Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modernizacje turbogeneratorów serii TWW realizowane przez EthosEnergy Poland S.A.

Baron D., Maniara R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 11

1--10

PL

W eksploatacji turbogeneratorów zachodzi szereg zjawisk fizycznych prowadzących do pogarszania ich stanu technicznego (np. procesy starzeniowe i zmęczeniowe materiałów konstrukcyjnych) i w efekcie zwiększania ryzyka eksploatacyjnego, które są szczególnie nasilone w okresie eksploatacji zaawansowanej, gdy turbogenerator zbliża się do końca zaprojektowanego czasu życia. Aby turbogenerator mógł dalej spełniać aktualne wysokie wymagania eksploatacyjne, rozwiązaniem może być jego modernizacja. W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia techniczne z zakresu modernizacji turbogeneratorów serii TWW (z chłodzeniem wodorowo-wodnym, np. TWW-200-2, TWW-200-2A, TWW-320-2Y3, TWW-500-2), wdrożone przez EthosEnergy Poland S.A. w turbogeneratorach eksploatowanych w Polsce i za granicą. Modernizacja turbogeneratorów serii TWW jest sprawą istotną, gdyż stanowią one podstawowe jednostki wytwórcze nie tylko polskiego systemu elektroenergetycznego. W artykule przedstawiono udoskonalenia modernizacyjne wybranych węzłów konstrukcyjnych, które umożliwiają podwyższenie mocy znamionowej i wydajności turbogeneratorów, zwiększenie ich trwałości i niezawodności eksploatacyjnej, jak również znaczącą poprawę poziomu ich bezpieczeństwa eksploatacyjnego. Przedstawione zmiany modernizacyjne zostały opracowane w oparciu o liczne analizy, optymalizacje techniczne i dotyczą całego turbogeneratora, tj. jego stojana, wirnika, systemu chłodzenia jak również innych strategicznych komponentów. Wszystkie prezentowane rozwiązania charakteryzują się zastosowaniem wysokiej jakości nowoczesnych materiałów. Wyniki badań i pomiarów zmodernizowanych turbogeneratorów w eksploatacji potwierdziły poprawność i słuszność przyjętych założeń konstrukcyjnych.

EN

Operational phenomena occurring in turbogenerators like deteriorations, ageing and fatigue processes increase operational risk, especially when turbogenerators approach their expected life-time, then an upgrade/modernization of the turbogenerators may become necessary in order to meet the nowadays operational requirements. The paper presents some selected technical designs used in modernized TWW-series turbogenerators (with hydrogen-water cooling, on the example of turbogenerators type TWW-200-2, TWW-200-2A, TWW-320-2Y3, TWW-500-2), successfully implemented by EthosEnergy Poland S.A. in many turbogenerators operated in Poland and abroad. Modernization of TWW-series turbogenerators is important subject, because the turbogenerators are fundamental power units in electric power systems in Poland and some other countries. The paper presents some modernizing improvements of selected designing and constructional areas, which enable to upgrade the turbogenerator nominal power, to rise its operational efficiency, reliability, safety and extend the turbogenerator life-time. The presented modernizing solutions and modifications were developed based on extensive engineering analyses and optimizations and they are applicable to the whole turbogenerator, i.e. its stator, rotor, cooling/ventilation system as well as other strategic components. All the solutions are characterized by application of high-quality modern materials. Tests and diagnostics results of the modernized turbogenerators in operation have confirmed the correctness and accuracy of the predicted modernizing expectations.

2

Badania dodatkowe kołpaków wirników generatorów

Baron D., Żurek Z. H.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 1 (109)

125--132

PL

Artykuł prezentuje przegląd technik obecnie stosowanych do prognozowania czasu eksploatacji kołpaków wirników generatorów wykonanych ze stali austenitycznej. Metoda oparta jest na porównywaniu badanych własności fizycznych kołpaków ze stali G18H18 (ASTM A289 Class C) ze stanem początkowym materiału. Wykrywanie zmian zmęczeniowych w strukturze materiałowej umożliwiają pośrednie pomiary przenikalności magnetycznej względnej i przewodności elektrycznej właściwej w funkcji częstotliwości. Dogodną metodą jest wykrywanie zmian degradacyjnych w rezonansie elektrycznym, przy wykorzystaniu nowej generacji przetworników indukcyjnych serii LDC1000.

