автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Разработка методов контроля состояния короткозамкнутых обмоток роторов электродвигателей собственных нужд электростанций

На правах рукописи

СКОРОБОГАТОВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ОБМОТОК РОТОРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Специальность 05.14.02 -электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2006

Работа выполнена на кафедре «Электрические станции и диагностика электрооборудования» ГОУ ВПО «Ивановской государственной энергетический университет им. В. И. Ленина»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Савельев Виталий Андреевич Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шунтов Андрей Вячеславович кандидат технических наук, доцент Морозов Николай Александрович

I

Ведущая организация: ОАО «Ивановская генерирующая компания»

Защита диссертации состоится « 14 » апреля 2006 г. в 11— часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 при Ивановском государственном энергетическом университете по адресу: 153003 г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, корпус Б, ауд. 237.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью организации) просим направлять по адресу: 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, Ученый совет ИГЭУ.

Тел.: (0932) 41-98-41, факс (0932) 38-57-01 E-mail: admin@tes.ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного энергетического университета.

Автореферат разослан « 43 » марта 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д 212.064.01 доктор технических наук, профессор /1

.В. Мошкарин

ЛСНР6А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Надежность работы электростанций в значительной мере зависит от надежности ее системы собственных нужд. Одной из причин вынужденных остановов блоков из-за отказов вспомогательного оборудования на станциях является отказ высоковольтных электродвигателей.

На пылеугольных станциях и специальных комбинатах по переработке угля широко применяются молотковые и среднеходовые мельницы и дробилки, электродвигатели которых работают с тяжелыми условиями пуска. На данных механизмах используются высоковольтные короткозамкнутые асинхронные двигатели (АД). Одним из слабых узлов таких электродвигателей является короткозамкнутая обмотка ротора (ОР).

Согласно основным положениям стратегии развития электроэнергетики России на период до 2020 года предполагается в ближайшее время довести соотношение цен на уголь, газ и мазут до соотношения 1:1,2:1,5 (вместо 1:0,6:1,5 в настоящее время). В результате потребность в угольном топливе электростанций страны, которая в 2000 году составляла 27-29%, к 2020 году возрастет и составит 32-41%. Следовательно, коэффициент использования АД с тяжелыми условиями пуска увеличится, что должно привести к росту случаев повреждения их составных частей и, в частности, ОР.

Наиболее характерные в практике эксплуатации повреждения «беличьих клеток» заключаются в обрывах стержней, которые составляют более 80 % от общего числа повреждений ОР.

Следует отметить, что обрывы стержней встречаются и у электродвигателей с нормальными условиями пуска.

Поэтому контроль состояния короткозамкнутых ОР мощных АД является актуальной задачей.

В настоящее время выявление повреждений короткозамкнутой ОР производится во время ремонтов. Большая периодичность ремонтов не позволяет своевременно определить возникшие неисправности в ОР, что часто приводит к работе электродвигателя с оборванными стержнями. При этом повышается вибрация элементов АД, что может вызвать повреждение подшипника, на АД с прямоугольными пазами ОР возможно повреждение лобовых частей обмоток статора отогнутым концом стержня ротора и др.

Существующие методы оперативного контроля текущего состояния ОР в условиях эксплуатации АД не нашли широкого применения. Это объясняется тем, что разработанные на их базе устройства не имеют достаточной чувствительности к обрыву одного стержня, а также достоверных критериев перехода ОР из работоспособного исправного в работоспособное неисправное состояние и из последнего в неработоспособное.___

1РОС. НАЦИОНАЛЬНА* ' БИБЛИОТЕКА , СПетчАгргаЪо \ 3 « О» Щ^и'

Интенсивное внедрение микропроцессорных устройств на электростанциях дает возможность разработать более совершенные методы и устройства контроля состояния ОР высоковольтных АД.

В связи с этим практический и теоретический интерес представляет разработка методов оперативного функционального контроля состояния коротко-замкнутой ОР высоковольтных АД с применением цифровой обработки сигналов.

Цель работы состоит в поиске новых диагностических признаков обрывов с гержней и разработке новых методов и устройств оперативного контроля состояния короткозамкнутых ОР высоковольтных АД с применением цифровой обработки сигналов, которые имеют высокую чувствительность к обрыву стержня и достоверные критерии перехода ОР из работоспособного состояния в неработоспособное.

Достижение поставленной цели обеспечивается следующим:

1. Определением критериев перехода из работоспособного в неработоспособное состояние для различных типов ОР.

2. Формулировкой требований, предъявляемых к методам и устройствам оперативного контроля состояния ОР, и выбором рациональных методов контроля.

3. Разработкой математической модели, позволяющей исследовать магнитное поле в воздушном зазоре от короткозамкнутой ОР при наличии оборванных стержней и определением новых более чувствительных диагностических признаков наличия оборванных стержней.

4. Разработкой метода, алгоритма и программного обеспечения для контроля величины скольжения АД на основе гармонического анализа тока статора и магнитного поля в воздушном зазоре, что позволяет повысить чувствительность и глубину поиска неисправностей.

5. Разработкой метода, алгоритма и программного обеспечения для выделения диагностического сигнала (ДС), который имеет информацию о состоянии каждого стержня, из магнитного поля в воздушном зазоре.

6. Разработкой математической модели и исследованием процесса проникновения ДС из воздушного зазора в обмотку статора.

7. Исследованием частотных спектров магнитного поля в воздушном зазоре и тока статора при исправной и поврежденной ОР на основе физического моделирования.

Методы исследования, использованные при работе над диссертацией:

1. Метод удельных проводимостей воздушного зазора АД для расчета электромагнитного поля в воздушном зазоре.

2. Методы аналитических исследований для проведения гармонического анализа магнитного поля в воздушном зазоре и в токе статора.

3. Метод физического моделирования процессов, возникающих в магнитном поле воздушного зазора и в токе статора АД при обрывах стержней ОР.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Определены критерии перехода из работоспособного в неработоспособное состояние для различных типов ОР.

2. В результате исследования влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав магнитного поля в воздушном зазоре АД определены:

- значения гармоник, которые значительно увеличивают свои амплитуды при обрывах стержней;

к - влияние конструкции ОР на спектральную плотность мощности магнит-

ного поля в воздушном зазоре электродвигателя;

- минимальная ширина спектра магнитного поля, в котором находится достаточная информация о состоянии каждого стержня.

3. В результате исследования влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав тока статора АД определены значения гармоник, которые значительно увеличивают свои амплитуды при обрывах стержней.

4. В результате исследования влияния параметров аналого-цифрового преобразователя (АЦП), конструктивных параметров АД, значений частот в магнитном поле и токе статора, по которым производится расчет скольжения, и величины самого скольжения на погрешность его измерения определены минимальные значения параметров АЦП и записывающего устройства для различных типов высоковольтных АД.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается:

- совпадением результатов, полученных при математическом моделировании, с результатами испытаний на реальных АД;

- совпадением отдельных результатов работы с данными других авторов.

Практическая ценность работы:

1. Предложенные критерии перехода ОР из работоспособного в неработоспособное состояние позволяют в ходе оперативного функционального контроля сделать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации АД.

2. Разработанные методы контроля состояния ОР позволяют повысить достоверность результатов контроля и надежность работы мощных электродвигателей за счет своевременного обнаружения оборванных стержней в ОР и вывода двигателя в неплановый ремонт.

3. Дифференциальный метод контроля состояния ОР по магнитному полю в воздушном зазоре позволяет:

- сократить время поиска поврежденных стержней при ремонте ОР;

- уточнить пусковые и рабочие характеристики машины при расчете пуска и самозапуска, а также при определении экономических показателей АД.

4. Разработанные методы измерения скольжения позволяют надежно отстроиться от помех при осуществлении контроля состояния ОР.

5. Метод измерения скольжения по гармоникам тока статора позволяет определить скольжение на погружных АД, для которых неприменимы существующие методы измерения.

Реализация результатов работы. Результаты научных и технических разработок автора внедрены на ТЭЦ-2 ОАО «Ивановская генерирующая компания», на ОАО «Рязанская ГРЭС» и на Кармановской ГРЭС ОАО «Башкир- I энерго» в 2005-2006 гг.

Личный вклад автора в получении результатов работы состоит:

- в проведении численных расчетов магнитного поля при обрывах стержней ОР;

- проведении экспериментальных исследований спектров магнитного поля и тока статора АД при повреждении ОР;

- разработке методов, алгоритмов и программ для текущего контроля за величиной скольжения и состояния ОР АД.

