Основным источником информации о показателях повреждаемости обмотки ротора синхронных машин (СМ) являются данные эксплуатации. Ввиду больших конструктивных различий, влияющих на надежность работы изоляции обмотки ротора, анализ повреждаемости необходимо проводить для каждого типа машин. Наиболее полные данные об инцидентах и авариях, произошедших на таких синхронных машинах в России, как турбогенераторы, в период с 2001 по 2005 годы, изложены в [1]. Например, по состоянию на 31.12.2005 г., в эксплуатации находилось 10 турбогенераторов типов ТВВ-800-2Е и ТВВ-800-2 на трех электростанциях. За 5-ний период произошло 8 технологических нарушений, в том числе в статорах – 2, в роторах – 4, в оборудовании систем возбуждения – 1, в щеточно-контактном аппарате – 1. Распределение нарушений по узлам и системам турбогенераторов показано на рис. 1.
Нарушения произошли на всех трех электростанциях, в том числе 6 нарушений – на одной станции, по 1 – на двух станциях.
Поскольку количество турбогенераторов данного типа на электростанциях различно, то для оценки эксплуатационной надежности синхронных генераторов (СГ) широко применяется понятие удельной повреждаемости (удельного числа аварийных отключений), которое представляет собой среднее число аварийных отключений на одну машину в год, выраженное в процентах от общего числа отключений.
Удельная повреждаемость машин типов ТВВ-800-2Е и ТВВ-800-2 была высокой и составила 16,0 ⋅ 10-2 год-1 при средней величине по всем типам турбогенераторов 7,81 ⋅ 10-2 год-1 и при минимальной – 1,94 ⋅ 10-2 год-1 по парку турбогенераторов типа ТВВ-800-2Е и ТВВ-800-2. Высокое значение повреждаемости было обусловлено, главным образом, нарушениями в работе статоров и роторов. Основными причинами технологических нарушений в работе роторов явились дефекты системы изоляции обмотки ротора.
Согласно [1], в России за 2001-2005 гг. произошло 74 технологических нарушения в работе роторов. В табл. 1 приведена удельная повреждаемость роторов конкретных типов турбогенераторов. Удельная повреждаемость составила ω = 1,00 ⋅ 10-2 год-1 в среднем по всем типам машин. Наиболее ненадежными в России были роторы турбогенераторов типов ТВМ-500, ТГВ-500, ТВМ-300 и ТВВ-800-2. Безаварийно работали роторы в генераторах ТВВ-320-2, ТВВ-160-2Е, ТВФ-63-2Е, ТВ2-100-2, ТЗВ- 110-2, ТЗВ-63-2, ТВ-50-2, ТГВ-25, Т2-25-2, Т2-12-2 и Т2-6-2, а также в отечественных машинах старого типа и в импортных. Естественно предположить, что в них были дефекты ротора, но они не успели привести к технологическим нарушениям в работе до вывода генератора в ремонт.