P11-02

ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид 3–6 октомври 2001

Kukovski Ivan, dipl.el.ing. JP Elektrostopanstvo na Makedonija HEC Mavrovo - Gostivar

Metoda za rehabilitacija na stator od generator so izrabotka na model na mestoto na gradba vo HEC Raven

Kratka sodr`ina Ova e nov na~in na rehabilitacija na generatorite vo Hidrocentralite. Vo Makedonija e za prv pat primenet vo rehabilitacijata na trite generatori vo HEC Raven. Metoda se sostoi vo izrabotka na statorot od generatorot na lice mesto vo ma{inskata sala vo HEC Raven. Magnetnoto jadro e izraboteno od eden del so zgolemuvawe na mo}nosta na generatorot. Statorskata namotkata e izrabotena vo fabrika na proizvoditelot i vgradena na lice mesto vo izrabotenoto magnetno jadro vo ma{inskata hala vo HEC. Noviot stator e postaven vo “staroto” ku}i{te od generatorot. Klu~ni zborovi: rehabilitacija, magnetno jadro, stator, namotki, generatorsko ku}i{te Abstract This is a new method for rehabilitation of generators in hydropower plants. The method is used in Macedonia for the first time in rehabilitation of three generators in HPP Raven. The method is consisted in manufacturing of generator’s stator “at site” in machine hall in HPP Raven. The magnetic core is manufactured in one piece with upgrading the power of generator. The stator winding is manufactured in the Factory of Contractor and is mounted in magnetic core “at site” in machine hall in HPP. This new stator is installed in the “old” frame of generator. Key words: rehabilitation, magnetic core, stator, windings, generator frame 1. Voved HEC Raven e edna od trite hidrocentrali od Mavrovskiot hidroenergetski kompleks. Vo pogon e pu{tena vo dve fazi. Vo prvata faza vo 1957g. pu{teni se vo pogon dva agregati i vo 1973g. u{te eden agregat. HEC Raven ima{e tri agregati so mo}nost od 8 MVA, cos f = 0.8 i broj na vrte`i 500 vrt / min. Izvedbata na agregatite e vertikalna. Klasa na izolacija na namotkite “B” na rotor i stator. Proizvodstvo : Rade Kon~ar od Hrvatska. HEC Raven e kompletno zavisna od rabotata na HEC Vrutok bidej}i za pogon gi koristi vodite od HEC Vrutok i se smeta kako proto~na elektrana od HEC Vrutok. Dolgogodi{en pogon na agregatite pove}e od 40 g. nalo`uva{e potreba od rehabilitacija na generatorite. Statistikata poka`uva{e deka vo pogon sekoj agregat be{e prose~no okolu 4500 ~asa so 250 pu{tawa / godi{no. Sostojbite so izolacijata na statorskiot

P11-02 2/7

paket naveduva{e na prezemawe predvremeni merki pred da istata bide o{tetena. Pregledite koi bea izvr{eni od stru~nite ekipi na Mavrovskiot Sistem i konsultantite od EEF - Friburg, [vajcarija ja nalo`ija potrebata na prezemawe predvremeni merki za rehabilitacija na ovie generatori. Rehabilitacijata na generatorite be{e izvr{ena so finansiska pomo{ od [vajcarskata vlada. Celta be{e da se prodol`i vekot i doverlivosta na agregatite so zgolemuvawe na nivnata mo}nost i da se dobijat tri identi~ni generatori so isti parametri, bidej}i postojnite bea so razli~ni vrednosti na generatorite. 2. Sostojba so opremata Slednite relevantni faktori bea zemeni vo predvid koga se vr{ea ocenki za prezemawe na soodvetni odluki za opremata. Vlijanie na glavni elementi od ~ie odnesuvawe zavisi odreduvawe na raspolo`ivosta na sekoja elektrana se:

- turbinata, - generatorot, - energetskiot transformator i - razvodnata visokonaponska postrojka.

Od ovie elementi, generatorot e onoj koj ima najgolemi barawa na tehni~ki plan, kako statorot taka i rotorot. Statorskata namotka e izlo`ena na zabele`itelno stareewe bidej}i taa e edinstvena generatorska komponenta na koja vo pogonot deluvaat istovremeno:

- Temperatura, - elektromagnetno pole, visok napon, - okolna sredina (izdvojuvawe grafit, maslo, abrazivna pra{ina, vla`nost i dr.), - mehani~ki napregawa.

