «Проблемы технического перевооружения и продления ресурса турбинного оборудования», С.-Петербург, JIM3, 10-11июня 1999 г.

8. Совместное заседание №21 Электротехнического Совета концерна «Росэнергоатом» и НТС АО «Электросила», С.-Петербург, 10-11 августа 1999 г.

9. Заседание секции 1 «Энергомашиностроение в г. С.-Петербурге и Ленинградской области» Союза ученых, инженеров и специалистов производства Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Союз УИСП), С.-Петербург, 6 сентября 1999 г.

10. Международная выставка «Энергетика, электротехника, энергоэффективность», Киев, 19-22 октября 1999 г.

11. Всекитайский семинар энергетиков «Тепловые блоки на сверхкритические и суперсверхкритические параметры мощностью 600-900 МВт», Пекин, 10-14 сентября 2000 г.

12. Расширенное заседание Совета директоров Национальной Теплоэнергетической корпорации Индии (N ТРС),Дели, 6-10 марта 2001 г.

13. Вторая международная конференция концерна «Росэнергоатом» «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики», Москва, ВНИИАЭС, 22-23 марта 2001 г.

14. Расширенное заседание Ученого Совета Института электротехники МЭИ с повесткой дня: общественное обсуждение работы «Создание серии высокоэффективных врывопожаробезопасных турбогенераторов с полным водяным охлаждением для тепловых и атомных электростанций», выдвинутой на соискание Государственной премии РФ 2001 г. в области науки и техники. Москва, 25 мая 2001 г

15. Международный Энергетический Форум Содружества Независимых Государств «МЭФ СНГ-2001», Ялта, 24-30 сентября 2001 г.

16. Координационное совещание «Об организации работ по созданию АЭС с энергоблоками ВВЭР-1500 «Разработка ТЭО строительства Ленинградской АЭС-2». г. Сосновый Бор, ЛАЭС, 14-15 ноября 2001 г.

17. 5-ая международная конференция по энергетике «Электроэнергетика в России: стратегия, реформы, практика». С.-Петербург, 26-27 ноября

2002 г.

18. Вторая Международная конференция «Современная энергетика — основа экономического развития» (в рамках Ш Международного форума «ТЭК России. Региональные аспекты»), С.-Петербург, 8-11 апреля

2003 г.

Результаты работы имеют особое значение для обеспечения высокой надежности турбогенераторов типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, двухполюсных турбогенераторов типа ТВВ мощностью 800 и 1000 МВт, работающих на АЭС России и Украины, поставляемых в Иран, Китай, Индию, Финляндию, для разрабатываемой новой серии турбогенераторов с воздушным охлаждением.

Указом президента РФ от 5 августа 2002 г. № 31, п.7 диссертанту, как одному из основных соавторов работ, присуждена Государственная премия Российской Федерации 2001 г. в области науки и техники за «Создание серии высокоэффективных взрывопожаробезопасных турбогенераторов с полным водяным охлаждением для тепловых и атомных электростанций».

Все основные конструкторские разработки, выполненные в ходе исследований и опытно-конструкторских работ, имеют внедрение с положительным результатом, подтвержденным испытаниями и опытом эксплуатации турбогенераторов на электростанциях.

В процессе выполнения работ разработаны методики и программы электромагнитных, тепловых и механических расчетов, явившиеся основой теоретического обоснования разработанных конструктивных решений. Одновременно с теоретическими разработками проведены многочисленные экспериментальные исследования на макетах, моделях и натурных турбогенераторах.

В целом по результатам выполненных исследований и разработок можно сделать следующие выводы.

1. В результате теоретических исследований свойств шихтованных сердечников на основе теории деформации многослойных объектов разработаны модель и система уравнений, позволяющие расчетным путем оценить влияние склейки, схемы укладки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника. Показано, что в склеенном сердечнике снижение изгибной жесткости, определяемое податливостью лакового покрытия листов, не превышает 3 %, а в хорошо спрессованном, не склеенном сердечнике зоны относительно скольжения листов представляют собой полоски в районе стыков шириной менее 0,2 см; однако при ослаблении спрессовки ширина зоны скольжения увеличивается до нескольких сантиметров.

2. По вычисленным значениям относительного скольжения листов и опытным данным по износостойкости лакового покрытия определены параметры долговечности сердечников; указаны возможные причины расхождений в заниженной расчетной долговечности по сравнению с наблюдаемой на практике.

3. Теоретические и экспериментальные исследования выявили высокую плотность спектра собственных частот продольных колебаний сердечников, особенно у генераторов с газовым охлаждением, что не исключает возникновения резонансов с двойной оборотной частотой 100 Гц.

4. В ходе теоретических и экспериментальных исследований и поэтапной отработки вариантов разработаны и внедрены конструкции торцевых зон сердечников турбогенераторов типа ТЗВ с полным водяным охлаждением, обеспечивающие низкие нагревы и возможность работы турбогенераторов в режимах с потреблением реактивной мощности. Результаты исследований и разработок по торцевой зоне использованы при усовершенствовании конструкции турбогенераторов с водородным и воздушным охлаждением, а также при разработке асинхронизированных турбогенераторов.

5. На основе всестороннего анализа опыта разработки и эксплуатации конструкций крепления лобовых частей обмоток статоров мощных турбогенераторов отечественного и зарубежного производства, их достоинств и недостатков сформулированы требования, которым должна удовлетворять конструкция крепления лобовых частей, исключающая повреждения медных проводников и изоляции, обеспечивающая низкий уровень вибрации и температурных напряжений, стабильность свойств во времени при длительной эксплуатации, высокую технологичность и ремонтопригодность.

6. Для турбогенератора ТЗВ-800-2 мощностью 800 МВт разработана конструкция, удовлетворяющая всем изложенным требованиям. Главными отличительными особенностями конструкции являются упругая стяжка лобовых частей между двумя коническими стеклотекстолитовыми кольцами, применение изоляционной замазки холодного отверждения для фиксации лобовых дуг в корзинке, соединение наружного конического кольца с нажимным кольцом сердечника при помощи специальных пружинно-тормозных элементов, обеспечивающих за счет трения жесткую связь в радиальном, тангенциальном и аксиальном направлениях при вибрации и допускающих, за счет проскальзывания, радиальное и аксиальное перемещение наружного конуса с лобовыми частями относительно нажимного кольца при тепловом расширении. Разработаны методики расчета сборочных усилий конструкции, обеспечена статическая и динамическая прочность всех элементов. Наиболее ответственные элементы отработаны на макетах и моделях.