EN

The paper presents a review of currently used techniques for prediction of service life of austenitic generator rotor retaining rings. The method is based on comparison of the tested physical properties of retaining rings made of G18H18 (ASTM A289 Class C) steel with the material initial condition. Detection of fatigue changes in material structure is possible by indirect measurements of relative magnetic permeability and electrical conductivity versus frequency. A convenient method is detection of degradation changes in electrical resonance, using a new generation of inductive converters LDC1000.

3

Komputerowe wspomaganie metody spektroskopii impedancji. Cz. 2 - diagnozowanie stanu technicznego metali

Żurek Z.H., Witoś M., Baron D.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

1755--1762, CD

PL

Przedstawiono aspekt metrologiczny niskoczęstotliwościowej spektroskopii impedancji, przykładową aparaturę pomiarową oraz wybrane wyniki badań paramagnetycznych i ferromagnetycznych stopów używanych w transporcie. Główną uwagę zwrócono na identyfikację wiarygodnych symptomów diagnostycznych postępującej degradacji struktury i oceny jakości struktury (elementów nowych i z eksploatacji).

EN

The article presents the aspect of metrological low-frequency impedance spectroscopy, a sample measuring equipment and selected results of paramagnetic and ferromagnetic alloys used in transport. The main attention was paid to the identification of reliable diagnostic symptoms of progressive degradation of the structure and assess the quality of the structure (of new elements and exploitation).

4

Spektroskopia impedancji i rezonans w badaniach stanu technicznego kołpaków wirników turbogeneratorów

Baron D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 10

19-30

PL

W artykule zaproponowano nową metodę nieniszczącego badania paramagnetycznej stali kołpaków wirników turbogeneratorów, umożliwiającą ustalanie stopnia eksploatacyjnej degradacji zmęczeniowej ich struktury materiałowej, dokonywanie oceny ich stanu technicznego oraz prognozowanie czasu ich dalszej eksploatacji. Proponowaną metodą badawczą jest metoda spektroskopii impedancji i rezonansu sondy pomiarowej, tj. metoda diagnostyki nieciągłości strukturalnych oparta na badaniu eksploatacyjnej zmienności parametrów fizycznych materiału (elektrycznych i magnetycznych) mającej swoje odniesienie w poziomie degradacji struktury materiałowej powodowanej eksploatacyjnymi procesami zmęczeniowymi (przede wszystkim mechanicznymi i cieplnymi). Metoda spektroskopii impedancji ma możliwość wskazania z wyprzedzeniem miejsc potencjalnie zagrożonych awarią już na etapie pojawienia się zmian w strukturze materiałowej, które poprzedzają powstawanie pęknięć. Proponowana metoda jest prosta, tania i uniwersalna, nadaje się do badań wszystkich gatunków stali, paramagnetycznych i ferromagnetycznych. Posiada wszelkie zalety, by mogła być powszechnie stosowana w praktyce. W artykule zaprezentowano wyniki przeprowadzonych badań materiału kołpaków wycofanych z eksploatacji i fabrycznie nowego oraz próbek materiałowych poddanych procesowi zmęczeniowemu, potwierdzające możliwość wykrywania procesów degradacyjnych na poziomie struktury materiałowej poprzez badanie eksploatacyjnej zmienności parametrów elektrycznych i magnetycznych materiału. Zaproponowano nisko-kosztowe rozwiązania praktyczne w postaci urządzeń pomiarowych. W artykule przybliżono również temat kołpaków i ich strategiczną rolę w bezpieczeństwie eksploatacji turbogeneratorów. Przybliżono problematykę diagnostyki i eksploatacji kołpaków wraz z zagrożeniami z nimi związanymi.