Автор защищает:

- критерии перехода ОР из работоспособного состояния в неработоспособное с учетом конструктивных особенностей ОР;

- результаты исследований влияния обрывов стержней ОР на форму магнитного поля в воздушном зазоре;

- результаты исследований влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав тока статора АД;

- метод измерения скольжения по зубцовым гармоникам ротора, присутствующими в токе статора и в магнитном поле воздушного зазора;

- результаты исследований влияния параметров АЦП, конструктивных параметров АД, значений частот в магнитном поле и токе статора, по которым производится расчет скольжения, и величины самого скольжения на погрешность его измерения;

- дифференциальный метод контроля состояния ОР по магнитному полю в воздушном зазоре;

- метод контроля состояния ОР по результатам спектрального анализа тока статора и по величине отклонения скольжения от номинального.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:

- на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Энергосистема: управление, качество, конкуренция» (Екатеринбург, УПИ, сентябрь 2004 г.);

- Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (Иваново, ИГЭУ: IX Бенардосовские чтения, 1999 г.; X Бенардосовские чтения, 2001 г.; XI Бенардосовские чтения, 2003 г.);

- Международной конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (Клязьма, 2000 г.);

- XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника. Электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, март 2006 г.);

- заседаниях кафедры «Электрические станции и диагностика электрооборудования».

Публикации. По теме диссертации опубликованы 12 работ, в том числе 6 статей в научных журналах, 1 статья в сборнике научных трудов, 5 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, основные выводы, библиографический список, состоящий из 104 наименований и двух приложений.

Основной текст изложен на 139 страницах, включая 50 рисунков и 32 таблицы. Общий объем диссертации 155 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, ее научная новизна и практическая ценность, сформулирована цель и определены основные задачи, требующие решения.

В первой главе произведена статистическая оценка повреждаемости ко-роткозамкнутых ОР высоковольтных АД; сформулированы, с учетом конструкции ОР, основные требования, которые должны предъявляться к принципам и устройствам контроля; произведен анализ методов и устройств контроля; предложены пути создания эффективных способов и устройств контроля состояния короткозамкнутой ОР высоковольтных АД.

Статистический анализ повреждаемости короткозамкнутых АД собственных нужд электростанций показал, что одним из слабых узлов, особенно у машин с тяжелыми условиями пуска, является ОР. В последней среди повреждений возможны нарушения контакта в местах пайки стержня с коротко-замкнутыми кольцами, образование трещин и разрывов стержней. Наличие этих повреждений говорит о недостаточной эффективности существующих

методов кон троля и требует разработки более совершенных методов и технических средств контроля.

На требования, предъявляемые к принципам и устройствам контроля состояния ОР, существенное влияние оказывает ее конструкция. Типы коротко-замкнутых ОР высоковольтных АД по числу возможных состояний можно разбить на две группы (см. табл. 1). ОР с глубокопазными роторами, у которых возможно повреждение обмотки статора концом оборванного стержня, предлагается отнести к группе №1. ОР других типов относятся к группе №2.

Необходимость в проведении ремонта или замены «беличьих клеток», находящихся в работе, возникает, когда она переходит в неработоспособное состояние.

Сформулированы основные требования, которым должны отвечать принципы и устройства оперативного контроля, такие как:

- контроль должен осуществляться в нормальном режиме, так как в противном случае при неверной настройке прибора или из-за влияния сетевых помех для определения состояния ОР придется ждать наступления следующего кратковременного режима;

- в качестве диагностического параметра контроля состояния для ОР первой группы достаточно иметь информацию о наличии оборванных стержней, а для ОР второй группы они, кроме этого, должны давать информацию о количестве поврежденных проводников.

Существующие способы и устройства диагностирования можно разделить на три группы. К первой группе относятся способы ремонтного контроля, применяемые на разобранном двигателе; ко второй - способы оперативного

Таблица I. Области возможных состояний ОР

Группы ОР Критическое число оборванных стержней Возможные состояния ОР и области их существования

I 5% от общего количества стержней ОР Работоспособное исправное Работоспособное неисправное 0<^1<0,05 Неработоспособное ^->0,05

11 Один стержень Работоспособное ^£- = 0 Неработоспособное

1т- - число оборванных стержней; 2р- число стержней в ОР.

тестового контроля, при котором тестовые воздействия формируются либо режимом объекта, либо самой системой контроля; к третьей - способы оперативного функционального контроля.

По глубине контроля принципы и устройства можно разделить на два типа: дифференциальные и интегральные. Дифференциальные позволяют получить информацию о состоянии каждого стержня, то есть о числе и месте расположения оборванных стержней, а интегральные устанавливают только их наличие и лишь качественно с большой погрешностью способны оценить их количество.

Для создания эффективных методов и устройств оперативного функционального контроля состояния короткозамкнутой ОР высоковольтных АД предлагаются два способа решения.

Первый способ направлен на совершенствование дифференциального метода контроля в рабочем режиме, основанного на измерении величины магнитного потока вдоль периметра ротора, наводимого от каждого стержня.

Во втором используется комбинация двух методов (1 - метода, в котором наличие оборванных стержней определяется по появлению в токе статора определенных гармоник; 2 - метода, в котором наличие оборванных стержней определяется по отклонению скольжения от заданной величины при определенной нагрузке на валу машины). Это позволяет создать интегральный метод контроля состояния ОР по гармоникам тока статора.

Во второй главе проведено теоретическое исследование магнитного поля от ОР в воздушном зазоре АД для выявления новых диагностических признаков обрывов стержней.

Исследование проводилось в несколько этапов:

1) определение ДС, несущего информацию о состоянии каждого стержня. В качестве диагностического параметра здесь рассматривалась одна из составляющих магнитной индукции в воздушном зазоре машины;

2) определение и анализ спектра временных гармоник ДС, для чего использовалась спектральная плотность мощности (СПМ) ДС.

Для исследования была разработана математическая модель, позволяющая определить токораспределение и магнитное поле короткозамкнутой ОР в воздушном зазоре при наличии оборванных стержней. В основу модели положено следующее.

Обрыв стержня клетки ротора вне зависимости от полюсности машины приводит к перераспределению тока по стержням. Новое распределение тока представлялось в виде суммы первоначального тока (при отсутствии обрыва стержня) и фиктивного тока от оборванного стержня, причем в оборванном стержне фиктивный ток равен и направлен встречно первоначальному, что обеспечивает равенство нулю тока в оборванном стержне. Таким образом,

реальная OP (POP) с поврежденными стержнями заменялась двумя обмотками. Одна из них является исправной (ИОР), другая - фиктивной ОР (ФОР). В последней по оборванным стержням протекают фиктивные токи, которые далее замыкаются по исправным стержням.

При таком подходе математическое описание тангенциальной составляющей магнитного поля от ИОР, ФОР и POP в воздушном зазоре имеет вид

Ва POP (') = КиОР (')+Ва ФОР 0) . (1)

где:

«К «,(') =

Лтзх sin(®/ + 2ff/tj/),

= • при к2 [а, (Д/, + Д/2)] < t < кг [а, ( Д/, + ДГ2)] + At,,

О, при к2 [ifcj (Д?, + At2)] + At, < t < к2 [(А, +1)(А*, + Дt2)]

где Jр тах - амплитуда линейной плотности тока в стержнях; р - число пар полюсов;^ - частота тока в сети; s - скольжение; а>г- угловая частота вращения ротора; А) = 0,1,2,...JZP; Zp - число стержней ротора; к2 = 1,2,...,/; I -число оборотов ротора.

(2)

2) Ва ФОР (0 = X В" «'(г,) (f) '

(3)

где:

ФОР(г,) (') ~

при к2 [г, (At, + Д t2)]<t< к2 [т, (At, +Л/2) + At, ],

2) 0, при к2 [A, (At, + At2) + At, ] < t < кг [(A, + 1)(Д/, + At2)]

З-) / =_Ji'max_x

3)J*-» At, (Zv - iJ J sinfat + lKfrtjdt + Z i±Jp(TjA))

*2[г,(Да,+Да!)] J'*

при k2 [c(Ai, + At2)] < / < k2 [c(At, + At2) + At, ],

(4)

где А) = 0,1,2,..., 2р, кг = 1,2,..., /; с = 0,1,2,..., 2/, и с^г,,^,...^; = 2, 3,..., е- количество оборванных стержней; т1,т2,...те- номера оборванных стержней.

Индекс к2 в выражении ^ показывает, что линейная плотность тока ^рМ РассчитЬ1вается на ¿2-ом повороте. Параметр Jp^ учитывает присутствие в токе стержня с номером г, до его обрыва тока, обусловленного повреждением проводников с номерами от г, до г,_1

Знак «+» в уравнениях (1) и (3) системы (4) ставится, когда слагаемые уравнения (1) имеют один знак, а «-» - когда разный.

Используя данную модель, был разработан алгоритм и программа расчета токораспределения по периметру ОР и тангенциальной составляющей магнитной индукции (ВГХ{)) у поверхности гладкого ротора от токов РОР, ФОР и ИОР. Программа позволила получить графики при изменении числа пар полюсов (р), количества стержней ОР {2Р), ширины зубца и стержня, скольжения («), числа и мест расположения оборванных стержней, числа оборотов ротора (/)■ Графики сигналов Ва фор(0 и ВаРОК0 были смоделированы в математическом пакете МаЛАВ 6 для ОР, имеющей один и два оборванных стержня при скольжении 5 = 0.05 и приведены на рис. 1-4. При этом АД

Рис. 3. Зависимость В а,/юр (I) при обрыве двух стержней №3 и №7

0« 048

Рис 4. Зависимость Ва/юр (/) при обрыве двух стержней №3 и №7

имел одну пару полюсов (р=1), а ОР - 19 стержней (2р=19). На рисунках номер пика соответствует номеру стержня, от тока которого наводится данный пик.

