ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕЙ И ОБМОТОК ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
Для обмоток статоров гидрогенераторов с водяным охлаждением предусмотрены специальные виды испытаний на механическую прочность, герметичность и гидравлическое сопротивление (расход воды через полые проводники стержня или ветви) [44].
Рис. 7.2. Стенд для гидравлических испытаний стержней обмотки статора:
1 — центробежный насос для заполнения водой системы; 2 — вентиль; 3 — манометр; 4 — соединительная медная трубка; 5 — козлы; 6 — стержень; 7 — мерный бак; 8 — соединительный шланг; 9 — напорный бак для проверки стержней па гидравлическое сопротивление; 10 — ручной насос для поднятия давления; 11 — труба стальная; 12 — сливная емкость; 13 — шланги; 14 — соединительный шланг
Таблица 7.2. Объем и нормы испытаний деталей и узлов обмотки статора гидрогенератора
Продолжение табл. 7.2
Объем и нормы испытаний деталей и узлов обмотки статора гидрогенератора приведены в табл. 7.2.
Для гидравлических испытаний стержней обмотки статора изготавливают специальный стенд (рис. 7.2). Манометры должны быть класса не ниже 0,5 с ценой деления 10 кПа (0,1 кгс/см2) и пределом измерений 0—2000 кПа (0—20 кгс/см2).
Одно подключение стенда 1 используют для проверки стержней на гидравлическое сопротивление, остальные подключения II используют для проверки стержней на герметичность и механическую прочность. Число подключений может быть различно и зависит от числа одновременно проверяемых стержней и возможности их размещения. Обычно достаточно двух-трех присоединений, так как стержни для испытаний на механическую прочность соединяют последовательно (рис. 7.3).
При изготовлении стенда необходимо обратить внимание на то, чтобы внутренний диаметр подводящих труб и шланга на подключении для проверки стержней на гидравлическое сопротивление равнялся диаметру напорных шлангов обмотки статора или был несколько больше его. Для подключений, используемых для проверки стержней на герметичность и механическую прочность, внутренний диаметр подводящих трубок и шлангов не имеет значения.
Рис. 7.3. Схема соединения стержней для проверки на механическую прочность и герметичность:
1 — стержни обмотки; 2 — технологическая пробка; 3 — соединительные трубки
При испытании стержней на герметичность и механическую прочность утечки могут происходить через вентиль, поэтому в цепи подачи воды между вентилем и манометром вставляют технологический резиновый шланг 14 (рис. 7.2). После поднятия давления этот шланг пережимают специальным зажимом, отсоединяют от стенда и отсоединенный конец заглушают специальной технологической заглушкой.
Испытание стержней на гидравлическое сопротивление.
Теоретически подсчитывают количество воды, проходящей через полые проводники в единицу времени, которое при постоянном давлении воды на входе в стержень зависит только от гидравлического сопротивления стержня. Если одна из полых трубок закупорена, то гидравлическое сопротивление стержня увеличивается, а расход воды уменьшается.
В один из штуцеров стержня подают воду при постоянном давлении, а под другой штуцер ставят мерный сосуд и фиксируют время, в течение которого сосуд наполняется водой, и если это время соответствует расчетному, стержень подвергают испытанию на механическую прочность. Максимально допустимое время протекания заданного объема воды через стержень при заданном давлении на входе в стержень указано на чертеже.
При испытании стержней на определение гидравлического сопротивления время заполнения сосуда не должно расходиться более чем на ±3 с при норме заполнения 60 с и выше и более чем на ±2 с при норме заполнения 50 с.
Для обеспечения заданного давления воды на входе в стержень или обмотку удобно использовать напорный бачок, разработанный ЛЭО «Электросила» (рис. 7.4). Около испытуемого стержня или обмотки устанавливают напорный бачок, к которому присоединяют шланг 13 от водяной системы или подключения стенда I (см. рис. 7.2). Крышку бачка 10 наглухо привинчивают к корпусу 12 зажимами 4. Вентиль 5 шланга 3 для подачи воды в обмотку закрывают, а кран 6 на крышке бачка открывают для выхода воздуха при заполнении бачка водой. Поворотом вентиля 14 в бачок подают воду до ее появления из крана 6, что указывает на заполнение бачка.
