Капитальные ремонты в электроремонтных цехах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Энергетика России обеспечивает надежное электроснабжение народного хозяйства страны и жилищно-бытовые нужды различных потребителей электрической и тепловой энергии. Решение этой задачи во многом зависит от высококвалифицированных специалистов среднего звена - техников-электриков, предприятий и установок всех отраслей промышленности с применением современных средств электронно-вычислительной техники.

Основой экономики всех индустриальных стран мира является электроэнергетика. ХХ век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности.

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

по производству электроэнергии - электрические станции;

по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии - электрические сети и подстанции;

по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах - приёмники электроэнергии.

Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты, электроприемники и ЛЭП.

Наличие большого количества электрооборудования на современном предприятии обуславливает зависимости от объема и сложности работ по эксплуатации электроустановок, создание энергослужбы, укомплектованной соответствующим по квалификации электротехническим персоналом.

Для непосредственного выполнения обязанностей по организации эксплуатации электроустановок соответствующим документом по предприятию назначается ответственным за электрохозяйство - главный энергетик.

Конкретная структура отдела главного энергетика определяется задачами, возглавляемыми на ОГЭ в условиях данного предприятия. Даже в условиях одного и того же предприятия структура ОГЭ не может быть стабильной, а должна изменяться вместе с развитием предприятия по мере изменения величины и структуры основных фондов, технологии, требований к параметрам различных видов энергии и энергоносителей, к микроклимату, к надежности оборудования и сетей, в зависимости от участия энергетической службы в строительстве, реконструкции, технологических перепланировках и связанных с этим монтажных работ, в изготовлении нестандартизированного оборудования и от ряда других факторов.

Тем не менее, несмотря на разнообразие задач и функций энергетической службы на различных предприятиях и учет ответственности энергетических объектов за обеспечение бесперебойной работы предприятий и особых требований к их эксплуатации со стороны техники безопасности, необходимо установить общие принципы организационной структуры и масштабов отделов главного энергетика предприятия по категориям объемов и сложности энергетического хозяйства.

1. Техничекий раздел

1.1 Краткая характеристика объекта

капитальный ремонт асинхронный электродвигатель

В данной работе заданием определён капитальный ремонт асинхронных электродвигателей средней мощности. Капитальные ремонты проводятся в электроремонтных цехах. В состав цеха входят несколько участков:

1. испытательный участок - здесь производят предремонтные испытания для выявления неисправностей электрических машин, поступивших в ремонт. Помимо внешнего осмотра здесь измеряют активные сопротивления и сопротивление изоляции обмоток, проверяют целость подшипников (при работе машины на холостом ходу), правильность и плотность прилегания щеток к коллектору и контактным кольцам, уровень вибрации.

2. ремонтно-механический и кузнечно - сварочный участки - На этих участках ремонтируют изношенные и изготавливают новые конструктивные детали электрических машин -- валы, корпуса подшипников скольжения, крышки подшипников и др. Здесь же производят ремонт и пере шихтовку магнитопроводов (сердечников), а также механическую обработку и восстановление резьбовых соединений. Кроме того, здесь изготавливают необходимую для ремонта технологическую оснастку.

4. обмоточный участок - здесь ремонтируют старые и изготавливают новые обмотки электрических машин восстанавливают поврежденный обмоточный провод, осуществляют укладку, пропитку и сушку обмоток, производят сборку рабочей схемы соединения обмоток и осуществляют контроль изоляции обмоток в процессе ее изготовления и укладки. В отделении окраски проводят отделочные работы и окраску машин после сборки и испытаний.

5. участок комплектации и сборки - Сюда направляются исправные чистые узлы и детали с участка разборки и дефектации, отремонтированные узлы и детали с остальных участков, а также недостающие комплектующие детали (крепеж, подшипники качения и т.п.). Полный машинокомплект поступает на сборку, где осуществляется поузловая и общая сборка электрических машин. Здесь же производится и балансировка роторов электрических машин.. Кроме того, на участке установлены балансировочные станки.