Анализ графиков позволил сделать следующие выводы:

- в качестве ДС, определяющего состояние каждого стержня и его расположение по отношению к другим стержням, может использоваться зависимость вида Ва фа1, и), снятая на отрезке времени, величина которого больше

или равна четверти периода скольжения;

- источником ДС является ФОР;

- диагностическим признаком обрыва является появление пика на зависимости Ва (/) в месте расположения поврежденного проводника.

Исследована степень влияния параметров как самого АД, так и режима его работы на форму ДС и его СПМ. СПМ для ДС, представленном на рис. 3, показана на рис. 5 и 6. Установлено, что спектр ФОР имеет дискретный характер. Частоты спектра описываются двумя параметрами: ду'"' - разницей между частотами у -го порядка, обусловленной влиянием колебаний с частотой скольжения токов по оборванным стержням в ФОР; - разницей между частотами у -го и у +1 порядка.

(о в)

1500 2000

'(Гц)

Рис 5 Энергетический спектр ДС при обрыве двух стержней №3 и №7 на отрезке частот от 0 до 3500 Гц

W^p (ов)

£

Л/1"

и

100 150 гоо

300 350 400 450 500

'(Гц)

Рис 6 Энергетический спектр ДС при обрыве двух стержней №3 и N°7 на отрезке частот от 0 до 500 Гц

По результатам анализа графиков СПМ ДС было получено выражение, позволяющее определить значения частот гармоник, входящих в ДС

На основании полученных результатов был выявлен новый диагностический признак для оценки состояния ОР АД. Им является резкое увеличение амплитуд временных гармоник в магнитном поле воздушного зазора машины, которые описываются формулой (5).

Для отстройки от высокочастотных помех, а также для определения максимального значения частоты дискретизации АЦП, который предполагается использовать при цифровой обработке сигналов, необходимо определить в ДС диапазон частот, в котором находится информация о состоянии каждого стержня. Этот диапазон лежит в интервале частот от 0 до частоты (назовем ее частотой среза (/сры)), которая является границей между низкочастотным

спектром, оказывающим ощутимое влияние на форму ДС, и высокочастотным спектром, слабо влияющим на форму последнего. Для определения частоты среза был рассмотрен вариант повреждения ОР, при котором оборванными стержнями являлись два соседних проводника В этом случае, как показали эксперименты на математических моделях ДС, рассматриваемый диапазон имеет максимальное значение.

Для существующих высоковольтных АД были найдены частоты среза для всех возможных сочетаний числа пар полюсов и количества зубцов на роторе Было установлено, что значения полученных частот среза достаточно точно находятся из формулы (6)

где Едс - полная энергии ДС; - энергии ДС, прошедшего фильтрацию высоких частот, начиная с частоты среза.

Третья глава посвящена разработке цифровых методов определения скольжения по сигналу, снимаемому:

- с внутреннего индуктивного датчика (ВИД), который представляет собой катушку индуктивности, намотанную на зубец статора;

- трансформатора тока, установленного в одной из фаз обмотки статора

Методы позволяют измерять скольжение в нормальном режиме машины. За источники временных гармоник магнитного поля в воздушном зазоре, которые несут информацию о скольжении, были приняты:

(5)

(6)

АД.

1) зубчатость ротора и дискретное расположение стержней по ОР.

Оба источника имеют одинаковый спектр гармоник:

Р

где к - порядок гармоники. В дальнейшем они называются зубцовые гармонические ротора (ЗГР);

2) динамический эксцентриситет: ' (1-5))

-1 > (8)

V Р

где V - порядок гармоники. В дальнейшем они называются гармониками динамического эксцентриситета (ГДЭ).

При записи сигнала использовался АЦП , который требует ввода частоты дискретизации - /А1Ц], (Гц) и продолжительности записи - ТШ11, (с).

С помощью теоремы Котельникова найдена минимальная частота дискретизации АЦП, которая равна:

- при использовании для контроля скольжения ЗГР:

Г 2

/ГДЭ = /с

}АЦП,ИР ~ 2

V

р

(9)

- при использовании для контроля скольжения ГДЭ:

/^=2^+^-1. (10)

V Р)

Минимально допустимое время записи сигнала Т"™' определялось из условия, что погрешность при измерении скольжения емакс в нормальном режиме работы не будет превышать 5 %. При этом были получены следующие зависимости:

- при использовании для контроля скольжения ГДЭ:

Т"» + "И*1+ 2*>-о

«да ~

КОМ 15 К/У 6

- при использовании для контроля скольжения ЗГР:

-£- + 1 -о

гр ши____(12)

'ш,яе- 2 ,

Современные АЦП могут работать с частотой дискретизации, находящейся в области мегагерц, поэтому в качестве критерия пригодности ЗГР и ГДЭ для контроля скольжения было принято наименьшее время записи. Так как

+100(2^+1-0

время фиксации сигнала при использовании ГДЭ значительно больше времени снятия сигнала при использовании ЗГР, то теоретически было определено, что целесообразно осуществлять контроль по ЗГР первого порядка. При этом минимальное время записи сигнала для различных типов мощных АД не превышало двух минут, а значение минимальной частоты АЦП не превышало 4500 Гц.

Требуемый объем памяти записывающего устройства в байтах определяется из условия

ОЬ^ТЛм,. (13)

где х - разрядность АЦП в битах.

Объемы памяти для значений и ЗГР, определенных для раз-

личных типов АД, составили от 351 кбайт до 945 кбайт.

Испытания, проведенные на реальных АД, показали следующее:

1. ЗГР и ГДЭ присутствуют как в токе статора, так и в магнитном поле воздушного зазора АД;

2. Частоты ЗГР и ГДЭ зависят от скольжения и описываются формулами (7) и (8);

3. Погрешность расчета при использовании ЗГР в режимах, близких к холостому ходу, на порядок меньше погрешности при использовании ГДЭ. С ростом скольжения, а также с ростом времени измерения погрешность уменьшается, что хорошо согласуется с теоретическими положениями.

4. Наиболее пригодными для контроля скольжения являются ЗГР первого порядка (в формуле (7) к = 1), так как они требуют применения АЦП с меньшей частотой дискретизации и имеют большую амплитуду, что облегчает процесс отстройки от помех. ГДЭ менее пригодны для целей контроля скольжения, так как требуют большего времени для записи сигнала.

На основании выше изложенного были разработаны алгоритм и программы «Измерение скольжения по гармоникам тока статора» и «Измерение скольжения по гармоникам магнитного поля в воздушном зазоре».

Первый алгоритм надежно работает при выполнении трех условий:

1) если частоты ЗГР первого порядка при текущем значении скольжения не совпадают с частотами, вызванными насыщением магнитопроводов АД и трансформатора тока:

/•('*) . л») (14)

У ЗГР ^ Jнa: ■

Условие (14) не выполняется при скольжении равном 0, а также когда ширина диапазонов изменений частот ЗГР первого порядка А/тт > 50 Гц.

2) если данные диапазоны изменений частот ЗГР не пересекаются

О*«= 1,20 • (15)

3) если скос пазов ротора не равен одному зубцовому делению, так как в этом случае ЗГР уничтожаются.

Анализ параметров А/ятп, полученных для высоковольтных АД, показал, что первое условие не выполняется только при скольжении равном 0, а два последних условия выполняются всегда. Наибольший диапазон Л/янап составляет 32 Гц при следующих параметрах машины: 2р = 132; р~Ъ\

Так как амплитуды ЗГР в магнитном поле воздушного зазора у высоковольтных АД, роторы которых не имеют скоса пазов, в несколько раз превышают амплитуды других гармоник, то в алгоритме «Измерение скольжения по гармоникам магнитного поля в воздушном зазоре» первое условие не учитывалось.

В четвертой главе разработан дифференциальный метод контроля состояния ОР по магнитному полю в воздушном зазоре машины с учетом особенностей конструктивных данных обмоток. Создано устройство, которое включает в себя ВИД, устанавливаемый на зубце статора, АЦП, записывающее устройство, процессор и программное обеспечение.

В главе 2 было показано, что ФОР генерирует ДС, в котором заложена информация о состоянии каждого стержня ОР. Для выделения ДС из общего магнитного поля в воздушном зазоре определены помехи, которые создают в сумме с ДС общее магнитное поле в воздушном зазоре машины, и их источники; определены энергетические спектры сигналов-помех; проведено сравнение спектров ДС и сигналов-помех и разработан метод восстановления ДС из сигнала, снимаемого с ВИД.

Сравнение спектров временных гармоник ДС и результирующего магнитного поля в воздушном зазоре АД с ИОР, который является сигналом-помехой, показало, что первый содержит большее количество гармоник. Спектр ДС, из которого удален сигнал-помеха, имеет вид

Разработан метод восстановления ДС по сигналу, снимаемого с ВИД, в основе которого лежит выделение из полного спектра частот магнитного поля гармоник, описываемых формулой (5). Метод имеет большую помехозащищенность по сравнению с существующим дифференциальным методом.