Stareeweto na izolacijata na namotkata e direktno proporcionalno so eksplotacioniot period. Popravkite na namotot se dolgi i skapi. [to se odnesuva do rotorite, naponite ne se taka visoki, no temperaturata i mehani~kite napregawa koi zavisat od brzinata na vrtewe i tipot na ma{inata imaat isklu~itelno posebna va`nost. 3. Barawa za rehabilitacija Za sekoj od trite generatori be{e predvideno da se napravat slednite zafati:

- Novo magnetno kolo - Nova statorska namotka - Novi ladilnici na generator - Kontrola i po potreba revizija na site delovi od generatorot ( rotor i budilici)

3.1. Osnovni barawa za generator definirani vo baraweto za ponuda bea sledni:

Nominalna prividna mo}nost 9 MVA ( prethodnata be{e 8MVA) nominalen napon 6,3 kV Faktor na mo}nost 0.9 ( prethodno be{e 0,8) Odnos na kuso soedinuvawe minimum 0,7 ( prethodno 0,9 za A i B i 0,78 za C) Struja na rotor ograni~ena na nominalna vrednost pred rehabilitacija za

site re`imi na rabota na rehabilitiraniot generator Magneten lim so kvalitet 1,1 W/kg pri 1 T i 50 Hz.

P11-02 3/7

Namotka na stator dvoslojna Klasa na izolacija na statorska namotka: F ( prethodno be{e B ) Buka na generator ograni~ena na maksimum 85 dB Maksimalna nadtemperatura na rotor 70 0S i na stator 85 0S Magnetnoto kolo da bide izraboteno od eden del, bez magnetni spojki

3.2. Tehnikata na izvedba na ovie barawa be{e definirana vo tehni~kite specifikacii i e postavena kako bazna ponuda nare~ena klasi~na metoda. Nejzinite osobenosti bea sledni:

Izrabotka na statorskite namotki vo fabrikata na proizvoditelot na opremata - izolacija na elementarni navojki - izolirawe na snopot so mika hartija - tretman vo prazno, natopuvawe pod pritisok so polimerna termostabilna smola,

zagrevawe vo kontrolirana termope~ka Testirawe na namotkite vo fabrika Se~ewe na delovi od magnetniot lim za izrabotka na magnetnoto kolo vo fabrika Transport na namotkite i magnetniot lim vo hidrocentrala Priprema na ku}i{teto na generatorot Monta`a na magnetnoto kolo Monta`a i pricvrstuvawe na namotkite Ispituvawe na namotkite pri monta`a Elektri~no soedinuvawe na namotkite

3.3 Druga opi{ana tehnika vo tehni~kite barawa kako varijanta e metodata nare~ena Globalno natopuvawe so sledni karakteristiki:

Proizvodstvo na statorskite namotki vo fabrika kako za klasi~nata metoda no bez finalniot tretman na natopuvawe

Se~ewe na delovi od magnetniot lim za izrabotka na magnetnoto kolo Monta`a na magnetnoto kolo vo fabrika Monta`a na namotkite vo magnetnoto kolo vo fabrika Globalno natopuvawe na modulot (namotki i magnetno kolo) vo fabrika Transport na modulot vo hidrocentrala Priprema na ku}i{teto na generatorot Monta`a na modulot Proba na montiran modul na mesto Elektri~no povrzuvawe

3.4. Treta metoda predlo`ena kako varijanta od ponuduva~ite e metodata nare~ena prenatopenost so sledni specifiki:

Proizvodstvo na statorskite namotki kaj snabditelot kako za klasi~nata metoda no izolacija so prenatopena mika hartija i bez finalen tretman na natopuvawe

Ispituvawa na namotkite vo fabrika Se~ewe na magnetniot lim za izrabotka na magnetnoto kolo Transport na opremata vo hidrocentralata Priprema na ku}i{teto na generatorot Monta`a na magnetnoto kolo Monta`a i pricvrstuvawe na namotkite Testirawe na namotkite Elektri~no soedinuvawe

