Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали устройство для обнаружения дефектов в обмотках турбогенераторов — мощных электромашинных установок, применяемых на тепловых электростанциях. Прибор предназначен для выявления межвитковых замыканий в катушках, которые формируют основу генераторов энергетических турбин. Первая партия устройств уже прошла аттестацию на заводе-заказчике — санкт-петербургском предприятии «Электросила».
Задача разработки: почему важна диагностика замыканий
Катушки (обмотки) — критический элемент конструкции турбогенератора: именно они обеспечивают преобразование механической энергии в электрическую. Одна из наиболее распространённых неисправностей — межвитковые замыкания, возникающие при повреждении изоляции между соседними витками. В результате часть витков выключается из рабочей цепи, что нарушает электромагнитный баланс машины, провоцирует локальный перегрев и разрушение изоляции. Итог — аварийный выход оборудования из строя, экономические потери и риски для безопасности.
Своевременное обнаружение таких дефектов на этапе производства или планового обслуживания позволяет избежать критических последствий и обеспечить стабильную работу генерирующего оборудования на тепловых электростанциях.
Принцип действия и технические характеристики
Прибор состоит из приборного блока и комплекта сменных датчиков. Его работа основана на регистрации изменений конфигурации магнитного поля. Как пояснил Александр Мюльбаер, заведующий электротехнической лабораторией и старший преподаватель кафедры техники и электрофизики высоких напряжений факультета энергетики НГТУ, при размещении катушки с замкнутым витком на магнитопроводе происходит изменение картины магнитного поля через измерительную обмотку — это вызывает отклонения в амплитуде и фазе напряжения на её выводах. Прибор фиксирует эти изменения и сигнализирует о наличии дефекта.
Ключевая особенность разработки — высокая чувствительность: устройство способно обнаруживать замыкание всего двух соседних витков в катушке, состоящей из 30 000 витков. Такая точность критична при работе с обмотками сложных генераторов, где количество витков достигает нескольких тысяч. Кроме того, прибор универсален — подходит для испытания катушек различного назначения с числом витков от нескольких десятков до тысяч.
Практическое внедрение
Разработка выполнена по заказу завода «Электросила» (Санкт-Петербург), специализирующегося на производстве электрических машин. Приборы прошли аттестацию на предприятии и готовы к использованию в производственных процессах. Внедрение устройства позволит повысить надёжность выпускаемого оборудования и снизить вероятность аварий на действующих электростанциях.