تحلیل ارتعاشی فرکانسی مجموعه تجهیزات نیروگاه اول سد شهید عباسپور به منظور تعیین منشا ارتعاشی و ارایه راه حل اصلاحی

هدف گزارش حاضر ارایه تحلیلی بر نتایج تست های ارتعاشی انجام شده در نیروگاه شهید عباسپور به منظور بررسی و ریشه یابی عیوب محتمل و موثر می باشد. این تحلیل ها در دو بخش عمده تحلیل فرکانسی ارتعاش و تحلیل هیدرولیکی برای بررسی ناپایداری جریان سیال و رخدادهای کاویتاسیون، نوسانات فشار و گردابه در توربین و درفت تیوب انجام گرفته اند. در یک نگاه اجمالی ارتعاشات با منشا مکانیکی در درجه اول اهمیت قرار دارند و علایم عیوب مکانیکی از قبیل نامیزانی اجزای دوار و یاتاقان ها در واحد 3 و عمدتا 4 برجسته می باشند (گرچه سطح ارتعاش بنا به نتایج زمان تست در حد وخیم و اخطار نیست). مولفه های ضعیف تری از ارتعاش با منشا هیدرولیکی در بار کامل و جزیی ملاحظه می شود که اثر ان به عنوان نمونه در واحد 3 بیشتر مشهود است. ارتعاشات با منشا الکتریکی با توجه به اینکه سهم مولفه فرکانسی مرتبط با ان در طیف سیگنال ها ناچیز است در درجه سوم اهمیت قرار دارد.

چنانکه از طیف های ارتعاشی سیگنال ها استنتاج می شود مقادیر دامنه در فرکانس های مربوط به عیب الکتریکی بسیار کمتر از مقدار دامنه در فرکانس مربوط به سرعت دورانی محور و در اکثر موارد از هارمونیک دوم نیز پایین تر می باشد. لذا ارتعاشات القایی ناشی از نامیزانی میدان مغناطیسی ژنراتور بسیار اندک و کمتر از دیگر عیوب و حساسیت ذکر شده در استاندارد مورد استناد می باشد. بدین ترتیب وجود عیب الکتریکی قابل توجه در شرایطی که تست ها گزارش شده اند منتفی است.

بررسی واحدها در حالت بار جزیی و بار کامل نشان می دهد که به طورکلی در این حالت بار نیروگاه، در واحدهای 2 و 3 اثرات گردابه (به صورت مشابهی با انچه در تست نیم بار واحد مشاهده می شود) البته با دامنه کمتر وجود دارد، در صورتیکه این پدیده در واحد های 1 و 4 مشاهده نمی گردد. این موضوع با این واقعیت که رانر توربین واحد 1 و 4 متفاوت با واحدهای 2 و 3 است تطابق دارد، زیر اثرات هیدرولیکی واحدهای 1 و 4 مانند هم و متفاوت با واحدهای 2و 3 می باشد.

به منظور تحلیل تیوریک کاویتاسیون و نوسانات فشار، شبیه سازی نسبتا دقیقی از جریان سیال در توربین بر مبنای اطلاعات هندسی- هیدرولیکی رانرها انجام گرفت که گرچه بسیار مفصل و زمان بر بوده است اما به نتایج مفید و قابل توجهی انجامیده است. بنا بر انالیز هیدرولیکی انجام شده (فصل6)، نوسانات فشار در توربین 13 پره در مقایسه با توربین 15 پره بیشتر است (گرچه به نظر می رسد بازدهی هیدرولیکی ان بهتر باشد). این امر موید ارتباط زیرهارمونیک های مشاهده شده در تست با نوسانات فشار موجود در توربین13پره می باشد.

بنابراین با توجه به تحلیل های صورت گرفته می توان نتیجه گرفت که عوامل الکتریکی و هیدرولیکی نقش اولیه موثری در افزایش مقدار ارتعاش نداشته و عامل اصلی عیوب مکانیکی می باشد. عیوب مکانیکی که عمدتا خود را در هارمونیک های سرعت دورانی محور نشان می دهند شامل نامیزانی، ناهم راستایی، لقی یاتاقان و ... می باشند که همگی ناظر به حساسیت تعمیرات و نگهداری واحدها هستند.

مشکلات ارتعاشی با گذشت زمان، طول عمر، استهلاک و فرسودگی واحدها به تدریج افزایش می یابند. بدین خاطر وجود یک سیستم خودکار اندازه گیری برای پایش وضعیت ارتعاشی واحدهای نیروگاه یک ضروری است. این سیستم علاوه بر پایش مستمر ارتعاش برای ارسال فرامین هشدار و اخطار، امکان تدوین تاریخچه و روند تراز ارتعاشی نقاط حساس را جهت بررسی های تحلیلی فراهم می نماید. بنابراین پیشنهاد می شود که نصب و بهره برداری از چنین سیستمی در دستور کار جدی بهینه سازی نیروگاه یک قرار گیرد.

لازم به ذکر است که در طی انجام این پروژه، چهار گزارش تفکیک شده برای مراحل مختلف ارایه شده است. این گزارش مجموعه ای از اهم گزارش های قبلی و جمع بندی نهایی پروژه می باشد.

Keywords:

تحلیل ارتعاشی فرکانسی