На его основании разработаны алгоритм и программа, позволяющие получить физические модели ДС для ИОР и поврежденной ОР при различных на-

\ Р )

(16)

Г

А»*) А")

У ФОР У/юс •

грузках машины по сигналу, снимаемому с ВИД. Физические модели ДС при ИОР и поврежденной ОР при нагрузке 0,68Рном, полученные путем обработки сигнала, снятого с ВИД , с помощью разработанной программы, показаны на рис. 7 и 8.

Ов^хЮ7 ,(о е)

1 .р-ГЧТ 1М 1 ' 1 111411 ТЧ . » П . ! 14

1 1 ■. ^. 1 1 t ■

575 5« 5 85 5 9 5 85 в 6 05 $1

Ш

Рис 7 Форма физической модели ДС при исправной ОР

Рис. 8. Форма физической модели ДС при ОР, которая имеет два оборванных стержня ■ №1 и N°5

Сравнение графиков, полученных путем математического и физического моделирования ДС, показало, что они практически не отличаются друг от друга (см. рис. 3 и 8).

Для упрощения процесса контроля разработан алгоритм и специальная программа «Автоматическое определение количества и номеров оборванных стержней по форме ДС».

Разработан алгоритм и программа «Дифференциальный метод контроля состояния короткозамкнутой ОР АД». Алгоритм состоит из четырех модулей: первый модуль - «Ввод исходных данных», второй - алгоритм «Восстановление ДС по сигналу, снимаемому с ВИД», третий - «Автоматическое определение количества и номеров оборванных стержней по форме ДС» и четвертый - алгоритм «Определение состояния ОР по числу оборванных стержней и типу конструкции обмотки», в котором используются данные таблицы 1.

В пятой главе исследовано влияния обрывов стержней короткозамкнутой ОР АД на гармонический состав тока статора.

В первой части главы был разработан чувствительный метод определения поврежденных стержней ОР на основе анализа временных гармоник тока статора. Так как по результатам контроля данного метода нельзя различить работоспособное неисправное и неработоспособное состояния для ОР первой группы (см. табл.1), то во второй части был разработан метод контроля состояния «беличьей клетки» ротора АД по току статора, который дает более точную информацию о текущем состоянии ОР любой группы.

Процесс появления в токе статора частот, отличных от 50 Гц, при обрывах стержней ОР представлен на рис 9.

АД, подключенный к сети, заменяется ФОР и обмоткой статора. При этом ФОР является генератором гармоник, которые описываются формулой (5). Обмотка статора при магнитной и электрической симметрии машины для

—► Электросеть \

/Ч„0Р> где V = (6с ± 1 )р,

где с = 0,1,2,..

Рис 9 Гоперация в сеть АД с ОР, имеющей оборванные стержни, токов, вызванных токами ФОР (ОС - обмотка статора)

этих частот является фильтром, который пропускает только гармоники, порядок которых удовлетворяет условию

у = (6с±\)р, с = 0,1,2,... (17)

Так как влияние обрыва 5-10% проводников от общего количества стержней ОР на нарушение магнитной и электрической симметрии невелико, то наиболее выраженными при повреждении «беличьей клетки» будут гармоники, генерируемые ФОР, которые имеют порядки, удовлетворяющие условию (17). Поэтому данные гармоники являются наиболее удобными для контроля наличия оборванных стержней.

Работоспособность данного метода была подтверждена экспериментами, проведенными на АД. Проявление этих гармоник показано на рис. 10.

Анализ экспериментальных данных показал, что в качестве частот, несущих информацию о наличии оборванных стержней в ОР, рационально принять частоты ]ФОР и /ФО], , порядок которых удовлетворяет условию (17).

При этом их амплитуды менее подвержены влиянию динамического эксцен-

_(5(") -С/»)

триситета, чем гармоники /ф0/) и ]ФОГ, .

W, (о е )х 10

т

J на!

МО 121) <0

W,(oe)x 10'

_ЗфЧР

т «» 1Л ГЩ

J ФОР

^1т.

№0 1W 140 Й)

«I ЛЮ

!ЛЫ)

Рис 10 СПМ тока статора АД №1 на отрезке от 200 до 400 Гц при нагрузке равной 0,34/^жяД№; а) ОР исправна; б) ОР имеет два оборванных стержня (Не1 иХ°5)

На основании полученных данных разработан алгоритм «Определение наличия оборванных стержней в ОР по гармоникам тока статора», с помощью которого можно определить состояние ОР второй группы (см. табл. 1).

Области возможных состояний и критерии перехода из одного состояния в другое для ОР первой группы приведены в таблице 2.

Таблица 2. Возможные состояния ОР и области их существования_

*

Работоспособное исправное Работоспособное неисправное Неработоспособное

им*;-) " ФОР ПОР ^ , „ iyVp-) " ФОР ИОР или шРр-) " ФОР ПОР ^ , „ шСр-) - " ФОР _ ИОР jy(ip-) 1). ф°р-"ор > Ю; 2). 0 < с < 20% " ФОР _ ИОР или tyCp-) 1). "«Г-™ >10; 2). 0 < £• < 20% " ФОР _ИОР £ > 20%

В таблице 2 )фор_ио!■ и IV^ )<к>р пор - значения амплитуд энергий, которые соответствуют частотам /фо1 и /ф0'Р при исправной и поврежденной ОР.

Условие

( I- .1

>20%. (18)

5

/меч

/

вытекает из ГОСТа, где допустимое относительное отклонение скольжения от номинального значения е не должно превышать 20 %.

В формуле (18) - измеренное по ЗГР первого порядка скольжение реальной ОР; 5 - скольжение, рассчитанное по формуле

"нам *ги ¡им

и Р

ш мам т.4 гш

1КШ

г

/ ~~ ,, \2

' Р _ '"м» V ' '"май 1__(19)

М. Р

"'•чм МЯИ *

к лмих аи нам ■

Ч ИОЛУ У

-Р2

эмш

М.эм макс - максимальный электромагнитный момент, приведенный к номинальному (о. е.);

и Р1М иам - измеренная и номинальная электромагнитные мощности, определяемые по действительному значению напряжения и тока, углу между ними и по паспортным данным АД;

и, жи - номинальное напряжение АД (кВ);

и] - напряжение АД в момент измерения (кВ);

Для ОР обоих групп (см. табл. 1) минимальное время записи сигнала, снимаемого с трансформатора тока, определяется по формуле (12), где $т - 0,4. Для ОР второй группы в данной формуле £макс = 5% , а для первой - = 3%, так как общая погрешность при определении расчетного скольжения 5расч по формуле (19) составляет 2 %. При этом время записи для первой группы ОР не превышает пяти минут, а для второй - двух минут.

Разработан алгоритм и программа «Контроль состояния короткозамкну-той ОР АД по гармоникам тока статора». Программа работает при выполнении следующих условий:

1) число оборванных стержней не должно превышать 20% от общего количества стержней ОР;

2) величина скольжения должна находиться в диапазоне

0,45,ши<^<1,25ш„, (20)

3). изменения напряжения на шинах собственных нужд лежит в диапазоне от -5 до +10 % от номинального напряжения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Выполнен комплекс исследований, содержащий совокупность научных, методических и программных разработок для создания методов и устройств контроля состояния короткозамкнутых обмоток роторов высоковольтных электродвигателей.

2. Предложены критерии перехода обмотки ротора из работоспособного состояния в неработоспособное, которые позволяют в ходе оперативного функционального контроля сделать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации высоковольтных асинхронных двигателей.

3. Разработана математическая модель токораспределения и магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора в воздушном зазоре, с помощью которой:

- выявлен диагностический сигнал в виде зависимости тангенциальной составляющей магнитной индукции, генерируемой фиктивной обмоткой ротора, от времени, который определяет состояние каждого стержня;

- получена формула, определяющая частоты гармоник, входящих в диагностический сигнал;

- определены для различных типов высоковольтных асинхронных двигателей диапазоны частот, в которых присутствует достаточная информация о состоянии каждого стержня;

- выявлены новые диагностические признаки наличия оборванных стержней в магнитном поле воздушного зазора и в токе статора.

4. Теоретическими расчетами и физическим моделированием:

- доказано, что для контроля скольжения на работающем двигателе, используя цифровую обработку сигнала, наиболее пригодны зубцовые гармонические обмотки ротора первого порядка;

- определены минимальные значения параметров аналого-цифрового преобразователя при измерении скольжения в нормальном режиме работы машины и их зависимости от параметров электродвигателя и текущего значения скольжения. Установлено, что минимальное время записи сигнала не превы-

« шает двух минут, при условии, что погрешность измерения скольжения со-

ставляет не более 5 %, а максимальное значение частоты дискретизации не превышает 4500 Гц;

- определены требуемые объемы памяти записывающего устройства для различных типов высоковольтных электродвигателей.

5. Разработаны методы, алгоритмы и программы измерения скольжения по току статора и магнитному полю в воздушном зазоре.