Рис. 7.4. Напорный бачок для проверки на гидравлическое сопротивление стержней и ветвей обмотки статора
После этого вентиль 14 и кран 6 закрывают. Шланг 3 через вентиль 2 с переходным штуцером и манометром 1 присоединяют к напорному рукаву испытуемой ветви обмотки или стержня. Открывая вентили 5 и 2, в обмотку подают воду и дают ей свободный слив, после чего вентиль 2 закрывают, а к редуктору 8 подают сжатый воздух. Сжатый воздух, поступающий по шлангу 2, при помощи редуктора 8 в бачке создает воздушное давление, которое фиксируется манометром 7 на крышке бачка и обеспечивает заданное давление на входе в обмотку по манометру 1. Открывая вентиль 2, в обмотку подают воду заданного давления, которое фиксируется манометром 1 и поддерживается постоянным при помощи редуктора 8. Резиновые прокладки 11 служат для уплотнения бачка. Момент начала испытаний фиксируют по секундомеру и одновременно под сливной штуцер подставляют мерный сосуд, время заполнения которого также отсчитывают по секундомеру.
Если напорный бачок и слив находятся на разных высотах, то производят пересчет норм гидравлического сопротивления по формуле
где Т0 — норма гидравлического сопротивления при давлении Р0, указанном в чертеже, с; Н — расстояние от пола до зеркала воды в напорном бачке, м; h — расстояние от пола до сливного наконечника, м.
Все штуцера стержней должны глушиться специальными технологическими металлическими пробками, которые могут сниматься только на время гидравлических испытаний, пайки схемы и при необходимости при нагреве стержней в термостате. Использование пробок из бумаги или другого материала .недопустимо, так как при удалении они обрываются и закрывают проход воды в стержень.
Гидравлические испытания стержней необходимо производить после окончания всех механических работ на стержне, перед электрическими испытаниями изоляции. Недопустима зачистка наконечников после гидравлических испытаний, так как может быть нарушена их герметичность и могут возникнуть течи при испытании собранной обмотки.
Стержни, бывшие в эксплуатации и вынутые из статора, необходимо перед гидравлическими испытаниями промыть паром. Непромытые стержни после укладки в пазы и последующих испытаний загрязняют дистиллят, что вынуждает неоднократно промывать всю обмотку.
Режим промывки следующий; стержень постепенно прогревают при малом давлении пара и после прогрева поднимают давление до 500 кПа (5 кгс/см2). Промывку заканчивают, когда из штуцера стержня выходят чистая вода и пар.
Испытание стержней на механическую прочность.
Для проверки на прочность стержни укладывают на козлы перед стендом (см. рис. 7.2) и соединяют между собой последовательно по 5—7 шт. (рис. 7.3) медными трубками диаметром 8—10 мм с накидными гайками. Собранные таким образом группы стержней подсоединяют к стенду и центробежным насосом заполняют водой до свободного слива. Последний стержень заглушают технологической заглушкой и центробежный насос отключают. Затем ручным насосом (мультипликатором) давление поднимают до 1500 кПа (15 кгс/см2) и выдерживают в течение 10 ч. Все это время дежурный по испытаниям осматривает стержни, поставленные под давление, обращая особое внимание на отсутствие увлажнения по краю штуцера и в местах пайки штуцера и наконечника и каждый час записывает в журнал испытаний давление на стержнях и отсутствие течи. На стержни, выдержавшие испытание, прикрепляют бирку с датой испытания и подписью. Стержни с течью в штуцерах и наконечниках, перепаивают, а из-под изоляции отбраковывают и затем отправляют на завод-изготовитель для восстановления.