7. Заводские стендовые испытания головного образца турбогенератора ТЗВ-800-2 и последующая эксплуатация турбогенераторов на электростанциях подтвердили правильность принятых конструктивных решений. За все время эксплуатации турбогенераторов не было отмечено ни одного случая усталостного повреждения проводников или изоляции лобовых частей.

8. Разработанная конструкция крепления лобовых частей внедрена на всех турбогенераторах типа ТЗВ с полным водяным охлаждением.

9. Проведенные теоретические исследования в области расчетов собственных частот и форм колебаний лобовых частей показали, что динамические свойства сердечника оказывают существенное влияние на характер колебаний лобовых частей и должны определяться на основе рассмотрения колебаний трехмерных конечно-элементных моделей системы сердечник - лобовые части.

10. На основе результатов исследований и разработок, выполненных для турбогенераторов типа ТЗВ, разработаны и испытаны типовые конструкции крепления лобовых частей обмотки статора для турбогенераторов ОАО «Электросила» всего спектра мощностей; независимо от системы охлаждения. Конструкции, с положительным результатом, внедрены на турбогенераторах типа ТВВ-1000-2 мощностью 1000 МВт, изготовленных для АЭС "Бушер" (Иран), АЭС Тяньвань (Китай), АЭС "Куданкулан" (Индия), Калининской АЭС, на турбогенераторе ТВВ-800-2, изготовленном для Нижневартовской ГРЭС, на всех турбогенераторах с воздушным охлаждением.

11. На основе анализа опыта эксплуатации и причин многочисленных повреждений коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора на турбогенераторах типа ТВВ-1000-2, разработана усовершенствованная конструкция упругого крепления коллекторов. Конструкция внедрена на всех двухполюсных турбогенераторах мощностью 1000 МВт, как на вновь изготовленных, так и работающих на электростанциях (при плановых ремонтах). Вибрации коллекторов снизились от уровня 300.350 мкм до 20.50 мкм.

12. В результате проведенных работ решен вопрос надежной работы гидравлических соединений системы водяного охлаждения сердечника статора турбогенератора типа ТЗВ. Разработанная конструкция фторопластовых шлангов взамен резиновых, разрушаемых озоном, обладает высокой химической стойкостью и, как показали ускоренные ресурсные испытания на весь установленный ТУ срок службы турбогенераторов (30 лет), долговечностью при действующих в эксплуатации температуре, гидравлическом давлении и вибрациях.

13. Разработанная на основе термофлуктуационной теории разрушения методика расчета режимов ускоренных испытаний фторопластовых шлангов может быть использована при проведении ресурсных испытаний других материалов, применяемых в электрических машинах.

14. На основе разработанной уточненной методики и программы расчета несущей способности упругого крепления сердечника в корпусе турбогенератора при внезапном коротком замыкании в цепи обмотки статора повышена податливость упругого крепления на 15.25% и снижены вибрация и шум корпуса статора.

15. Исследован характер связи упругих ребер с сердечником. Показано, что вследствие износа материала при работе турбогенератора в пазах ласточкиных хвостов ребер образуются зазоры, ребра верхней части статора освобождаются от статической нагрузки и совершают интенсивные колебания с ударами в пазах ласточкиных хвостов. В результате резко возрастает шум генератора, происходит усталостное разрушение элементов крепления ребер к корпусу.

16. Разработаны, испытаны и внедрены эффективные конструкции отжимных приспособлений, устанавливаемых на разгруженные ребра и предотвращающих их повышенные самостоятельные колебания.

17. В ходе проведенных работ проанализирован опыт эксплуатации токоподводов роторов турбогенераторов ОАО "Электросила", установлены причины повреждений токоподводов и хвостовин вала на турбогенераторах большой мощности (320 МВт и выше).

18. Для исключения повреждений шин токоподводов на роторах действующих турбогенераторов ТЗВ-800-2 разработана усовершенствованная конструкция с гибким компенсатором и жесткой вставкой, снижающими переменные продольные напряжения в шине. Предложено размещать прокладки из полиимидной пленки на опорных поверхностях клиньев для исключения фреттинг-усталости хвостовин вала в районе стыков клиньев, крепящих ши

Ф ны токоподводов.

19. На основе анализа беспазовых конструкций токоподводов роторов зарубежного производства разработаны варианты беспазовой конструкции токоподводов, устраняющие недостатки зарубежных аналогов и полностью исключающие фреттинг-коррозию и фреттинг-усталость. Беспазовое исполнение токоподводов введено на всех турбогенераторах типа ТЗВ с полным водяным охлаждением и на турбогенераторах с воздушным охлаждением.

20. Разработана уточненная методика расчета контактных колец, отличающаяся значительным сокращением объема вычислений и простотой выбора оптимальных значений натягов, что позволило существенно упростить технологию и улучшить качество насадки контактных колец.

21. Результаты проведенных исследований и конструкторских разработок позволяют существенно повысить качество проектирования турбогенераф торов и улучшить эксплуатационные показатели турбогенераторов, работающих на электростанциях.

Заключение

В результате выполнения комплекса теоретических и экспериментальных исследований, опытно-конструкторских работ, отработки конструктивных решений на натурных объектах на электростанциях установлен целый ряд новых важных особенностей поведения ответственных узлов мощных турбогенераторов, определены причины имевших место отказов этих узлов при эксплуатации, разработаны усовершенствованные конструкции, позволяющие исключить указанные отказы.

1. Абрамов Г.Л., Роев Б.Л., Рябов Е.В. Теоретические и экспериментальные исследования колебаний лобовых частей обмотки статора мощных турбогенераторов Исследование электромеханических процессов в конструктивных узлах синхронных машин. Труды ВНИИЭ.- М.: Энергия, 1974. Вып. 44. 3-14.

2. Абрамов Г.Л., ЦвеЗтков В.А. Расчет колебаний лобовой дуги обмотки статора электрической машины Исследование электромеханических процессов в конструктивных узлах синхронных машин. Труды ВНИИЭ. М.: Энергия, 1974. Вып. 44. 20-25.