6. Разработан дифференциальный метод контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по магнитному полю в воздушном зазоре, его алгоритм и программа, которые позволяют определить

состояние каждого стержня и оценить состояние обмотки ротора в целом. Метод имеет более высокую помехозащищенность по сравнению с существующим дифференциальным методом.

7. Разработан метод контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора по гармоникам тока статора, его алгоритм и программа, которые позволяют определить состояние обмотки ротора без использования специальных датчиков По сравнению с существующими методами контроля с помощью трансформаторов тока он имеет более высокую чувствительность и четкие критерии перехода из работоспособного состояния в неработоспособное.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИЯ ПО РАБОТЕ

I

1. Савельев В. А., Назарычев А. Н., Скоробогатов А. А. Контроль состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по внешнему магнитному полю // Вестник ИГЭУ; вып. 6, - Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 71-76.

2. Скоробогатов А. А., Репринцев Р. А. Разработка лабораторного стенда «Исследование методов контроля состояния обмоток асинхронного двигателя» // Вестник ИГЭУ; вып. 3, - Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 121-122.

3. Савельев В. А., Назарычев А. Н., Скоробогатов А. А., Шабров Р. А. Оценка потребности в ремонте асинхронного электродвигателя с учетом контроля его состояния и конструктивных особенностей // Вестник ИГЭУ; вып. 1, - Иваново: ИГЭУ, 2005. С. 89-91.

4. Савельев В. А., Назарычев А. Н., Скоробогатов А. А. Анализ токо-распределения и магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные стержни // Вестник УГТУ, № 12(42), 2004. С. 353-357.

5. Назарычев А. Н., Скоробогатов А. А. Анализ надежности высоковольтных электродвигателей на базе результатов диагностики // Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования; вып №25: «Виброакустическая диагностика. Инфракрасная термография», - СПб.: ПЭИПК, 2005. С. 256.

6. Скоробогатов А. А. Математическая модель магнитного поля коротко- ^ замкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные стержни // Повышение эффективности работы энергосистем. Труды ИГЭУ; вып. 7, - М.: Энергоатом-издат, 2004. С. 302-310.

7. Савельев В. А., Скоробогатов А. А., Шабров Р. А., Кузнецов Д. А. Метод выделения диагностического сигнала повреждения обмотки ротора из магнитного поля в воздушном зазоре асинхронного двигателя // Вестник научно-промышленного общества; вып. 1, - М.: Изд-во «Алев-В», 2005 С 8991.

8. Мартынов В. А., Скоробогатов A.A. Анализ режимов работы асинхронных двигателей по высшим гармоническим тока статора // Электротехника, электромеханика и электротехнологии: тез. докл. IV Международной науч.-техн. конф. - Клязьма: Институт электротехники МЭИ, 2000. С. 269.

9. Ковязин Л. В., Рассказчиков А. В., Скоробогатов A.A. Анализ существующих методов контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя в условиях эксплуатации // Состояние и перспективы развития электротехнологии. X Бенардосовские чтения: тез. докл. Международной науч.-техн. конф. Т. 2. - Иваново: ИГЭУ, 2001. С. 88.

10. Соколов А.Г., Скоробогатов A.A. Об одной особенности эксплуатации мощных асинхронных двигателей // Состояние и перспективы развития электротехнологии. XI Бенардосовские чтения: тез. докл. Международной науч.-техн. конф. Т. 2. - Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 145.

И. Скоробогатов А. А., Сисягин С. В. Исследование влияния обрывов стержней обмотки ротора электродвигателя на гармонический состав тока статора // Радиоэлектроника. Электротехника и энергетика: тез. докл. XII Международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. В 3-х т. Т. 3. - М.: Изд-во МЭИ, 2006. С. 145.

12. Скоробогатов А. А., Филатов А. Н. Определение скольжения по гармоникам тока статора с применением цифровой обработки сигналов // Там же. С. 146.

I

Формат 60x84 1/16 Тираж 80 экз.

Печать плоская Заказ 0058

Отпечатано в ОМТ МИБИФ 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, оф 141, тел. 38-37-36, доб. 114

г

!

ВВЕДЕНИЕ.

Ф ГЛАВА 1. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ КОРОТКОЗАМНУТЫХ 4 ОБМОТОК РОТОРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Статистическая оценка и анализ повреждаемости короткозамк-нутых обмоток роторов высоковольтных электродвигателей.

1.2. Влияние конструктивных особенностей обмотки ротора на оценку потребности в ремонте асинхронного двигателя с учетом информации, полученной при проведении контроля состояния обмотки ротора. 19 1.3. Анализ принципов и устройств контроля состояния коротко-• замкнутых обмоток роторов высоковольтных асинхронных электродвигателей.

1.3.1. Требования, предъявляемые к принципам и устройствам. 23 Ч 1.3.2. Классификация способов и устройств контроля.

1.3.3. Анализ способов и устройств ремонтного контроля.

1.3.4. Анализ способов и устройств оперативного тестового контроля.

1.3.5. Анализ принципов и устройств функционального оперативф ного контроля.

1.4. Пути решения проблемы создания эффективных способов и устройств контроля состояния короткозамкнутых обмоток роторов высоковольтных асинхронных двигателей.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБРЫВАХ СТЕРЖНЕЙ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Разработка математических моделей токораспределения и магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные

Ф стержни. 2.3. Анализ токораспределения и магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, имеющей оборванные стержни. Выбор диагностического сигнала.

2.4. Анализ спектра временных гармоник диагностического сигнала, генерируемого фиктивной обмоткой ротора.

2.5 Определение диапазона частот диагностического сигнала, в котором заложена достаточная информация о состоянии каждого стержня

Выводы по главе 2. ф

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНЯ СКОЛЬЖЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ГАРМОНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЗАЗОРЕ И ТОКА ^ СТАТОРА.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Выбор источников временных гармоник магнитного поля в воздушном зазоре, которые несут информацию о скольжении.

3.3. Определение параметров аналого-цифрового преобразователя и ф записывающего устройства.

3.3.1. Определение минимального значения частоты дискретизации.

3.3.2. Определение минимальной продолжительности записи сигнала.

3.3.3. Определение требуемого объема памяти записывающего устройства.

3.4. Исследование гармонического состава тока статора исправного двигателя с исправной обмоткой ротора на физической модели.

3.4.1 Структурная схема испытательного стенда.

3.4.2 База опытных данных.

Ф 3.4.3 Обработка и анализ экспериментальных данных.

3.5. Разработка метода измерения скольжения на основе анализа временных гармоник тока статора.

3.5.1. Основные положения метода.

3.5.2. Алгоритм измерения скольжения по току статора.

3.6. Исследование гармонического состава магнитного поля в воздушном зазоре с исправной обмоткой ротора на физической модели.

3.6.1 Структурная схема испытательного стенда.

3.6.2 База опытных данных. ф 3.6.3 Обработка и анализ экспериментальных данных.

3.7. Разработка метода измерения скольжения на основе анализа временных гармоник магнитного поля в воздушном зазоре двигателя.

4 3.7.1. Основные положения метода.

3.7.2. Алгоритм измерения скольжения.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБМОТКИ РОТОРА АСИНХРОН-ф НОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Определение сигналов-помех и их спектров временных гармоник, создающих в сумме с диагностическим сигналом общее магнитное поле в воздушном зазоре машины.

4.2.1. Математическая модель магнитного поля в воздушном зазоре двигателя без учета насыщения.

4.2.2. Магнитное поле в воздушном зазоре реального асинхронного двигателя с учетом насыщения и эксцентриситета ротора.

4.3. Сравнение спектров временных гармоник диагностического сигнала и результирующего магнитного поля в воздушном зазоре асинхронного двигателя с исправной обмоткой ротора.

4.4. Метод выделения диагностического сигнала из общего магнитного поля в воздушном зазоре.

4.5. Физическое моделирование диагностического сигнала при исправной и поврежденной обмотках ротора.

4.5.1. Описание испытательного стенда.

4.5.2 Математическая модель восстановления формы диагностического сигнала по сигналу, снимаемому с внутреннего индуктивного датчика.

4.5.3. Формирование базы опытных данных, их обработка и анализ.

4.6. Алгоритм и интерфейс программы «Дифференциальный метод контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя».

4.6.1. Алгоритм программы «Автоматическое определение количества и номеров оборванных стержней по форме диагностического сигнала».

4.6.2. Алгоритм программы «Дифференциальный метод контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя»

4.6.3. Интерфейс программы.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБРЫВОВ СТЕРЖНЕЙ

КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКИ РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ГАРМОНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТОКА СТАТОРА

5.1 Постановка задачи.

5.2. Влияние обрывов стержней на гармонический состав тока статора двигателя с помощью физического моделирования.

Ф 5.2.1 Выбор гармоник, генерируемых токами фиктивной обмотки ротора, для контроля наличия оборванных стержней.

5.2.2. Структурная схема испытательного стенда. Формирование базы экспериментальных данных.

5.2.3. Анализ экспериментальных данных.

5.3. Алгоритм «Определение наличия оборванных стержней в обмотке ротора по гармоникам тока статора».

5.4. Разработка метода «Контроль состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по гармоникам тока статора». ф 5.4.1. Основные положения метода.

