Блог

Aug 30, 2023

Техническое обслуживание генератора: подготовка к пузырю

Если вы обращали внимание на энергетическую отрасль в начале 2000-х годов, вы, возможно, помните резкий рост парка газовых турбин в США в то время. Об этом сообщает Управление энергетической информации (EIA).

Если вы обращали внимание на энергетическую отрасль в начале 2000-х годов, вы, возможно, помните резкий рост парка газовых турбин в США в то время. Управление энергетической информации (EIA) сообщает, что с 2000 по 2005 год в США было введено в эксплуатацию более 196,5 ГВт газовых электростанций (рис. 1). Это более чем в шесть раз превышает мощность, добавленную за шестилетний период до этого, и более чем в четыре раза превышает мощность, добавленную за шестилетний период после этого. Очевидно, это было время бума для отрасли.

1. Мощность производства электроэнергии на природном газе в США по первому году эксплуатации. Источник: Управление энергетической информации США.

Компания GE Gas Power, например, сообщила о добавлении более 350 единиц по всему миру к своему парку газовых турбин комбинированного цикла в 2002 году и более 300 дополнительных единиц в следующем году. Многие из газовых турбин были машинами E- и F-класса. Примечательно, что многие из этих энергоблоков, как ожидается, останутся жизнеспособными генерирующими ресурсами на долгие годы вперед.

Во время онлайн-презентации Крис Киллиан, директор по глобальным продажам генераторов GE Gas Power, входящей в GE Vernova, предложил прогноз о том, как агрегаты F-класса могут эксплуатироваться в течение следующих 10 лет для поддержки энергосистемы Северной Америки. «Часы, в течение которых [они] будут использоваться, будут сокращаться по мере увеличения количества возобновляемых источников энергии в сети», — сказал он. «Мы также видим, что количество пусков на этих установках будет увеличиваться. Многие из этих единиц могут в конечном итоге стать пикерами. Они будут подвергаться более циклической работе. Итак, мы увидим, что эти подразделения жизнеспособны в настоящее время, но они могут эксплуатироваться иначе, чем мы видели в прошлом».

Киллиан сказал, что GE обнаружила схожие тенденции при изучении машин E-класса и при рассмотрении сетей в Европе и Азии. «В целом, похоже, что будет много единиц, которые будут работоспособны еще долгие годы», - сказал он.

Ян Хьюз, главный инженер по надежности генераторов компании GE Gas Power, в ходе презентации рассмотрел некоторые аспекты жизненного цикла генераторов. Он сказал, что, хотя статор обычно проработает 25–30 лет, прежде чем потребуется перемотка, ротор, возможно, придется перемотать через 15–20 лет эксплуатации. Однако повышенная цикличность и колебания нагрузки повлияют на производительность жизненного цикла. «Целостность, которую мы наблюдаем, влияет на короткие повороты, движения изоляции и некоторые другие виды отказов», — сказал он.

Наиболее распространенные виды отказов включают заземление и короткое замыкание, неправильную работу, отказы шпилек главных клемм, межполюсных и межкатушечных разъемов, коронный разряд, повреждение и деградацию изоляции и брони, высокую вибрацию/тепловую чувствительность, изоляцию. а также миграция амортизаторов, загрязнение, сопутствующий ущерб, упреждающие и другие менее известные способы. «Необходимо понимать, что существует примерно 26 [режимов отказа], и они затрагивают все различные флоты — некоторые флоты более восприимчивы к определенным режимам отказа, например, флоты с воздушным охлаждением более восприимчивы к коронному разряду, чем водородные. охлажденные машины», — сказал Хьюз. «Не всем генераторам потребуется перемотка ротора или статора. Это зависит от множества различных факторов, включая ваши собственные коммерческие соображения».

«Действительно, лучшее, что вы можете сделать, — это понять риски, связанные с вашим автопарком, — сказал Киллиан. Вы хотите знать, какие у вас есть подразделения, которые сейчас подвергаются более высокому риску, а какие будут подвергаться более высокому риску в будущем. Вам захочется использовать некоторые стандартные инструменты прогнозирования, которые есть в нашей отрасли, например, показания датчиков магнитного потока, анализ частичных разрядов статоров, просмотр результатов стандартных электрических испытаний, просмотр таких вещей, как ток возбуждения. изменения, возможно, есть ли у вас проблемы с вибрацией, и чувствительны ли эти вибрации к увеличению или уменьшению выходной мощности? Это те вещи, на которые вам нужно будет обратить внимание и собрать эту информацию, чтобы помочь себе и помочь нам определить, какие уровни риска есть у вас в ваших подразделениях».

Планирование отключений также важно, и здесь владельцы и операторы должны проявлять максимальную активность. Поскольку все агрегаты, введенные в эксплуатацию в начале 2000-х годов, подлежат капитальному техническому обслуживанию примерно в одно и то же время, можно ожидать, что графики подрядчиков быстро заполнятся. «Мы действительно предсказываем, что спрос будет быстро расти в течение оставшейся части этого десятилетия, а это означает, что будет больше требований к обслуживанию на местах», — сказал Киллиан. «Поэтому планирование этой работы как можно скорее имеет первостепенное значение. Мы рассматриваем 18–24 месяца как время, когда вам действительно следует составить четкий план на случай отключений электроэнергии».