3. Аврутина Л.М., Загородная Г.А. Расчет прочности и натягов узла контактных колец турбогенераторов Сб. Электросила. 1974. 3 0 С 38-42.

4. Азбукин Ю.И., Аврух В.Ю. Модернизация турбогенераторов. М.: Энергия, 1980.-232 с.

5. Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин. Л.: Энергия, 1960. 4 2 6 с.

6. Алексеев А.Е., Костенко М.П. Турбогенераторы. М.: Госэнергоиздат, 1939.-350 с.

7. Андреев Б.В., Сахаров И.Е. Модуль упругости шихтованного железа статора Вестник электропромышленности. 1962. 1. 42-44.

8. Асинхронизированные турбогенераторы разработки АО «Электросила» И.А.Кади-Оглы, Ю.Ф.Антонов, О.Я.Данилевич, В.И.Иогансен, Т.Н.Карташова, В.Г.Шалаев Сб. Электросила. 2000. 39. 139-141.

9. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984.-280 с.

10. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов. М.-Л.: Химия, 1964. 388 с. 11.

11. Бахвалов КС. Численные методы. М.: Наука. 1975. 352 с. Бергер А.Я. Турбогенераторы, т. I-III.-JI.-M.: Госэнергоиздат, 19351941.-350 с 388 с 292 с.

12. Болотин В.В. К теории слоистых плит Изв. АН СССР. ОТН 1963. 3 С 17-26.

13. Болотин В.В. Прочность, устойчивость и колебания многослойных пластин Расчеты на прочность. 1965. Вып. 11. 31-45.

14. Борисенко А.И., Данько В.Г., Яковлев А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. М.: Энергия, 1974. 560 с.

15. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах. Л.: Энергия, 1979. 176 с.

16. Бураков A.M. Электромагнитные усилия и механические воздействия на крайние пакеты сердечника статора турбогенератора: Дисс. канд. техн. наук: 05.09.01 М.: ВНИИЭ, 1980. 239 с.

17. Бураков A.M., Геллер Р.Л., Цветков В.А. Исследование электромагнитных сил в торцевой зоне и механического состояния крайних пакетов сердечника мош;ных генераторов. 19-29. ВНИИэлектромаш. 1978.

18. Бураков A.M., Ишханов Н.В., Синаюк Л. Износостойкость лаковых по1фытий листов электротехнической стали Труды ВНИИЭ, 1977.№53.-С.34-40.

19. Варшавский Г.Я., Цветков В.А. Влияние сегментовки и шихтовки статорного железа на магнитную вибрацию электрических машин переменного тока Сб. Электросила. 1989. 37. 42-45

20. Васильев B.C., Иогансен В.И. Опыт и проекты глубокой модернизации конструкции статоров мощных турбогенераторов в условиях

21. Вибрации статоров турбогенераторов с гибкими корпусами В.М.Фридман, Г.А.Загородная, И.Ф.Кожевников, Л.В.Курилович Электротехника. 1963. 10. С11-11.

22. Видеман Е., Келленбергер В. Конструкции электрических машин. Сокр. пер. с нем. Под ред. Б.Н. Красовского. Л.: Энергия, 1972. 520 с. 24.

23. Вольдек А.И. Электрические машины. М.-Л.: Энергия, 1978. 832 с. Геллер Р.Л., Бураков A.M. Реологические свойства склеенных шихтованных пакетов активной стали статора турбогенератора при изгибе Динамика и прочность мощных турбо- и гидрогенераторов. Сб. ВНИИЭ, 1 9 8 7 С 20-24

24. Геллер Р.Л., Бураков A.M., Синаюк Л. Показатели прочности склеенных пакетов активной стали статора турбогенератора Динамика и прочность мош;ных турбо- и гидрогенераторов. Сб. ВНИИЭ, 1987. 9-14.

25. Геча В.А. Расчет магнитных вибраций статоров электрических машин переменного тока с учетом магнитострикции Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1981. вьш.З. 8-9.

26. Глебов И.А., Данилевич Я.Б. Научные проблемы турбогенераторо- строения. Л.: Наука, 1974. 280 с.

27. Глебов И.А., Логинов СИ., Чиэюов В.Ф. Конструкции крепления сердечника статора двухполюсного турбогенератора Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины. 1983. вып. 9. 12-16.

28. Глебов И.А., Мамиконянц Л.Г. Обзор докладов Международной конференции по большим электрическим системам (СИГРЭ-82) М.: Энергоатомиздат, 1984. 104 с. (Энергетика за рубежом).

29. Голиков В.Б., Иогансен типовых В.И., Чернявский В.П. Разработка и исследования конструкций крепления лобовых частей обмоток статоров турбогенератора Электроэнерго-2002: Тез. докл. конф. СПб, 2002 г.

30. Голоднова О.С., Кобжув В.М., Титовец В.В. Анализ нарушений в работе электрической части АЭС и разработка мероприятий по повышению надежности работы электрооборудования Вторая международная н.-т. конф. Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики: Тез. докл. конф. М, 2001 г.

31. Голъдман А.Я. Прочность конструкционных пластмасс. Л.: Машиностроение, ЛО, 1979. 320 с.

32. Готтер Г Нагревание и охлаждение элеюрических машин. М.: Госэнергоиздат, 1961. 328 с.

33. Градштейн И.С, Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. 1100 с.

34. Гулъ В.Е. Структура и прочность полимеров.- М.: Химия, 1978. 327 с.

35. Гулъ В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высшая школа, 1979. 352 с.

36. Данилевич О.Я. Потери в охладителях сердечника статора от поля рассеяния пазовой части обмотки Сб. Электросила. 1 9 8 9 3 7 106-112.

37. Данилевич О.Я., Иогансен В.И., Кади-Оглы И.А., Карташова Т.Н. Модернизация конструкции торцевой зоны мощных турбогенераторов с полным водяным и водородно-водяным охлаждением. Электросервис-2003: Тез. докл. конф.- СПб, Электросила, 2003 г.

38. Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Результаты исследований электромагнитных полей и потерь в зоне торцевых частей статора мощных Турбо- и гидрогенератоов ВНИИэлектромаш. 1978. 3-19

39. Дембо А.Р. Аварии крупных турбогенераторов /по материалам 1974. зарубежной печати/. ЭП, сер. Электрические машины, ВЫП.5/39/.-134С.