5.4.2. Математическая модель процесса сравнения номинального скольжения асинхронного двигателя со скольжением реальной обмотки

4. ротора при номинальной нагрузке.

5.4.3. Определение инструментальной погрешности метода.

5.4.4,Определение минимального времени записи сигнала.

5.4.5. Алгоритм программы «Контроль состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по току статора». ф 5.4.6. Интерфейс программы.

Выводы по главе 5.

Надежность работы электростанций в значительной мере зависит от надежности ее системы собственных нужд. Одной из причин вынужденных остановов блоков из-за отказов вспомогательного оборудования на станциях является отказ высоковольтных электродвигателей.

На пылеугольных станциях и специальных комбинатах по переработке угля широко применяются молотковые и среднеходовые мельницы и дробилки. На данных механизмах используются высоковольтные короткозамкнутые асинхронные двигатели (АД), которые работают с тяжелыми условиями пуска и поэтому имеют высокие значения интенсивности отказов [1-3]. Одним из слабых узлов таких электродвигателей является короткозамкнутая обмотка ротора (ОР), которую называют также «беличья клетка».

Согласно основным положениям стратегии развития электроэнергетики России на период до 2020 года [71-76 ] предполагается в ближайшее время довести соотношение цен на уголь, газ и мазут до соотношения 1:1,2:1,5 (вместо 1:0,6:1,5 в настоящее время). В результате потребность в угольном топливе электростанций страны, которая в 2000 году составляла 27-29%, к 2020 году возрастет и составит 32-41%. Следовательно, коэффициент использования АД с тяжелыми условиями пуска увеличится, что должно привести к росту случаев повреждения их составных частей и, в частности, ОР.

Наиболее характерные в практике эксплуатации повреждения «беличьих клеток» заключаются в обрывах стержней, которые составляют более 80 % от общего числа повреждений ОР.

Следует отметить, что обрывы стержней встречаются и у электродвигателей с нормальными условиями пуска.

Поэтому контроль состояния короткозамкнутых ОР мощных АД является актуальной задачей.

В настоящее время выявление повреждений короткозамкнутой ОР производится во время ремонтов. Большая периодичность ремонтов не позволяет своевременно определить возникшие неисправности в ОР, что часто приводит к работе электродвигателя с оборванными стержнями. При этом повышается вибрация элементов АД, что может вызвать повреждение подшипника, на АД с прямоугольными пазами ОР возможно повреждение лобовых частей обмоток статора отогнутым концом стержня ротора и др.

Существующие методы оперативного контроля текущего состояния ОР в условиях эксплуатации АД не нашли широкого применения. Это объясняется тем, что разработанные на их базе устройства имеют недостаточную чувствительность к обрыву одного стержня, а также достоверных критериев перехода ОР из работоспособного исправного в работоспособное неисправное состояние и из последнего в неработоспособное.

Интенсивное внедрение микропроцессорных устройств на электростанциях дает возможность разработать более совершенные методы и устройства контроля состояния ОР высоковольтных АД.

В связи с этим практический и теоретический интерес представляет разработка методов оперативного функционального контроля состояния коротко-замкнутой ОР высоковольтных АД с применением цифровой обработки сигналов.

Цель работы состоит в поиске новых диагностических признаков обрывов стержней и разработке новых методов и устройств оперативного контроля состояния короткозамкнутых ОР высоковольтных АД с применением цифровой обработки сигналов, которые имеют высокую чувствительность к обрыву стержня и достоверные критерии перехода ОР из одного состояния в другое.

Достижение поставленной цели обеспечивается следующим:

1. Определением критериев перехода из работоспособного в неработоспособное состояние для различных типов ОР.

2. Формулировкой требований, предъявляемых к методам и устройствам оперативного контроля состояния ОР, и выбором рациональных методов контроля.

-103. Разработкой математической модели, позволяющей исследовать магнитное поле в воздушном зазоре от короткозамкнутой ОР при наличии оборванных стержней и определением новых более чувствительных диагностических признаков наличия оборванных стержней.

4. Разработкой метода, алгоритма и программного обеспечения для контроля величины скольжения АД на основе гармонического анализа тока статора и магнитного поля в воздушном зазоре, что позволяет повысить чувствительность и глубину поиска неисправностей.

5. Разработкой метода, алгоритма и программного обеспечения для выделения диагностического сигнала (ДС), который имеет информацию о состоянии каждого стержня, из магнитного поля в воздушном зазоре.

6. Разработкой математической модели и исследованием процесса проникновения ДС из воздушного зазора в обмотку статора.

7. Исследованием частотных спектров магнитного поля в воздушном зазоре и тока статора при исправной и поврежденной ОР на основе физического моделирования.

Методы исследования, использованные при работе над диссертацией:

1. Метод удельных проводимостей воздушного зазора АД для расчета электромагнитного поля в воздушном зазоре.

2. Методы аналитических исследований для проведения гармонического анализа магнитного поля в воздушном зазоре и в токе статора.

3. Метод физического моделирования процессов, возникающих в магнитном поле воздушного зазора и в токе статора АД при обрывах стержней ОР.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Определены критерии перехода из работоспособного в неработоспособное состояние для различных типов ОР.

2. В результате исследования влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав магнитного поля в воздушном зазоре АД определены:

- значения гармоник, которые значительно увеличивают свои амплитуды при обрывах стержней;

- влияние конструкции ОР на спектральную плотность мощности магнитного поля в воздушном зазоре электродвигателя;

- минимальная ширина спектра магнитного поля, в котором находится достаточная информация о состоянии каждого стержня.

3. В результате исследования влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав тока статора АД определены значения гармоник, которые значительно увеличивают свои амплитуды при обрывах стержней.

4. В результате исследования влияния параметров аналого-цифрового преобразователя (АЦП), конструктивных параметров АД, значений частот в магнитном поле и токе статора, по которым производится расчет скольжения, и величины самого скольжения на погрешность его измерения определены минимальные значения параметров АЦП и записывающего устройства для различных типов высоковольтных АД.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается:

- совпадением результатов, полученных при математическом моделировании, с результатами испытаний на реальных АД;

- совпадением отдельных результатов работы с данными других авторов.

Практическая ценность работы:

1. Предложенные критерии перехода ОР из работоспособного в неработоспособное состояние позволяют в ходе оперативного функционального контроля сделать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации АД.

2. Разработанные методы контроля состояния ОР позволяют повысить достоверность результатов контроля и надежность работы мощных электродвигателей за счет своевременного обнаружения оборванных стержней в ОР и вывода двигателя в неплановый ремонт.

-123. Дифференциальный метод контроля состояния ОР по магнитному полю в воздушном зазоре позволяет:

- сократить время поиска поврежденных стержней при ремонте ОР;

- уточнить пусковые и рабочие характеристики машины при расчете пуска и самозапуска, а также при определении экономических показателей АД.

4. Разработанные методы измерения скольжения позволяют надежно отстроиться от помех при осуществлении контроля состояния ОР.

5. Метод измерения скольжения по гармоникам тока статора позволяет определить скольжение на погружных АД, для которых неприменимы существующие методы измерения.

Реализация результатов работы. Результаты научных и технических разработок автора внедрены на ТЭЦ-2 ОАО «Ивановская генерирующая компания», на ОАО «Рязанская ГРЭС» и на Кармановской ГРЭС ОАО «Башкир-энерго» в 2005-2006 гг.

Личный вклад автора в получении результатов работы состоит:

- в проведении численных расчетов магнитного поля при обрывах стержней ОР;

- проведении экспериментальных исследований спектров магнитного поля и тока статора АД при повреждении ОР;

- разработке методов, алгоритмов и программ для текущего контроля за величиной скольжения и состояния ОР АД.

Автор защищает:

- критерии перехода ОР из одного состояния в другое с учетом конструктивных особенностей ОР;

- результаты исследований влияния обрывов стержней ОР на форму магнитного поля в воздушном зазоре;

-13- результаты исследований влияния обрывов стержней ОР на гармонический состав тока статора АД;

- метод измерения скольжения по зубцовым гармоникам ротора, присутствующими в токе статора и в магнитном поле воздушного зазора;

- результаты исследований влияния параметров АЦП, конструктивных параметров АД, значений частот в магнитном поле и токе статора, по которым производится расчет скольжения, и величины самого скольжения на погрешность его измерения;

- дифференциальный метод контроля состояния ОР по магнитному полю в воздушном зазоре;

- метод контроля состояния ОР по результатам спектрального анализа тока статора и по величине отклонения скольжения от номинального.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:

- на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Энергосистема: управление, качество, конкуренция» (Екатеринбург, УПИ, сентябрь 2004 г.);

- Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (Иваново, ИГЭУ: IX Бенардосовские чтения, 1999 г.; X Бенардосовские чтения, 2001 г.; XI Бенардосовские чтения, 2003 г.);

- Международной конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (Клязьма, 2000 г.);

- XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника. Электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, март 2006 г.);

- на заседаниях кафедры «Электрические станции и диагностика электрооборудования».