P11-02 4/7

Sporedba na predlo`enite tehniki

Metoda prednosti nedostatoci striktna kontrola na site

na fazi na izvedba na namotkata {to dozvoluva

golem kvalitet na realizacija

Vreme za monta`a podolgo

Klasi~na metoda mo`na demonta`a na

namotkata i magnetnoto kolo vo sekoe vreme za

zamena na defekten ili o{teten del

Povisoka cena

zadovolitelna manipulacija na namotkata i magnetnoto

kolo vo monoblok modul

Kontrola na kvalitetot na namotkata e pote{ka i

nekompletna

Monta`a i demonta`a vo kratko vreme

Globalno natopuvawe

Eftina cena na realizacija

nemo`nost na posebno zamenuvawe na o{teteni

ili defektni delovi

kompletna kontrola na site delovi na namotkata

kvalitet na realizacija poslab so namotkite ako nema finalno zagrevawe

zadovolitelna manipulacija

na namotkite i na magnetnoto kolo vo eden

monoblok modul

ograni~eni mo`nosti za zamena na o{teteni ili

defektni delovi

monta`a i demonta`a vo kratko vreme

Prenatopuvawe

eftina cena na realizacija

monta`a na specijalen {ator vo slu~aj na finalno

zagrevawe

4. Izvedba Voobi~aena izvedba za pogolemi generatori e od dva ili pove}e delovi na statorskiot paket. Ova e odredeno od dimenziite na statorkiot paket i od izrabotka na istiot vo fabrika na proizvoditelot. Poradi toa se javuva problem so transport do soodvetna hidrocentrala poradi ograni~uvawe na dimenziite vo patniot soobra}aj. Za nadminuvawe na ovie problemi i dobivawe pove}e prednosti od tehni~ki aspekt, razvien e metod na izrabotka na t.n. modul na stator od generatorot koj se izrabotuva na lice mesto, vo samata hidrocentrala. Vo hidrocentralata se donesuva magnetniot lim za izrabotka na statorskiot paket i istiot e spremen za monta`a bez dodatni dorabotki. Namotkite od statorot se istotaka spremni za monta`a i doneseni vo hidrocentralata. Pomo{en alat za monta`a kako hidrauli~ni digalki, presi, i izolacioni materijali se

P11-02 5/7

isto taka locirani vo hidrocentralata. Monta`ata zapo~nuva so priprema na privremeno ku}i{te so to~ni dimenzii vo koe }e se formira statorskiot paket. Statorskiot paket se redi po odnapred definiran redosled i se pricvrstuva so hidrauli~na presa so pritisok od 15 bari i taka se ostava preku cel den a potoa se prodol`uva so monta`a dodeka ne se istiot zavr{i. Procesot na realizacija se odviva{e vo nekolku fazi me|usebno dobro osmisleni.

1. Nabavka na magnetniot lim i negova obrabotka vo fabrika na snabditelot so spremnost za sostavuvawe na magnetnoto jadro.

2. Nabavka na elektrolitski bakar i izrabotka na namotkata vo fabrika na proizvoditelot so soodvetni ispituvawa

3. Transport na vaka spremni elementi do HEC Raven zaedno so pomo{ni alati za monta`a

4. Izrabotka na magnetnoto jadro vo eden del na lice mesto vo HEC Raven so soodvetni ispituvawa

5. Monta`a na namotkata vo izraboteno magnetno kolo 6. So samiot ~in na montirawe na namotklata vo novoto magnetno kolo, se zapo~na so

demontirawe na generatorot predviden za rehabilitacija. Pri toa se izvadi stariot magneten lim i se pripremi ku}i{teto od generatorot za noviot modul na statorot.

7. Se izvr{ija proverki na sostojbata na rotorot od generatorot, sistemot za vozbuda i le{i{tata.

8. Gotoviot statorski paket se postavi vo ku}i{teto od generatorot, se pricvrsti i centrira.

9. Vo vaka spremen stator se postavi rotorot od generatorot i posle ispituvawa na karakteristikite na rehabilitiraniot stator, istiot se pu{ti vo normalna eksploatacija.