40. Державина А.Ю., Яковлев В.И. Вихревые токи в напряженном узле сердечника статора мощного турбогенератора В кн.: Вопросы надежности механических и исследования процессов и электромагнитных, электрических тепловых и Л.: машинах. ВНИИэлектромаш, 1981. 175 с.

41. Детинко Ф.М., Загородная Г.А., Фастовскии В.М. Прочность и колебания электрических машин. Л.: Энергия, 1969. 440 с.

42. Довгер Н.Е., Иогансен В.И. К вопросу о собственных частотах и формах колебаний сердечника и лобовых частей обмотки статора турбогенератора Электросервис-2003: Тез. докл. конф. СПб, Электросила, 2003. с.22.

43. Домбровский В.В., Хуторецкий Г.М. Основы проектирования электрических машин переменного тока. Л.: Энергия, 1974. 504 с.

44. Друж:инин В.В. Магнитные свойства электротехнической стали. М: Госэнергоиздат, 1962. 320 с.

45. Загородная Г.А., Фридман В.М. Устранение магнитной вибрации статоров турбогенераторов Сб. Электросила. 1960. 19. 15-18.

46. Иогансен В. И., Шкода Г. В. Несущая способность упругой подвески сердечника турбогенератора Сб. Электросила. 1974. 30. 24-28.

47. Иогансен В.И. Влияние склейки активной стали на жесткость сердечника статора турбогенератора Сб. Методы расчета турбо- и гидрогенераторов. 1975. 95-103.

48. Иогансен В.И. Влияние схемы укладки и относительного скольжения листов активной стали на изгибную жесткость сердечника Сб. Электросила. 1982. 34. 60-69.

49. Иогансен В.И. Жесткость шихтованного сердечника турбогенератора (деп.) Реферат в РЖ. Сводный том «Электротехника и энергетика». -№6.-1975.-6U194-75.

50. Иогансен В.И. Исследования методов снижения вибрации статоров мощных двухполюсных турбогенераторов. Автрореф. дисс....канд. техн. наук: 05.09.01 Л.: ВНИИЭлектромаш, 1973. 35 с.

51. Иогансен В.И. К расчету упругой подвески сердечника турбогенератора Сб.Турбо и генераторы. Методы исследования и расчета. 1974. 143-152.

52. Иогансен В.И. Методика ускоренных ресурсных испытаний фторопластовых пхпангов Создание и исследование новых типов генераторов. Л.: ВНРШЭлектромаш. 1991. 123-132.

53. Иогансен В.И Упругое крепление сердечника статора в корпусе турбогенератора Сб. Электросила. 30. 1974. 24-28.

54. Иогансен В.И., Глазов В.Л., Чернявский В.П., Антонов Ю.Ф. "Статор электрической машины". А.с. 1403226 (СССР) от 5.12.1986, БИ 22, 1988.

55. Иогансен В.И, Кади-Оглы И.А., Пинчук Н.Д. Турбогенераторы ОАО «Электросила» для газотурбинных и парогазовых установок Газотурбинные технологии. Концерн «Силовые машины». Майиюнь 2003 г. 3.

56. Иогансен В.И., Кади-Оглы И.А., Шкода Г.В. Чашник П.И., Чернявский В.П., "Ротор турбогенератора". А.с. 502448 (СССР) от 19.12.1972, БИ №5, 1976.

57. Иогансен В.К, Кади-Оглы И.А., Штилерман ИЗ. Двоякая жесткость бочки ротора турбогенератора и методы ее выравнивания Электроэнерго-2002: Тез. докл. конф. СПб, сентябрь 2002 г.

58. Иогансен В.И., Кузнецова Е.М., Шкода Г.В. Расчет несущей Сб. способности упругой подвески сердечника турбогенератора Электросила. 1980. 33. 60-65.

59. Иогансен В.И., Перчанок данных Б.Х., по Руденко вибрациям В.И. Анализ экспериментальных турбогенераторов сердечников гидрогенераторы ТВВ-200-2 Сб. Турбо- и большой мош;ности и перспективы их развития. Л.: Наука. 1969. 185-189.

60. Иогансен В.И., Перчанок корпусов Б.Х., Шкода Г.В. серии Динамические ТВВ Сб. характеристики турбогенераторов Электросила.-!976. 31. С 17-18.

61. Иогансен В.И, Сторож:ев В.Д. К вопросу о спрессовке шихтованного сердечника электрической машины Сб. Электросила. 1976. 3 1 С 197-199.

62. Иогансен склеенного В.И., Сторож:ев В.Д Механические стали характеристики Сб. Турбо и пакета электротехнической гидрогенераторы. Методы исследования и расчета. Л.: Наука, 1974, С 138-143.

63. Иогансен В.И., Сторож;ее В.Д. Расчет механических характеристик склеенных пакетов электротехнической стали Сб. Электросила. 1 9 7 6 3 1 С 102-105.

64. Иогансен В.И., Трофимов A.M. Модернизация турбогенератора ТВВ-1000-2УЗ Калининской АЭС Сб. Электросила. 2003. 42. С 92-95.

65. Иогансен В.И., Чернявский В.П. Модернизация конструкции крепления коллекторов водяного охлаждения обмотки статора Электросервис-2003: Тез. докл. конф.- СПб, Электросила, 2003 г.

66. Иогансен В.И., Шкода Г.В. Несущая способность упругой подвески сердечника турбогенератора Сб. Электросила. 1974. 30. 2124.

67. Иогансен В.И., Штилерман И.З. Влияние обмотки на изгибную жесткость вращающегося ротора Сб. Электросила. 1979. 32. 93-97.

68. Иогансен В.И., Штилерман И.З. Уточненная методика механического расчета узла контактных колец турбогенератора Сб. Электросила. 1 9 8 9 3 7 35-41.

69. Исследование конструктивных решений торцевой зоны статора турбогенератора с полным водяным охлаждением Ю.Ф.Антонов, В.П.Чернявский, В.И.Иогансен, В.В.Коган, В.И.Яковлев, В.В.Лобачев, В.Г.Штрак Вопросы проектирования, исследования и производства мощных Турбо-, гидрогенераторов и крупных электрических машин: Тез. докл. к Всесоюзному научно-техническому совещанию. Декабрь, 1988 г. Л.: ЦП НТОЭ и Эп. 1988. 67.