Публикации. По теме диссертации опубликованы 12 работ [5, 54-56, 91, 98-104], в том числе 6 статей в научных журналах, 1 статья в сборнике научных трудов, 5 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, основные выводы, библиографический список, состоящий из 104 наименований и двух приложений.

2) Выводы первого пункта говорят о том, что в качестве частот, несущих информацию о наличии оборванных стержней в ОР, наиболее рационально принять частоты и порядок которых удовлетворяет условию (5.1).

При этом их амплитуды менее подвержены влиянию динамического эксцентриситета гармоник, чем гармоники и f^l.

-1373) Разработан метод контроля наличия оборванных стержней по гармоникам тока статора, чувствительность которого к обрыву даже одного стержня намного превышает чувствительности существующих устройств. Разработанный метод наличия оборванных стержней ОР является методом контроля состояния ОР по току статора для АД, имеющих ОР второй группы.

4) Разработан метод контроля состояния короткозамкнутой ОР по гармоникам тока статора, позволяющий определить состояние ОР без использования специальных датчиков.

5) На основе данного метода разработан алгоритм и программа «Контроль состояния короткозамкнутой ОР АД по току статора», а также ее интерфейс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проведенной работы получены следующие результаты:

1. Выполнен комплекс исследований, содержащий совокупность научных, методических и программных разработок для создания методов и устройств контроля состояния короткозамкнутых обмоток роторов высоковольтных электродвигателей.

2. Предложены критерии перехода обмотки ротора из работоспособного состояния в неработоспособное, которые позволяют в ходе оперативного функционального контроля сделать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации высоковольтных асинхронных двигателей.

3. Разработана математическая модель токораспределения и магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора в воздушном зазоре с помощью которой:

- выявлен диагностический сигнал в виде зависимости тангенциальной составляющей магнитной индукции, генерируемой фиктивной обмоткой ротора, от времени, который определяет состояние каждого стержня;

- получена формула, определяющая частоты гармоник, входящих в диагностический сигнал;

- определены для различных типов высоковольтных асинхронных двигателей диапазоны частот, в которых присутствует достаточная информация о состоянии каждого стержня;

- выявлены новые диагностические признаки наличия оборванных стержней в магнитном поле воздушного зазора и в токе статора.

4. Теоретическими расчетами и физическим моделированием:

- доказано, что для контроля скольжения на работающем двигателе, используя цифровую обработку сигнала, наиболее пригодны зубцовые гармонические обмотки ротора первого порядка;

- определены минимальные значения параметров аналого-цифрового преобразователя при измерении скольжения в нормальном режиме работы машины и их зависимости от параметров электродвигателя и текущего значения скольжения. Установлено, что минимальное время записи сигнала не превышает двух минут, при условии, что погрешность измерения скольжения составляет не более 5 %, а максимальное значение частоты дискретизации не превышает 4500 Гц;

- определены требуемые объемы памяти записывающего устройства для различных типов высоковольтных электродвигателей.

5. Разработаны методы, алгоритмы и программы измерения скольжения по току статора и магнитному полю в воздушном зазоре.

6. Разработан дифференциальный метод контроля состояния коротко-замкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по магнитному полю в воздушном зазоре, его алгоритм и программа, которые позволяют определить состояние каждого стержня и оценить состояние обмотки ротора в целом. Метод имеет более высокую помехозащищенность по сравнению с существующим дифференциальным методом.

7. Разработан метод контроля состояния короткозамкнутой обмотки ротора по гармоникам тока статора, его алгоритм и программа, которые позволяют определить состояние обмотки ротора без использования специальных датчиков. По сравнению с существующими методами контроля с помощью трансформаторов тока он имеет более высокую чувствительность и четкие критерии перехода из работоспособного состояния в неработоспособное.

1. Савельев В.А. Проблемы пути повышения надежности электротехнического оборудования // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики / Иван, энерг. ун-т. -Иваново, 1992.- с. 140-172.

2. Назарычев А.Н. Методы и модели оптимизации ремонта электрооборудования объектов электроэнергетики с учетом технического состояния. / Под ред. В.А. Савельева; ИГЭУ. Иваново, 2002. - 168 с.

3. Рассказчиков А.В. Разработка и исследование системы эксплуатационного контроля электродвигателей собственных нужд электростанций: Диссертация на соиск. учен. степ. канд. тех. наук. — ЛПИ, 1982.-195 с.

4. Клоков Б.К., Уманцев Р.Б. Ремонт обмоток электрических машин высокого напряжения: Учебное пособие для проф. обучения рабочих на производстве. -М.: Высшая школа, 1991. 192 с. ил.

5. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. — М.: Энергия, 1980. 928с., ил.

6. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высших технических учебных заведений. 3-е издание, перераб. - Л.: Энергия, 1978-832 с. ил.

7. Сивокобыленко В.Ф., Костенко В.И. Причины повреждения электродвигателей в пусковых режимах на блочных тепловых электростанциях. // Электрические станции. 1974.- № -1. - с. 33-35.

8. Данилова С.П., Соколов Р.И., Шулежко Е.А. Надежность высоковольтных электродвигателей блочных тепловых электростанций. // Электрические станции.- 1976. № - 4.- с. 49-50.

9. Справочник. Асинхронные двигатели. Москва, 1992.

10. З.Митрофанов С.В. Математическая модель трехфазной асинхронной машины с несимметричной короткозамкнутой клеткой ротора: Автореферат дис.на соиск. учен. степ. канд. тех. наук Екатеринбург, 1999.

11. Н.Назарычев А.Н. Математическая модель надежности и стратегия ремонтов мощных электродвигателей. // Энергетика: экономика, технологии, экология. 2001. - № 2. - с. 38-44.

12. Назарычев А.Н. Расчет и анализ надежности высоковольтных электродвигателей электростанций с учетом влияния режимов и условий эксплуатации. // Энергетика: экономика, технологии, экология. 2001. - № 1.-е. 32-38.

13. Уманцев Р.Б. Конструкция и ремонт короткозамкнутых обмоток крупных электродвигателей. М.: Энергия, 1976. - 80 с.

14. Сахновский H.JI. Испытание и проверка электрического оборудования. М.: Энергия, 1975.

15. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Введ. 1990-01-07. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37 с.

16. Савельев В.А. Оценка технического состояния и диагностирования объектов энергетики. Термины и определения // Вестник ИГЭУ. Вып. 2 / Иван, энерг. ун-т. Иваново, 2003.- с. 35-40.

17. Никиян Н.Г., Саликов М.П. Способ и установка для диагностики короткозамкнутых клеток электрических машин. // Электрические станции, 1999, № 3. с. 60-62.

18. Сахновский Н.Л., Юрчакевич Е.Р. Проверка исправности стержней роторов асинхронных короткозамкнутых электродвигателей // Электрические станции. 1961. -№12. - с. 62.-63.

19. Staniszewski Janusz, Silikowski Jan. Sposobi uklad do selekcyaluminiowyck odlewou klater wirinikow silnikow asynchronicznyck Politechnika Gdanska. Пат. ПНР, кл. (G 01 R 27/00, H 02 к 11/00), № ^ 92356, заявл. 10.07.74; № 172631, опубл. 31.12.77.

20. Skwarna Jan, Urbanski Janusz, Lasocki Wieslaw. Urzadzenie do badania klatki wirnika maszymy asynchronicznej, wstanie statycznym Wyzsza Szkola Jnzynierska. Пат.ПНР, Кл. (G 01R 31/00), № 97523, заявл. 24.06.75., № 181564; опубл. 30.06.78.

21. Monior R.R. Test for open rotor bars is simple // Pover. № - 936.- № - IX.1. Vol.107.- № -19.

22. A. C. 843111 СССР. Способ контроля электрической и магнитной несимметрии ротора асинхронного двигателя. / Сохгикян К.О. Заявл. 1.08.79 № 2806919; опубл. 30.06.81, МКИ Н02 к 15/00.

23. Бабенко Д.А., Тепленко С.И., Чибишев Л.Д. В помощь электрику-обмотчику асинхронных электродвигателей, издание 2-е, переработанное и дополненное, М. — Л., издательство «Энергия», 1965, 256 с. с черт.

24. Волохов С.А., Добродеев П.Н., Кильдишев А.В. Диагностирование обрыва стержня клетки ротора асинхронного электродвигателя // Электротехника, 1998. № 2. с. 13-15.

25. Волохов С.А., Добродеев П.Н. Влияние диагностического эксценриситета ротора на внешнее магнитное поле электрических машин. // Техническая электродинамика. 1997. № 3. с. 18-21.

26. Волохов С.А., Добродеев П.Н., Кильдишев А.В. Влияние магнитной несимметрии статора на внешнее магнитное поле электрических машин. // Техническая электродинамика. 1997. № 4. с. 8-12.

27. А. С. 1610443, МКИ G01 R 31/02. Устройство для контроля целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора электродвигателя. / Ковязин JI.B., Савельев В.А. Опубл. ЗОЛ 1.90. Бюл. 44.

28. Зб.Заявка на изобретение. Устройство защиты двигателя от механических повреждений ротора. / Рассказчиков А.В., Савельев В.А., Чижов А.А., Жиляев В.Т. -заявл. 03.04.81 (21) № 3270944 / 18-21 G 01 Р 31/00.