EN

The paper presents a new method of NDT testing of turbogenerator rotor retaining rings (paramagnetic steel), enabling to evaluate their material structure operational fatigue wear degree, to evaluate their technical condition and to predict their further safe operation time. The proposed method is induction coil impedance spectroscopy and resonance method. The method belongs to diagnostics of structural discontinuities and it is based on testing/analysis of operational changeability of material physical parameters (i.e. electric and magnetic), which has its correlation to the level of material structure degradation (caused by operational fatigue processes, mainly mechanical and thermal). Using the impedance spectroscopy method it is possible to indicate in advance the places of material potentially danger to the operational safety. It enables early detection of defect, i.e. on the stage of creation of changes in the material structure preceding material cracking formation. The proposed method is simple, inexpensive and universal, it is suitable to test all grades of steel, both paramagnetic and ferromagnetic. It has all advantages to be generally used in practice. The paper presents the test results for retaining rings materials withdrawn from operation and brand-new and also for test samples put to fatigue process, which confirm the usability of degradation process detection on the level of material structure, by testing operational variability of its electric and magnetic parameters. There are proposed some inexpensive practical solutions. The article presents also the subject of retaining rings and their strategic role in the turbogenerator operational safety. It presents the main issues connected with their diagnostics and operation together with some basic risks.

5

Mostki pomiarowe RLC i moduły serii LDC1000 w diagnostyce stanu stali elektrotechnicznej słabymi polami magnetycznymi

Żurek Z. H., Baron D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 10

121-125

PL

W artykule przybliżono problematykę pomiaru zmiany parametrów fizycznych materiału. Przedstawiono podstawy teoretyczne defektoskopii magneto-indukcyjnej w nowym obszarze badań struktury i degradacji zmęczeniowej elementów ze stali ferromagnetycznych. Przedstawiono wyniki eksploatacyjnych badań zmian parametrów elektrycznych i magnetycznych materiału. Wykazano wysoką rozdzielczość pomiarów w identyfikowaniu stanu elementów stalowych poprzez analizę parametrów elektrycznych i magnetycznych w funkcji częstotliwości. Zaproponowano nisko-kosztowe rozwiązania praktyczne pomiaru mostkami RLC i modułem pomiarowym LDC1000.

EN

This article presents issues connected with measurements of material physical parameters changes. It presents theoretical foundations of magneto-inductive (eddy-current) detection in a new area of testing the structure and fatigue degradation of ferromagnetic steel elements. The article presents operational test results of material electric and magnetic parameters changes. High measuring resolution in identification of metal elements condition has been shown by analysis of electric and magnetic parameters as a function of frequency. It also presents low-cost practical solutions using LCR measuring bridges and LDC1000 measuring module.

6

Diagnostyka stopnia degradacji zmęczeniowej stali metodą spektroskopii impedancji i rezonansu

Żurek Z. H., Baron D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

153--162

PL

W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne defektoskopii magneto-indukcyjnej w nowym obszarze badań struktury oraz degradacji zmęczeniowej elementów ze stali ferro i paramagnetycznych. Wysoką rozdzielczość pomiarów w identyfikowaniu stanu elementów metalowych uzyskano poprzez analizę parametrów elektrycznych i magnetycznych w funkcji częstotliwości pracy sondy. Zaproponowano nisko-kosztowe rozwiązania praktyczne w postaci urządzeń i metod pomiarowych.

EN

This article presents theoretical foundations of magneto-inductive (eddy-current) detection in a new area of testing the structure and fatigue degradation of ferro and paramagnetic steel elements. High measuring resolution in identification of metal elements condition has been shown by analysis of electric and magnetic parameters as a function of probe operation frequency. It also presents low-cost practical solutions in the form of measuring methods and equipment.