Priprema za novoto magnetno kolo Izraboteno novo magnetno kolo

P11-02 6/7

Montirawe na rotor od generator

Montirawe na noviot statorski paket Montiran noviot statorski paket vo ku}i{teto na generatorot

Izgled na stariot statorski paket Izgled na ku}i{te od generatorot

spremno za monta`a na noviott stator

P11-02 7/7

5. Pridobivki od realizacijata na ovoj proekt So realizacijata na ovoj proekt se napravija i izmeni vo konstruktivnite komponenti na generatorot so primena na sovremeni materijali soodvetni na sega{nata tehnologija na materijalite. Pridobivkite mo`e da se specificiraat kako sledi:

- Vekot na eksploatacija na generatorite e prodol`en za narednite triesetina godini.

- Upotreben e magneten lim so debelina od 0,5 mm i specifi~ni gubitoci od 1 W/kg pri indukcija od 1 T i 50 Hz. Prethodno upotrebeniot lim be{e so gubitoci od 2,5 W/kg za istite uslovi.

- Izolacija na statorskiot namot e izvedena vo termi~ka klasa F. Prethodno izolacijata be{e so klasa B.

- Pricvrstuvawe na namotkata vo kanalite na magnetnoto jadro e izvedeno so elasti~ni izolacioni podlo{ki vo tehnika poznata kako ”Ripple spring”.

- Generatorot e izraboten so zgolemena mo}nost od 9 MVA i cos ϕ = 0,9. Prethodno mo}nosta be{e 8 MVA so cos ϕ = 0,8.

- Magnetnoto kolo e izraboteno pod pritisok od 15 bari so {to se podobruva negovata kompaktnost i se podobruva toplotnata sprovodlivost

- Postignato e zgolemuvawe na koeficientot na iskoristuvawe na generatorot so namaluvawe na zagubite soodvetno na zgolemeneta mo}nost

- Izrabotkata na noviot statorski namot e napravena taka da se namaleni vi{ite harmonici vo sinusoidalniot napon vo mre`ata proizvedeni od generatorot. Ova izobli~uvawe e limitirano na 1,5% dodeka prethodno be{e 5%.

6. Zaklu~ok Vo HEC Raven e izbrana metoda za izrabotka na statorot od eden del. Ova dava pove}e prednosti vo odnos na izrabotka na stator od dva dela koi voglavno mo`at da se podelat na sleden na~in:

1. Prednost pri transport: Transport na gotov stator od fabrika do Hidrocentrala bara posebni tro{oci za osiguruvawe i merki na organizirawe na specijalen transport. Pri vakov na~in na izvedba na modul vo HEC Raven, ovie dopolnitelni tro{oci za osiguruvawe i specijalni transporti se izbegnati.

2. Pri izvedba na stator od dva dela, sekoga{ soedinuvaweto na dvata dela na magnetnoto kolo e slaba to~ka. Vakvo slabo mesto pri izrabotka na stator od eden del nema.

3. Izrabotka na soedinitelni namotki ako statorot e od dva dela mora da se napravi na lice mesto vo HEC . So toa se gubi eventualna prednost na monta`a na namotkite vo fabrika na proizvoditelot.

4. Vreme na zastoj na agregatot e svedeno na minimum potrebno. Potrebno vreme za izrabotka na vakov rehabilitacionen proces vo negova izrabotka iznesuva okolu sedum meseci. So ovoj pristap, zastojot na agregatot se sveduva na vreme od maksimalno 35 denovi.

5. Postoi neprekinata kontrola na kvalitetot na izrabotkata na generatorot od strana na Sopstvenikot na generatorot bidej}i izrabotkata e celosno vo ma{inskata hala na HEC,

Literatura

1. Programa za rehabilitacija na postrojkite vo HEC Mavrovo, 1995g. 2. Mission report - detailed expert evaulation of theHPP Mavrovo – Gostivar, february 1996, EEF 3. Final report for rehabilitation of HPP in Macedonia from the World Bank, May 1997 4. Rehabilitation du complexe hydroelectrique de Mavrovo - Gostivar, Macedoine. cahier E,

Specifications Techniques, Lot No 3, Edition: mai 1998 5. Rapport de mission en Macedoine, fevrier 1999, Centrale Raven, EEF- Friburgeoises