70. Исследование работы турбогенератора 800 МВт с полным водяным охлаждением в асинхронных О.И.Ибадов, режимах без возбуждения В.В.Коган, Л.Г.Володарский, И.А.Кади-Оглы, В.В.Иванова, И.З. Штилерман Электрические станции. 1990. 9. 67-70.

71. Кади-Оглы И.А., Иогансен В.И., Чернявский В.П. и др. «Полюс погружной машины с косвенным жидкостным охлаждением». А.с. 1552295 от 2.09.1988, Б И 11, 1990.

72. Казовский статоров Е.Я., Чистяков АЛ. Конструкция 1фепления оботок М.: турбогенераторов зарубежного производства Информстан-дартэлектро. 1968. 54 с.

73. Кочанов Л. М. Основы теории пластичности. М.: Гостехиздат, 1956. 2 1 5 с.

74. Коган Ф.Л. Анормальные режимы мощных турбогенераторов. М.: Энергоатомиздат, 1988. 192 с.

75. Комар Е.Г. Вопросы проектирования турбогенераторов. Л.-М.: Госэнергоиздат, 1955. 352 с.

76. Комар Е.Г. Вопросы эксплуатации турбогенераторов. Л.-М.: Госэнергоиздат, 1950. 295 с.

77. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. Л.-М.: Госэнергоиздат, 1959. 272 с.

78. Конструкция крепления лобовых частей обмотки статора мощного турбогенератора В.П.Чернявский Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, Исследования и разработки генераторов для перспективных электростанций. Л.: ВНРШэлектромаш, 1987. 44-50.

79. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч. I, П. Л.: Энергия, 1958. 464 с 646 с.

80. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: изд. Техника, 1970.-396 с.

81. Костяев Б.В., Пташкин А.В. О нагреве крайних пакетов сердечника статора крупных турбогенераторов при недовозбуждении Электрические станции. 1979. 5. 35-38.

82. Крагелъский И.В. Трение и износ. М.: Изд. Машиностроение, 1968.-480 с.

83. Крепление сердечника к корпусу статора электрической машины: А.С. 526042 (СССР) В.И.Иогансен, И.А.Птакул, А.А.Салий, В.П.Чернявский. Заявл. 2.07.1974 1976. Б ю л 31.

84. Курилович Л.В., Фридман В.М., Хуторецкий Г.М. Принципы обмоток конструирования креплений лобовых частей статорных крупных турбогенераторов Сб. Электросила. 1976. 31. 1217.

85. Лойщнский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т2. М.: Гостехтеориздат, 1955. 596 с.

86. Лурье А.И. О малых деформациях криволинейных стержней Труды ЛПИ. 1941. 3. 44-49. 89.

87. Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. 940 с. Мания В.М., Громов А.И. Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации. Л.: Химия, 1980. 248 с.

88. Михлин Г. Вариационные методы математической физики. Гостехиздат, 1957. 476 с.

89. Москаленко В.Н., Парцееский В.В. О передаче усилий в слоистых материалах Механика полимеров. 1968. 2.

90. Надточии В.М. О частотных характеристиках статорной обмотки опытного турбогенератора Исследование электромеханических М.: процессов в конструктивных узлах синхронных машин. Труды ВНИИЭ. 1974. Вып. 44.- 52-60.

91. Неравномсесткость Н.Е.Довгер, ротора двухполюсного турбогенератора В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, Д.Ю.Соколов, 2003. №42. И.З.Штилерман Сб. Электросила (приложение). 22-38.

92. Нигматулин Б.И. Стратегия развития// Вестник Концерна Росэнергоатом. 2002. 5. 6-11. 96.

93. Николаи Н.Л. Труды по механике. М.: Физматгиз, 1955. 484 с. Новые разработки ОАО «Электросила» в области энергетического оборудования В.И.Иогансен Н.Д.Пинчук, И.А.Кади-Оглы, Г.Б.Пинский, Современная энергетика основа экономического развития: Тез. докл. II международной конференции. СПб, 9 апреля 2003 г.

94. Оперативный контроль параметров турбогенераторов М.С.Белей, и их вспомогательного оборудования О.Я.Данилевич, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы Сб. Электросила. 2003. 42. 46-51

95. Опыт решения основных проблем конструкции мощных турбогенераторов с полным водяным охлаждением И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, В.И.Иогансен, Ю.Ф.Антонов, О.Я.Данилевич, В.В.Коган, П.И.Чашник, И.З.Штилерман Создание и исследование новых типов генераторов. Л,: ВНИИэлектромаш. 1 9 9 1 С 10-15.

96. Особенности механики роторов турбогенераторов с полным водяным охлаждением В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, П.И.Чашник, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро, А.Б.Шамсонов, И.З.Штилерман Исследования генераторов с полным водяным охлаждением. Л.: ВНИИэлектромаш. 1983. 22-28.

97. Отработка конструкции и опытная эксплуатация турбогенераторов типа ТЗВ-800-2 мощностью 800 Мвт, 3000 об/мин с полным водяным охлаждением В.Ф.Федоров, Г.С.Журавлев, П.И.Чашник, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, А.Б.Шапиро В.П.Чернявский, Исследования генераторов с полным водяным охлаждением. Л.: ВНИИэлектромаш. 1983. 11-22.

98. Оценка конструкции нажимного фланца турбогенераторов с полным водяным охлаждением при проектировании и по результатам испытаний. Исследования и вопросы проектирования турбо- и гидрогенераторов Ю.Ф.Антонов, В.П.Чернявский, В.И.Иогансен, В.В .Коган, В.И.Яковлев, В.В.Лобачев, В.Г.Штрак Л.: ВНИИэлектромаш. 1989. 12-24.

99. Патент 533790 Швейцарии, МКИ F 16133/

100. Raccordo per turbo in material deformation IG. Vametti (Италия); 1973. 3 с. 104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111.