7

Spektroskopia impedancji – metoda oceny stopnia wyeksploatowania kołpaków wirników generatorów

Baron D., Żurek Z. H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 3

255--259

PL

W artykule przedstawiono metodykę badawczą umożliwiającą ocenę stopnia wyeksploatowania paramagnetycznej stali kołpaków wirników generatorów w cyklach przeglądów eksploatacyjnych. Parametry elektryczne i magnetyczne stali, zarówno ferro jak i paramagnetycznych, podlegają zmianom wynikającym z charakteru obciążeń, zarówno mechanicznych jak i termicznych. Parametry te można wyodrębnić metodą spektroskopii impedancji sondy pomiarowej. Badanie zmienności parametrów, powodowanej eksploatacyjnymi procesami zmęczeniowymi, umożliwia dokonywanie oceny stopnia degradacji zmęczeniowej i prognozowania dalszej eksploatacji materiału. Podstawy prezentowanej metodologii były opracowane dla pojazdów szynowych – w zakresie diagnostyki zestawów kołowych. Wyniki badań materiału fabrycznie nowego oraz wyeksploatowanego potwierdzają możliwość wykrywania procesów degradacyjnych na poziomie struktury materiału, często na długo przed powstaniem nieciągłości geometrycznych (pęknięć). Zaprezentowana metoda może być alternatywą lub cennym uzupełnieniem powszechnie stosowanych metod diagnostycznych. W artykule oprócz wyników przeprowadzonych badań materiału wyeksploatowanego i próbek poddanych cyklom obciążeń zmęczeniowych, przedstawiono rolę kołpaków wirników w pracy generatorów, podkreślono znaczenie okresowych kontroli stanu technicznego kołpaków metodami nieniszczącymi oraz wskazano zagrożenia wynikające z niewłaściwie prowadzonej eksploatacji.

EN

The paper presents a testing method which enables evaluation of fatigue wear of paramagnetic steel of generator rotor retaining rings in the cycles of operating inspections. Electric and magnetic parameters of both ferromagnetic and paramagnetic steels are subject to changes resulting from the loads, both mechanical and thermal ones . These parameters can be extracted using a method of measuring probe impedance spectroscopy. Investigation of parameters variability, caused by the operational fatigue processes, enables to assess the degree of fatigue degradation and forecast further use of the material. Basics of the presented methodology were developed for rail vehicles - in the area of wheel sets diagnostics. Results for brand new and worn-out materials confirm the possibility of degradation process detection at the level of material structure, often long before appearance of geometrical discontinuities (cracks). The presented method can be an alternative or a valuable complement to the commonly used diagnostic methods. This article, in addition to the results of the research on the worn-out material and the samples subjected to fatigue load cycles, presents also the role of rotor retaining rings in the operation of generators, emphasizes the importance of periodic technical inspections of retaining rings using non-destructive methods and identifies risks of improperly conducted operation.

8

Niestabilność eksploatacyjna parametrów magnetycznych i elektrycznych blach rdzenia stojana generatora TWW-200-2A

Żurek Z. H., Baron D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 1

221--223

PL

Pakiety skrajne blach rdzenia stojana generatora pracują w trudnych warunkach obciążeń termicznych w wyniku oddziaływania pola magnetycznego rozproszenia. Procesy złożonej degradacji zmęczeniowej struktury stali oddziaływają na zmianę jej parametrów fizycznych takich jak przenikalność magnetyczna i konduktywność [1-10]. Zmiany te postępują z różną dynamiką, w zależności od składu chemicznego i procesów obróbki. Badania tych zmian można wykorzystać do oceny stanu technicznego elementów maszyn. W artykule przedstawiono wyniki badań w zakresie względnych zmian przenikalności magnetycznej i konduktywności próbek blach elektrotechnicznych rdzenia stojana generatora TWW-200-2A po kilkudziesięcioletniej eksploatacji. Próbki badano metodą spektroskopii impedancji sondy pomiarowej. Podstawy prezentowanej metodyki badań były opracowane dla pojazdów szynowych - w zakresie diagnostyki zestawów kołowych, jednak można ją stosować w wielu gałęziach gospodarki, ograniczając wielokrotnie koszty urządzeń badawczych oraz czas badań.