29. Гуревич Э.И., Мамиконянц Л.Г. Некоторые задачи диагностики теплового состояния электрических машин. Электричество, 1979, № 10, с. 20-26.

30. Синицын Б.С. Автоматические корреляторы и их применение. Новосибирск. Редакционно-издательский отдел СО АН СССР. 1964. 268 с.

31. Gagdon B.C., Hopgood D.J. Faltering pulse can reveal al ailing motor. // Elect. Rev. (Gr. Brit.) 1975. - 205. - 14. - pp. 37-38.

32. ГОСТ 183-74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования. Введ. 1981-01-01. - М., Изд-во стандартов, 1976. - 43 с.

33. А. С. 1262425. СССР МИК CT01R 31/02. Устройство для обнаружения повреждения стержней короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя. // Рассказчиков А.В., Савельев В.А., Колобов А.Б., Сауцкий А.И.

34. Брюханов Г.А., Князев С.А. Метод и устройство диагностики состояния роторных обмоток асинхронных электродвигателей. // Электрические станции, 1984. №2. - с. 44-45.

35. А. С. 800906 (СССР). Способ определения повреждения стержней беличьей клетки роторов асинхронных электродвигателей / Брюханов Г.А., Князев С.А. Опубл. в Б. И., 1981, №4.

36. Гармаш B.C. Метод контроля исправности стержней короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя. Изв. вузов. Энергетика, 1990, № 10. - с. 50-52.

37. А. с. 1304176 СССР. Способ контроля исправности стержней ротора короткозамкнутого асинхронного двигателя и устройство для его осущесвления / В.Ф. Сивокобыленко, B.C. Гармаш // Б. И. 1988. - № 17.

38. Гашимов М.А., Гаджиев Г.А., Мирзоева С.М. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора асинхронных электродвигателей без их отключения. // Электротехника, № 10, 1998. с. 46-51.

39. Гашимов М.А., Аскеров Н.А. Выявление неисправностей стержней ротора асинхронных электродвигателей. // Электрические станции. — 1984, № 8. с. 60-62.

40. А. С. 1121633 СССР. Способ контроля обрыва стержней ротора асинхронных электродвигателей / М.А. Гашимов, Н.А. Аскеров / Изобретения. 1984. № 40.49.0бъемы и нормы испытаний электрооборудования РД 34.45-51.300-97, изд. 6-е, М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 1998.

41. Собственные нужды тепловых электростанций. / Э.М. Аббасова, Ю.М. Голодное, В.А. Зильберман, А.Г. Мурзаков; Под ред. Ю.М. Голоднова. — М.: Энергоатомиздат, 1991.- 272 с. ил.

42. Ю.Ф. Лазарев. MatLAB 5.x. К.: Издательская группа BHV. 2000. - 384 с.

43. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. — 480 е.: ил.

44. Дьяконов В. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2002. - 608 е.: ил.

45. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах / Пер. с англ. Под ред. З.Г. Каганова. М.: «Энергия», 1981. - 352 е., ил.

46. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах.-JL: Энергия. Ленингр. Отделение, 1979.-176с.

47. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко — СПб.: Питер, 2003. -604 е.: ил.

48. ГОСТ 7217-87 (СТ СЭВ 168-85). Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний. Введ. 1988-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 53 с.

49. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей / Под ред. Л.Г. Мамиконянца. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 е., ил.

50. Электрическая часть станций и подстанций:Учеб. для вузов./ А.А.Васильев, И.П.Крючков, Е.Ф.Наяшкова и др.; Под ред. А.А.Васильева.-2-е изд., перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат.1990.

51. Электрическая часть электростанций: Учебник для вузов./Под ред.С.В.Усова.-2-е изд., перераб. и доп.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. Отделение, 1987.-616 с.

52. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов.-3-е изд., перераб. и доп.-М. :Энергоатомиздат, 1987.-648с.

53. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров М., 1970 г.

54. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. для вузов. В 2-х т. Т. II.:- М.: Интеграл-Пресс, 2001. 544 с.

55. БессоновЛ. А. Теоритические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов. 8-е изд.,- М., Высш. шк., 1986.

56. Татур Т.А. Основы теории электромагнитного поля: Справоч. пособ. для электротех. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1989. - 271 е.: ил.

57. Никольский В.В. Математический аппарат электродинамики: Учеб. пособ. М.: Высш. шк., 1973. - 152 с.

58. Никольский В.В. Теория электромагнитного поля. 3-е изд. - М.: Высш. шк., 1964.-384 е.: ил.

59. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Утв. Распоряжением Правительства РФ от 28.08.2003 г. №1234-р.-118 с.

60. Основные положения стратегии развития электроэнергетики России на период до 2020 года. М.: ИНЭИ РАН, 2002.

61. Анализ направлений развития отечественной теплоэнергетики / А.В. Мошкарин, М.А. Девочкин, Б.Л. Шелыгин и др. / Иван. гос. энерг. ун-т. -М. Иваново, 2002. 256 с.

62. Мошкарин А.В., Смирнов A.M., Ананьин В.И. Состояние и перспективы развития энергетики Центра России / Под ред. А.В. Мошкарина / Иван. гос. энерг. ун-т. М. - Иваново, 2000. 192 с.

63. Чемоданов В.И., Соколова Н.Ю. Перспективы развития Единой Энергетической Системы России // Электро -2002. -№1— с. 2-8.

64. Никиян Н.Г. Способ измерения эксцентриситета ротора в многоскоростных асинхронных машинах. // Электрические станции. -1988, №8.

65. Л.П. Хьюлсман,, Ф.Е. Аллен. Введение в теорию и расчет активных фильтров: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1984.

66. Р. Кафлин, Ф. Дрискин. Операционные усилители и линейные интегральные микросхемы. Пер. с англ. Б.Н. Бронтна под ред. М.В. Гольперина., Мир, М., 1979. 360 с.

67. Мэндл М. 200 избранных схем электроники. : Пер. с англ. 2-е изд., стереотип., М.: Мир. 1985. - 350 с.

68. Анго А. Математика для электро и радиотнженеров. Перевод с франц. под ред. К.С. Шифриеа. -М.: Наука, 1964. 772 с.

69. Матханов П.Н. Основы синтеза линейных электрических цепей. Учебное пособие для радиотехнических и электротехнических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1976. - 208 с.

70. Ланнэ А.А. Оптимальный синтез линейных электрических цепей. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Связь, 1978. 336 с.

71. Ланнэ А.А. Оптимальный синтез линейных электрических цепей. М.: Связь, 1969. 229 с.

72. Карни Ш. Теория цепей. Анализ и синтез. Пер. с англ. Э. П. Горюнова, Е.А. Петрова, В.Г. Раутина под ред. С.Е. Лондона. М.: Связь, 1973. -368 с.

73. DigitaI Signal Proctssing Applications Using the ADSP-2100 Family. -Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1992.

74. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / Пер. с англ. М.: Мир, 1990.

75. Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования. СПб.: Политехника, 1999.

76. Говорухин В.Н., Цибулин В.Г. Компьютер в математическом исследовании: Учебный курс. СПб.: Питер, 2001.

77. Справочник по ремонту крупных электродвигателей / Под ред. Р.И. Соколова. М.: Энергоатомиздат., 1985. - 272 с.

78. Правила устройств электроустановок. 6-е изд., - М.: Главгосэнергонадзор России., 1998. - 560 с.

79. ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия. -Введ. 2003-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2002. - 29 с.

80. ГОСТ 1983-89 (СТ СЭВ 2734-80, МЭК 44-4-80, МЭК 186-87).• Трансформаторы напряжения. Общие технические условия. Введ. 199001 -01. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 42 с.

81. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 1999-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 31 с.

82. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.

83. Гашимов М.А., Абдулзаде С.В. Исследование в целях диагностики ® физических процессов функционтрования электрических машин принеисправностях в обмотке статора и ротора. // Электротехника, № 2, 2004. С. 20-27.

84. Савельев В.А., Назарычев А.Н., Скоробогатов А.А., Шабров Р.А.

85. Оценка потребности в ремонте асинхронного электродвигателя с учетом контроля его состояния и конструктивных особенностей // Вестник ИГЭУ; вып. 1, Иваново: ИГЭУ, 2005. С. 89-91.

86. Скоробогатов А.А., Ренринцев Р.А. Разработка лабораторного стенда «Исследование методов контроля состояния обмоток асинхронного двигателя» // Вестник ИГЭУ; вып. 3, Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 121-122.

87. Назарычев А.Н., Скоробогатов А.А. Анализ надежности высоковольтных электродвигателей на базе результатов диагностики //

88. Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования; вып.25: «Виброакустическая диагностика. Инфракрасная термография», -СПб.: ПЭИПК, 2005. С. 256.

89. Савельев В. А., Назарычев А. Н., Скоробогатов А. А. Контроль состояния короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного двигателя по внешнему магнитному полю // Вестник ИГЭУ; вып. 6, Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 71-76.