101. Патент Англии 1127916, кл.Н02к, 3/50, 1968 Патент Англии 970228, кл.Н02к, 1964 Патент США 3089048, кл. 310-260, 1963 Патент США№ 3123729, кл. 310-43, 1963 Патент Франции 1127805, кл.12, 5, 1956 Патент Франции 1366320, кл.Н02к, 1964 Патент Франции №1295025, кл.Н02к, 1960 Патент Швейцарии №402146, кл.Н02к, 1966 Подрез В.М. Жесткость шихтованного сердечника электрической машины Сб. Научно-технические проблемы крупного турбо- и гидрогенераторостроения. 1967. 12-18.

102. Подрез В.М. Методика расчета частот собственных колебаний статора турбогенератора Электрические машины. 1965. 44-48.

103. Подрез В.М. Упругие колебания статора турбогенератора Электрические машины. 1965. 49-54.

104. Поляк Н.Л. Современные крупные двухполюсные турбогенераторы. М.: Энергия, 1972. 472 с.

105. Пономарев Д. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Т.2. М.: Матгиз, 1958. 975 с.

106. Постникова И.М., Станиславский Л.Я. Электромагнитные тепловые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов. Киев: Науковадумка, 1 9 7 1 2 1 7 с

107. Применение приближенных аналитических методов расчета поля в торцевой зоне электрической машины В.В.Домбровский, Б.А.Решко, Т.Г.Соколова, Н.А.Астафьева Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1979. 4. 14-18.

108. Пусконаладочные работы по вводу в опытно-промышленную эксплуатацию турбогенератора ТЗВ-800-2 В.И.Иогансен, И.А.КадиОглы, А.А.Салий, П.И.Чашник, В.П.Чернявский, В.Ф.Федоров, И.Логинов, В.Т.Жиляев Проблемы создания турбо-, гидрогенераторов и крупных электрических машин: Тез. докл. Всесоюзного научно-технического совеш;ания. Октябрь, 1981. Л.: ЦП НТОЭ и Эп. 25-32.

109. Рабинович В.М. Выбор и оценка параметров вибрации крупных электрических машин.// ЭП., сер. Электрические машины, 1979. Вьш.2(96).-С.18-22.

110. Рабинович В.М. Об оптимальном положении упругих элементов подвески статора турбогенератора Электротехника. 1966. 12. С 22-25.

111. Рабинович В.М. Упругие колебания и виброизоляция статоров турбогенераторов: Дисс. канд. техн. н.. Л., 1968. 155 с.

112. Работное Ю. Н. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз. 1962. 305 с.

113. Ратнер СБ. Границы деформационной масс с и прочностной физического работоспособности f> пластических позиций материаловедения Пластические массы. 1977. 10. 31-35.

114. Рихтер Р. Электрические машины, т. I, П. М.-Л.: ОНТИ, 1936. 688 с.

115. Рогов М.В. Основные задачи реализации инвестиционной программы развития атомной энергетики на 2002-2005 годы и на период до 2010 года// Вестник Концерна Росэнергоатом. 2002. 3. С 8-12.

116. Роев Б.А., Цветков В.А. Колебания стержней с промежуточными упругими опорами Исследование электромеханических процессов в конструктивных узлах синхронных машин. Труды ВНИИЭ. 1974. Вып. 44. 32-38.

117. Ротор электрической машины./ А.с. №888280 (СССР) от 29.01.1979, БИ№45, 1981.

118. Ротор электрической машины: Патент 1802901 (СССР) В.И.Иогансен, И.З.Штилерман, И.А.Кади-Оглы, А.Б.Шамсонов, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов, П.И.Чашник, И.В. Дереза, Н.Д.Пинчук. Заявл. 11.10.1990. 130. 131. РТМ. Турбогенераторы. Расчеты механические. Самородов Ю.Н., Клименко И.И. Повреждения обмотки статора турбогенератора в приработочный период// Сб. тр. ВНИИЭ, 1987. -С.61-63.

119. Серия турбогенераторов с полным водяным охлаждением И.А.КадиОглы, Ю.Ф.Антонов, В.Б.Брагин, Б.Д.Ваксер, И.А.Глебов, В.И.Иогансен, В.П.Чернявский, И.З.Штилерман, Т.И.Шумилов Сб. Электросила. 2000. 39. 14-21.

120. Серия турбогенераторов с полным водяным охлаждением типа ТЗВ Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, П.И.Чашник, В.П.Чернявский Электротехника. 1991. 11. 20-23.

121. Смирнов А.Б., Смирнова Е.Н., Харитонова Т.В. Расчет колебаний лобовых частей обмоток статоров генератора. Исследования и вопросы проектирования турбои гидрогенераторов. Л.: ВНИИэлектромаш, 1989 75-85

122. Смирнова Е.Н., Харитонова Т.В. Анализ уточненной методики

123. Смирягин А.П. и др. Промышленные цветные металлы и сплавы. Справочник. М.: Металлургия, 1974. 488 с. Смородин В.И. Повышение нагрузочной способности торцевых зон статоров 3 9 с.

124. Способ диагностики развивающихся термических дефектов стержней обмотки электрической машины: А.С. 1576997 (СССР) Г.М.Федоренко, О.Г.Кенсицкий, В.П.Чернявский, В.И.Йогансен. Заявл. 1.02.1988 1990. Бюл. 25. 139. 140. 141. 142.

125. Справочник машиностроителя. Т. 3. М.: Машгиз, 1962. 654 с. Справочник по пластическим массам. Т.1. М.: Химия, 1975. 448 с. Станиславский Л.Я., Гаврилов Л.Г., Остерник Э.С. Вибрационная надежность мощных турбогенераторов. М.: Энергия, 1975. 240 с. Статор турбогенератора: Патент 2074476 (РФ)/ Жиляев В.В.Заявл.25.04.1

126. Статор электрической машины с жидкостным охлаждением и способ его изготовления: А.С. 1667201 (СССР) Ю.Ф.Антонов, В.И.Йогансен, И.А.Кади-Оглы, А.С.Ткаченко, В.П.Чернявский. Заявл. 1.04.1991//1991.-Бюл. №28.

127. Статор электрической машины с жидкостным охлаждением и способ его изготовления: Патент 2088020 (РФ) И.А.Кади-Оглы, Ю.Ф.Антонов, В.И.Йогансен, В.П.Чернявский Заявл. 20.08.1997 1997.-Бюл. №23.