EN

End stacks of the generator stator core sheets operate in difficult load conditions due to the influence of the magnetic leakage field. Processes of the complex fatigue degradation of steel structure affect change of its physical parameters such as magnetic permeability and electric conductivity [1-10]. The changes occur with different dynamics depending on chemical composition and manufacturing processes. Research on the changes can be used to evaluate the technical condition of machine components. This paper presents the results of tests in the scope of relative changes of magnetic permeability and electric conductivity of samples of electromagnetic steel sheets of TWW-200-2A generator stator core after tens years of operation. The samples were tested by measuring probe impedance spectroscopy method. Basics of the presented testing methodology were developed for rail vehicles - in the area of wheel set diagnostics, but it can be used in many sectors of the economy, reducing both the cost of the testing equipment and the testing time.

9

Material Edge Conditions of Electromagnetic Silicon Steel Sheets

Żurek Z. H., Kurzydłowski K. J., Kukla D., Baron D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2b

112--115

EN

Material and magnetic degradation on the edges of electromagnetic silicon steel sheets is usually neglected in designing electromechanical equipment. Magnetic changes at the sheet edges are insignificantly small in the case of transformers. In the electric machines they can produce significant losses, amounting to 0.5 % when the losses due to the magneto-elastic and reverse phenomena (Joule and Villari) are taken into account. In this context the paper presents the results of laboratory and simulation studies of the influence of various production technologies on the material structure and magnetic properties at edges of elements for electro-mechanical devices.

PL

Degradacja materiałowa i magnetyczna na krawędziach blach elektrotechnicznych stali krzemowych jest powszechnie pomijana podczas projektowania urządzeń elektromechanicznych. Zmiany magnetyczne materiału na krawędziach blach w znacznie mniejszym stopniu dotyczą transformatorów, w maszynach elektrycznych mogą powodować straty na poziomie ułamkowych części w skali jednego procenta. Dodając do tych strat wpływy zjawisk magnetosprężystych i odwrotnych (Joule’a i Villariego) można mówić już o stratach sięgających 0,5%. Wstępne badania laboratoryjne i symulacyjne dla nowoczesnych rozwiązań maszyn elektrycznych wskazują na istotność tego zagadnienia. W artykule opisano badania wpływu procesu przygotowania wykrojów uzyskanych w różnych technologiach na strukturę materiału.

10

Diagnostyka maszyn w transporcie i energetyce metodą spektroskopii impedancji

Żurek Z. H., Baron D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2013

|

Nr 3(100), cz. 1

195-198

PL

Zmiany fizyczne stali powodowane procesami zmęczeniowymi oddziaływają jednocześnie na przenikalność magnetyczną i konduktywność. Właściwości elektryczne i magnetyczne materiału opisują nie tylko zdatność do zachowania założonych parametrów pracy, ale i określają stan techniczny elementu maszyny. W artykule przedstawiono możliwość zastosowania badań zmian przenikalności skutecznej i przewodności elektrycznej stali do oceny stanu maszyny lub elementu. Przenikalność skuteczna i przewodność elektryczna stali badana jest poprzez zmiany impedancji sondy pomiarowej. Metodykę badań zastosowaną w transporcie wprowadzono do energetyki.

EN

Physical changes of steel caused by fatigue processes affect simultaneously the magnetic permeability and electrical conductivity. Electric and magnetic properties of material describe not only the ability to maintain the established operational parameters, but also characterize the technical condition of machine component. This paper presents the usability of testing the effective permeability and electric al conductivity changes of steel in order to evaluate the condition of machine or equipment. The effective permeability and electrical conductivity of steel is measured by changes of impedance of testing probe. The testing methodology used in transportation is introduced to the power industry.

