Dominantním tématem posledního čísla letošního roku je odstávka jaderné elektrárny Temelín. Snažili jsme se pojmout problematiku komplexně, rozvést do širších souvislostí nejvyšší možné odborné úrovně. Aby byly články co nejvíce zajímavé pro čtenáře, vyzýval jsem dopisovatele a spolupracovníky, aby do textu zahrnuli třeba nějakou zajímavost nebo problém, který nastal, a popsali, jak se jej podařilo vyřešit. Jenže slovo „problém“nechtěl nikdo slyšet. Podle slovníku českých synonym je slovo problém např. nesnáz, potíž, překážka, trápení, zádrhel, záhada …
Tildy nad veličina-
mi značí, tyto veličiny jsou komplexních čísel. Nejdůležitější byly modální analýzy
vinutí, kostry jádra, tedy částí, nichž lze před-
pokládat nelineární chování jejichž výpočtové
modely prakticky nelze sestavit bez zkoušek na
modelovaných objektech. Vlastní frekvence mohou být nalezeny
vyhodnocením přenosových funkcí mezi referenčním bodem body měřící sítě. Vlastní tvary získané analýzou mě-
ření různými referenčními body byly vizuálně stej-
né jim příslušné vlastní frekvence byly prakticky
q ,ω)ƒ
Experimentální modální analýza vinutí
a kostry transformátoru
Cílem experimentální modální analýzy určení vlastních frekvencí vlastních tvarů kmitů testovaného objektu.
Obr. Aby mohly být výsledky modálních analýz verifikovány, byla provedena
multireferenční měření bylo zjištěno, vlastní frekvence mohou být níže představenou metodou nalezeny vysokou přesností, zatímco podoba
vlastních tvarů může být značně zkreslená. mělo následek
řádově nižší amplitudy odezev referenčních bo-
dech vzdálených místa buzení.
Z těchto dílčích, lokálně projevujících tvarů
kmitů mohly být sestaveny globální tvary, to
v případě, kdy byl známý fázový posun kmitů
mezi jednotlivými sloupy jádra.
Vzhledem nedostatečnému počtu míst, na
kterýchbylomožnovinutíbuditaxiálně,bylasesta-
vabuzenapouzevradiálnímsměruaodezvynatoto
buzeníbylysnímánydvěmatříosýmiakcelerometry
umístěnými většinou různých výškách.Buzeníbyloopětrealizovánorázovýmkladív-
kem maximální budící silou menší než kN. Odezvy vnějším
vinutí jsou ovlivněny modálními vlastnostmi ne-
přístupných vnitřních částí.
Měření dílčích vinutích, které bylo možné
pouzenajednomztransformátorů,dalopřekvapivě
dobré výsledky.
Že nejedná lokální tvary kmitu, prozradi-
lo srovnání výsledky analýz dalšími dvěma
referenčními body.allforpower. Vlevo nachází typický vlastní tvar jádra kostrou frekvenci 61,9 Hz, všech třech sloupech jsou nenulové amplitudy modálních souřadnic. Odezvy byly snímány
třemi tříosými akcelerometry umístěnými jed-
notlivých sloupech jádra.
.
Analýza vinutí
Tři fázová vinutí jsou vyrobena především
z mědi, ale zhruba pětina celkové hmotnosti, jež
činí asi polovinu hmotnosti jádra kostrou, připa-
dá izolační materiály. Vlastní tvary po-
stižené tímto jevem měly nenulové modální vý-
chylky pouze okolí referenčního bodu. Pro
vztah mezi odezvou budící silou platí:
(1)
kde vektor zobecněných souřadnic,
H(ω) matice dynamické poddajnosti (také
matice přenosu) závisející úhlové rychlosti
buzení vektor budících sil.
Zkoušky zahrnovaly měření provozních vibrací
a hluku modální testy celé sestavy jejích jed-
notlivých částí. Značná hmotnost
sestavy tlumení způsobené impregnací disipo-
valy (uvolnily) složky budící energie frekvencích
vyšších než neumožnily její rovnoměrnou
distribuci celém systému. jednoho
z transformátorů bylo možné provést měření nejen
na hotovém fázovém vinutí, ale dílčích typech
vinutí. zá-
kladě výsledků měření výpočtů byla posléze
provedena vibroakustická analýza cílem
navrhnout konstrukční úpravy, které vedly ke
snížení hlučnosti.
Celá sestava vážící několik desítek tun byla buze-
na rázovým kladívkem maximální budící silou
nižší než dvou směrech: normálovém
a rovnoběžném plechům.cz
| Rozvoj sítí Network development Развитие сетей |
Úvod
V období července 2011 června
2012 provedli specialisté Výzkumného zkušeb-
ního ústavu Plzeň celkem zkoušek dvou
typech transformátorů vysokým výkonem cí-
lem shromáždit podkladová data pro ladění vý-
počtových modelů obou transformátorů. 1. Axiální tvary kmitu jsou
navíc závislé stahovací síle, viz [1].
Analytickými výpočty axiálních vibrací vinutí
se zabývají vědecké práce přes třicet let, ale jak
ukazuje např. Pokud síla působí
v méně směrech, některé vlastních tvarů nemusí
být vybuzeny vůbec nepromítnou odezvy.119
05/2012 www.
Metodika měření
Během testování byla použita metoda „po-
hyblivého kladívka“, kdy referenčním bodem je
místo, němž snímána odezva měřící body
jsou postupně buzeny známou impulzní silou. bezměřeníjemožnéříci,žejádronelze
považovat homogenní ani izotropní těleso.
Metodou „pohyblivého kladívka“ získáno tolik
nekompletníchřádkůmaticeH(ω),kolikjeměřeno
referenčních odezev.
Analýza kostry jádra
Jádro transformátoru skládá impregno-
vaných plechů, které jsou sobě staženy pomocí
kostry vytvořené různých kovových nekovových
materiálů. [1] roku 2009, problém naladění
výpočtového modelu vinutí podle výsledků expe-
rimentu poměrně nový. Vlastní tvar frekvenci
72,4 (vpravo) ovlivněn vysokou hmotností tlumením tělesa kmitá jen sloup referenčním bodem. Jeden takový vlastní tvar zob-
razen obr.
Budící síla při vyhodnocování naměřených
dat ukázala jako nedostatečná. Každá fáze tvořena
šroubovicemi jednotlivých vinutí různých průmě-
rech vsazených sebe stažených svěrnými
deskami potřebnou výšku. případě, kdy jsou testovány nelineární objekty jako jádro vinutí
transformátoru, závisí výsledky analýzy poloze referenčního bodu. všech případech byl nale-
zen vlastní tvar dané frekvenci pouze jedním
kmitajícím sloupem vždy tím, němž nachá-
zel referenční bod. Nekompletní řádky se
v matici přenosu nenacházely, kdyby každý mě-
řících bodů byl buzen silovým impulzem třech
navzájem nezávislých směrech