128. Статор электрической машины: А.С. 1780137 В.И.Йогансен, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов. Заявл. 14.05.1990 1992. современных и перспективных турбогенераторов: Автореферат диссертации докт. техн. наук: 05.09.01/Киев: ИЭД, 1991.

129. Статор электрической машины: А.С. 426283 В.И.Иогансен, А.А.Галай Заявл. 5.05.1969 1974. Бюл. 16.

130. Статор электрической машины: А.С. 609176 Ю.В.Арошидзе, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы и др. Заявл. 7.02.1978 1978. Бюл. №20.

131. Статор электрической машины: А.С. 930506 В.И.Иогансен, В.П.Чернявский. Заявл. 12.03.1980 //1982. Бюл. 19.

132. Статор электрической машины: Патент 1788553 (РФ) В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов, Ю.Р.Воеводский, Б.Х.Перчанок. -Заявл. 12.08.1993.

133. Статор электрической машины: Патент 1836775 (СССР) Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, П.И.Чашник.- Заявл. 13.10.1992.

134. Суханов Л.А. Методика исследования электродинамических сил в лобовых частях обмотки статора Методы расчета турбо- и гидрогенераторов. Л.: Наука, 1975. 311 с.

135. Счастливый Г.Г., Титко А.И., Бабяк А.А., Кади-Оглы И.А., Иогансен В.И. и др. Статор электрической машины переменного тока А.с. 1065965 от 8.09.1983, БИ №1, 1984.

136. Тимошенко СП. Колебания в инженерном деле. М.: Физматиздат, 1959.-439 с.

137. Титко А.И., Счастливый Г.Г. Математическое и физическое моделирование электромагнитных полей в электрических машинах переменного тока. Киев: Наукова думка, 1976. 156 с.

138. Токоподвод обмотки ротора электрической машины: А.С. 1764120 В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский и др. Заявл. 22.05.1992 1992. Бюл. 35.

139. Токоподвод обмотки ротора электрической машины: Патент 1764120 (СССР) В.И.Иогансен, И.З.Штилерман, И.А.Кади-Оглы, А.Б.Шамсонов, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов, П.И.Чашник, И.В.Дереза, Н.Д.Пинчук. Заявл. 16.03.1993. 157. 158. 7 Т 6-05-1945-

140. Шланги фторопластовые с металлической оплеткой. Турбогенератор мощностью 800 МВт, 3000 об/мин с полным водяным охлаждением И.А.Глебов, Я.Б.Данилевич, В.И.Иогансен, И.А.КадиОглы, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро Электричество. 1980. 2. 3-8.

141. Турбогенераторы с полным водяным охлаждением мощностью 800 МВт, 3000 об/мин В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро Сб. Электросила. 1981. 33 29-40.

142. Турбогенераторы. Г.М.Хуторецкий, Расчет и конструкция Г.П.Вартаньян, В.В.Титов, Г.А.Загородная, Д.И.Заславский, И.А.Смотров. Л.: Энергия, 1967. 896 с.

143. Тынный А.К Прочность и разрушение полимеров при воздействии жидких сред. Киев: Наукова думка, 1975. 208 с.

144. Улсик Г.В. Усталость металлов. Сборник переводов. М.: Изд. иностранной литературы, 1961. 380 с.

145. Уотерхауз Р.Б. Фреттинг-коррозия. Л.: Машиностроение, 1976. 270 с.

146. Устройство электрической И.А.Кади-Оглы, для крепления А.С. лобовой 588594 части (СССР) обмотки статора машины: В.И.Иогансен, В.П.Чернявский, Ю.В.Петров, И.А.Птакул, Г.В.Шкода, А.Б.Шапиро. Заявл. 2.04.1974 1978. Бюл. 2.

147. Устройство для крепления лобовых частей обмот1си статора электрической машины: Патент 1767620 (СССР) В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, В.П.Чернявский, Ю.Ф.Антонов. Заявл. 16.03.1993.

148. Устройство для ьфепления лобовых частей обмотки статора электрической машины: А.С. 1023536 (СССР) Ю.Ф.Антонов, В.И.Иогансен, А.С.Ткаченко, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро. Заявл. 3.05.1979 //1983. Бюл. 22.

149. Устройство для крепления лобовых частей обмотки статора: А.С. 529713 В.И.Иогансен, И.А.Кади-Оглы, И.А.Птакул, В.П.Чернявский, А.Б.Шапиро, Г.В.Шкода Заявл. 30.08.1974 1976. Бюл. 8.

150. Устройство для упругой подвески сердечника статора турбогенератора к корпусу: А.С. 153745 (СССР) Б.В.Спивак, А.А.Чигиринский, В.М.Рабинович 1963. кл. Н02к.

151. Устройство упругого крепления сердечника статора электрической машины: А.С. 445967 В.И.Иогансен, Г.В.Шкода. Заявл. 1.09.1972 1974.-Бюл. 3 7

152. Феодосъев В.И. Сопротивление материалов. М.: Физ-матгиз, 1962. 674 с.

153. Филиппов А. П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение, 1970. 315 с,

154. Филиппов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах. Л,: Энергоатомиздат, 1986. 256 с.

155. Хазан СИ. Турбогенераторы, повреждения и ремонт. М.: Энергоатомиздат, 1983. 520 с.

156. Хуго И., Кабелка И. и др. Конструкционные пластмассы. М.: Машиностроение, 1969. 336 с.

157. Хуторецкии Г.М., Токов М.И., Толвинская Е.В. Проектирование турбогенераторов. Л.: Энергоатомиздат, 1987. 256 с.

158. Цветков В.А., Пикульский В.А. Влияние ужесточения закрепления на вибрационное состояние лобовых частей обмотки статора// Электротехника, 1982. 1. 17-20.

159. Шапиро А.С, Чистяков А.А. Проблемы крепления обмотки статора

160. Шуйский В.П. Расчет электричесюсс машин (перевод с немецкого). Л.: Энергия, 1968.-732 с.

161. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением Под. общ. ред. Л.С.Линдорфа, Л.Г.Мамиконянца. 1972.-352 с.

162. Электрическая машина: А.С. 392587 В.И.Иогансен, А.А.Галай Заявл. 5.07.1971 1973. Бюл. 32.