11

Pomiar zmian wartości przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej właściwej kołpaków generatorów

Żurek Z. H., Baron D.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2012

|

Vol. 66, nr 32, t. 2

9-14

PL

W artykule przedstawiono rolę kołpaków wirników w pracy generatorów, łącznie z zagrożeniami wynikającymi z niewłaściwie prowadzonej eksploatacji. Podkreślono znaczenie okresowych kontroli stanu technicznego kołpaków metodami nieniszczącymi. Procesy eksploatacyjne kołpaków mają odniesienie w zmianie parametrów magnetycznych i elektrycznych stali austenitycznych, z których zostały wykonane. Wstępne badania laboratoryjne potwierdzają istotność tego zagadnienia. Diagnostyczne pomiary magnetyczne i elektryczne są alternatywą lub uzupełnieniem dla dotychczasowych badań ultradźwiękowych i penetracyjnych [1-9]. Wyniki badań przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej próbek pozyskanych z kołpaków wyeksploatowanych jak i z materiału fabrycznie nowego potwierdzają możliwość oceny wyeksploatowania kołpaków.

EN

This article presents the role of rotor retaining rings in the generator operation, together with the danger resulting from incorrect activities. It emphasizes the importance of retaining rings technical condition periodic inspections using non-destructive methods. Operating processes of retaining rings are related to changes of magnetic and electric parameters of austenitic steels they were made from. Preliminary laboratory studies confirm the significance of these issues. Magnetic and electric diagnostic measurements are an alternative or supplement for the commonly used ultrasonic and penetrant tests [1-9]. Results of magnetic permeability and electrical conductivity measurements carried out on samples taken from both utilized and new retaining rings confirm the ability to evaluate the retaining rings wear.

12

Materiałowe warunki brzegowe blach elektrotechnicznych krzemowych

Żurek Z. H., Kukla D., Baron D.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2012

|

Vol. 66, nr 32, t. 2

3-8

PL

Degradacja materiałowa i magnetyczna na krawędziach blach elektrotechnicznych stali krzemowych jest powszechnie pomijana podczas projektowania urządzeń elektromechanicznych. Zmiany magnetyczne materiału na krawędziach blach w znacznie mniejszym stopniu dotyczą transformatorów, w maszynach elektrycznych mogą powodować straty na poziomie ułamkowych części w skali jednego procenta. Dodając do tych strat wpływy zjawisk magnetosprężystych i odwrotnych (Joule'a i Villariego) można mówić już o stratach sięgających 0,5%. Wstępne badania laboratoryjne i symulacyjne dla nowoczesnych rozwiązań maszyn elektrycznych wskazują na istotność tego zagadnienia. W artykule opisano badania wpływu procesu przygotowania wykrojów uzyskanych w różnych technologiach na strukturę materiału.

EN

Material and magnetic degradation on the edges of electromagnetic silicon steel sheets is usually passed over at the time of designing electro-mechanical plants/equipment. Magnetic changes of material on the sheet edges to a significantly smaller extent apply to transformers; in the electric machines they can produce losses at the level of fractional parts in the scale of one percent. When adding to the losses the influences of magneto-elastic and reverse phenomena (Joule and Villari), one can expect losses up to 0.5%. Preliminary laboratory and simulation researches of modern electric machine solutions point at the significance of this issue. This article presents researches into shapes preparation process influence on the material structure in different production technologies.

13

Pomiar zmian wartości przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej właściwej kołpaków generatorów

Żurek Z. H., Baron D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2012

|

Nr 3(96)

179-182

EN

This article presents the role of rotor retaining rings in the generator operation, together with the danger resulting from incorrect activities. It emphasizes the importance of retaining rings technical conditio periodic inspections using non-destructive methods. Operating processes of retaining rings are related to changes of magnetic and electric parameters of austenitic steels they were made from. Preliminary laboratory studies confirm the significance of these issues. Magnetic and electric diagnostics measurements are an alternative or supplement for the commonly used ultrasonic and penetrant tests [1-9]. Results of magnetic permeability and electrical conductivity measurements carried out on samples taken from both utilized and new retaining rings confirm the ability to evaluate the retaining rings wear.