6. испытательная станция - здесь проводятся послеремонтные испытания электрических машин по соответствующим программам, а также испытания новых конструкций, узлов и деталей, изготовленных в процессе реконструкции или модернизации.

7. склад - здесь хранятся метериалы для ремонта ( подшипники, медный провод, электроизоляционный картон, киперная лента и др.)

Транспортные операции в цеху выполняются с помощью кран-балок.

Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП - 16 км.

Низкое напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2.. Грунт в районе цеха - песок с температурой +20є. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая. Потребители цеха относятся к 2 категории надежности ЭСН. Электроприемники II категории -- электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

В помещениях по технологическим условиям производства не выделяется технологическая пыль в таком количестве, чтобы она оседала на проводах или проникала бы внутрь машин или аппаратов.

Среда цеха характеризуется как нормальная на основании следующих параметров:

- относительная влажность воздуха не выше 60 % . ПУЭ 1.1.6.

- температура воздуха не выше +35є ПУЭ 1.1.10.

- агрессивные пары, жидкости и газы не применяются ПУЭ 1.1.11

В отношении опасности поражения людей электрическим током цех относится к помещениям с повышенной опасностью, так как имеются :

- токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

- возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям здания, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.

1.2 Структура электротехнической службы

Электротехническая служба комплектуется штатом специалистов: инженерно-технических работников (ИТР), электромонтеров, теплотехников, холодильщиков, радиотехников и других специалистов в зависимости от наличия и колличества действующих электрических, тепловых и других энергетических установок.

2. Технологическая часть

Электрические машины могут работать продолжительное время без ремонта при условии: обеспечения режимов работы, наиболее соответствующих назначению, исполнению и номинальным данным (мощности, напряжению, и др.) электрооборудования; систематического проведения профилактических осмотров, чисток, проверок и испытаний электродвигателей; своевременного устранения выявленных дефектов и неисправностей; правильного подбора и применения смазочных материалов.

Сроки между осмотрами или ремонтами электродвигателей устанавливают в соответствии с указаниями заводов-изготовителей, действующими правилами технической эксплуатации электрооборудования и местными инструкциями, наиболее полно учитывающими конкретные условия работы оборудования.

Планово предупредительный ремонт электрооборудования. Его выполняют в полном соответствии с заранее составленным и согласованным соответствующими цехами и отделами предприятия графиком. Все работы по планово - предупредительному ремонту электродвигателей подразделяются на текущий, средний и капитальный.

Текущий и средний ремонты охватывают такие работы, которые не требуют полной разборки электродвигателей. Текущий ремонт электродвигателя заключается в промывке подшипников и смене в них масла, осмотре и устранении неисправностей в его пускорегулирующей аппаратуре, смене щеток и т.д. Текущие ремонты в большинстве случаев выполняет, не вскрывая оборудование, при отключенном напряжении персонал, обслуживающий электроустановку. При среднем ремонте тщательно осматривают и чистят оборудование, заменяют изношенные части, осуществляют мероприятия, связанные с регулировкой частей машины, аппаратов и других элементов электроустановки. Капитальным ремонтом называют работы по замене или восстановлению основных и, как правило, наиболее сложных частей, сборочных единиц или деталей электродвигателей, например перемотку роторной или статорной обмотки двигателя. Работы по капитальному ремонту выполняет с частичной или полной разборкой ремонтируемого электродвигателя персонал ремонтного цеха предприятия за счет средств, отпускаемых на восстановление изношенного оборудования.

Текущие и средние ремонты проводят чаще, чем капитальные. Чтобы не нарушить нормальную деятельность предприятия вследствие простоя оборудования, работы по текущему, среднему и капитальному ремонту выполняют в строго определенные и заранее установленные сроки. Независимо от того, наступил или нет установленные срок очередного ремонта, ремонтируют всякое электрооборудование, имеющее повреждение, которое препятствует дальнейшей нормальной его эксплуатации или представляет угрозу безопасности обслуживающего персонала.