163. Электромагнитные и тепловые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов /Постников И.М., Станиславский Л.Я., М.: Энергия, Счастливый Г.Г., Езовит Г.П., Кильдишев B.C., Черемисов И.Я., Кравченко А.Н., Березовский А.А., Нижник Л.П. Киев: Наук.думка, 1971-560 с.

164. Электромагнитные процессы в торцевых частях электрических машин А.И.Вольдек, Я.Б.Данилевич, В.И.Косачевский, В.И.Яковлев. Л.: Энергоиздат, 1983. 216 с.

165. Юдов М.Ф. Вибрация и деформация обмоток статоров синхронных машин. М.: Энергия, 1968. 114 с.

166. Яковлев В.И. Электромагнитные поля и потери мощности в торцевых зонах крупных турбо-и гидрогенераторов: Автореферат диссертации докт. техн. наук: 05.09.01/Л.: ВНИИэлектромаш, 1991. 4 8 с.

167. Anordnung an einer elektrischen Maschine zur Wickelkopfabstutzung der Statorwicklung, insbesondere eines Turbogenerators: Patentschrift veroffentlicht 615055 (Schweizerische Eidgenossenschaft) J.V.Aroshidze, V.LIogansen, V.L.Sudarikov, 28.12.1979.

168. Anordnung zur Befestigung von Wickelkopfen der Statorwicklung einer I.A.Kadi-Ogly, J.V.Petrov, I.A.Ptakul, V.V.Romanov, V.P.Chemyavsky, A.B.Shapiro, G.V.Shkoda

169. Anordnung zur Befestiqimq von Wickelkopfen am Stator einer elektrischen Maschine: Patentschrift DE 2703365 C3 (Bundesrepublik Deutschland) J.V.Aroshidze, V.V.Romanov, V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly, J.V.Petrov, I.A.Ptakul, A.B.Shapiro, V.L.Sudarikov, V.P.Chemyavsky, G.V.Shkoda //21.01.82.

170. Anordnung zur Wickelkopfabstutzunq der Statorwicklunq einer elektrischen Maschine: Patentschrift 129946 (DDR) A.B.Shapiro, V.P.Chemyavsky, V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly, I.A.Ptakul, G.V.Shkoda 15.02.1978.

171. Arrangement for supporting stator end windings of an electrical machine: Patent 4496870 (USA) J.F.Antonov, V.LIogansen, A.S.Tkachenko, V.P.Chemyavsky, A.B.Shapiro. 29.01.1985.

172. Bartenev G.M., Rasumovskaya I.V. II Advances in Material Research. New York, L Wiley. 1971. Vol. 5. P. 377-441.

173. Bolder P. Standerschwingungen in Jurbogeneratoren. Jechnische Rundschau, 1966, 58, 49, 51.

174. Device for Securing End Connectors of Electric Machine Stator Winding: Patent 1154313 (Japan) V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly, V.P.Chemyavsky etal.//30.06.1983

175. Device for Securing end Connectors of Electric Machine Stator Winding: Patent 4126799 (USA) V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly et al. 21.11.1978.

176. Dispositif de fixation des tetes de bobines denroulement statorigue de machineelectrique: Brevet dinvention 2379934 (Republique Francaise) J.V.Aroshidze, V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly, J.V.Petrov, I.A.Ptakul,

177. Doherty R.E., Nickle C.A., Synchronous Machines, An Extension of Blondel Theory, Tr. AIEE, 1926, p. 912; III.

178. Elastic mounting of a core in an electric machine stator: Patent 4145626 (USA) J.V.Aroshidze, V.I.Iogansen, I.A.Kadi-Ogly et al. 20.03.1979.

179. Electrical machine stator: Patent 535705 (Great Britain) V.I.Iogansen, I.A.Kadi-Ogly, V.P.Chernyavsky et al. 20.01.1977.

180. Hawley R., Richardson P. Vibration of large generator stators and windings //Electrical Times, 1970/-T.158,№ 3.-pp.55-58.

181. Improved fastening of end coimectors of electrical machine stator windings: Patent 539626 (Great Britain) V.I.Iogansen, I.A.Kadi-Ogly, V.P.Chernyavsky et al. 26.01.1977.

182. Improvements relating to Dynamo Electric Machines: Патент 857471 (Англия) John Morgan кл. Н02к, 1960. 201. OConner I.I/ Big Allis" downed by stator vibration.// Power,-1970.-№ 9.-PP. 62-64.

183. Olqa Danilevich. Eddy currents and losses calculation methods in the stator core end part of fully water cooled turbogenerators //Archiwum Elektrotechniki 1991. Tom XL. Zeszyt VA. p. 533-544.

184. Park R. Two Reaction Theory of Synchronous Machines, Tr. AIEE, 1933, p. 352.

185. Richardson P. Stator vibration in large two-pole generators Electrical power engineer. 1966.

186. Stator de machine electriqua: Brevet dinvention 2376542 (Republique Francaise) J.V.Aroshidze, V.I.Iogansen, I.A.Kadi-Ogly, J.V.Petrov, I.A.Ptakul, V.V.Romanov, V.L.Sudarikov, V.P.Chernyavsky, A.B.Shapiro et G.V.Shkoda «Listes» n.l6 du 20-4-1979.

187. Stator einer elektrischen maschine, insbesondere eines turbogenerators: Patentschrift veroffentlicht 611752 (Schweizerische Eidgenossenschaft) J.V.Aroshidze, V.V.Romanov, V.LIogansen, I.A.Kadi-Ogly, J.V.Petrov, I.A.Ptakul, A.B.Shapiro, V.L.Sudarikov, V.P.Chemyavsky, G.V.Shkoda //15.06.1979.

188. Stator end winding support arrangements: Patent 1539707 (Great Britain) A.B.Shapiro, V.P.Chemyavsky, I.A.Kadi-Ogly, V.LIogansen et al. 8.03.1977.

189. Walker J.H., Rogers G.J., Jackson R.L. Pressing and clamping laminated cores Pow. Record. 1964. VIII. 1-3.

190. Wiedeman E., Kellenberger W. Konstruktion Elektrischer Maschinen. Springer-Verlag Berlin (Heidelberg), New York, 1967.