Типовой объем работ при капитальном ремонте включает:

- производство операций текущего ремонта;

- проверку осевого разбега ротора и радиальных зазоров подшипников скольжения с последующей перезаливкой вкладышей;

- замену подшипников качения;

- полную разборку машины с чисткой и промывкой всех механических деталей;

- замену дефектных обмоток (включая ремонт короткозамкнутых обмоток), очистку и продувку сохраняемых обмоток;

- пропитку и сушку обмоток, покрытие лобовых частей обмоток покровными лаками и эмалями;

- ремонт коллекторов, контактных колец и щеточных узлов (вплоть до их замены на новые);

- ремонт магнитопровода статора и ротора, включая частичную замену листов;

- восстановление прессовки магнитопроводов; ремонт подшипниковых щитов, корпуса, восстановление размеров посадочных мест;

- ремонт вала;

- ремонт или замену вентилятора;

- замену неисправных пазовых клиньев, различных изоляционных деталей;

- маркировку выводных концов в соответствии с ГОСТ 183-74;

- сборку и окраску машины;

- проведение приемо-сдаточных испытаний и оформление сдачи машины в эксплуатацию.

Электрическая машина, поступающая для ремонта, должна быть укомплектована всеми необходимыми деталями, очищена от грязи и пыли, шкив или полумуфта должны быть сняты. Нужно проверить состояние корпуса, крепящих деталей, фланцев, панелей зажимов, выводных концов, осмотреть подшипниковые щиты. Замерить величину воздушного зазора не менее чем в четырех точках с обеих сторон машины, а также величину осевого перемещения ротора, проверить целостность обмоток, замерить их омическое сопротивление и сопротивление изоляции.

Рис.1. Технологическая схема ремонта электрических машин.

2.1 Предремонтные испытания

Предремонтные испытания имеют целью определить, какие именно узлы машины являются дефектными и подлежат ремонту или замене, а в отдельных случаях выявить исправные электродвигатели, которые вообще не подлежат ремонту и поступили в ремонт по ошибке.

Предремонтные испытания и замеры включают измерения геометрических размеров узлов и деталей, механических износов и отклонений (эксцентриситет, биение, конусность и т. д.), а также в необходимых случаях электрические испытания (измерение сопротивления изоляции, проверку электрической прочности изоляции, измерение сопротивления обмоток и их частей при постоянном токе) и проверку состояния сердечника статора (определение потерь в стали). Предремонтные испытания производятся на испытательном участке.

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками машины с номинальным напряжением до 500 В измеряют исключительно мегаомметром на 500 В; машины с номинальным напряжением свыше 500 В - мегаомметром на 1000 В. По окончании измерений цепи разряжают на заземленный корпус машины. Продолжительность разрядки обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше следующая: обмотки машины мощностью до 1000 кВт (кВ -А) - не менее 15 с; обмотки машин большей мощности - не менее 1 мин.

Соединенные фазы многофазных обмоток считают за одну цепь, если начало и конец каждой фазы не обеспечены отдельными выводами, и всю многофазную обмотку испытывают относительно корпуса машины целиком. Если имеются выводы от начала и конца каждой фазы, испытания проводят по очереди для каждой фазы при соединении других фаз с корпусом машины. Результаты испытания изоляции обмотки относительно корпуса и между обмотками считаются удовлетворительными, если во время испытания не происходит пробоя изоляции или перекрытия ее скользящими разрядами.

Измерение сопротивления обмоток или ее частей рекомендуется производить универсальным мостом сопротивлений или специальными щупами методом амперметр-вольтметр. Кроме того существуют специальные аппараты СМ-1, СМ-2 или ЕЛ-1, позволяющие определить витковые замыкания, обрывы в обмотках, нахождение паза с короткозамкнутым витком, правильность соединения обмоток, маркировку выводных концов и другие повреждения.

Если неисправности, выявленные при внешнем осмотре, не препятствуют включению машины под напряжение, ее запускают вхолостую. При этом контролируют вибрацию, нагрев отдельных частей, обращают внимание на уровень шума.

Температуру отдельных доступных мест электродвигателя определяют спиртовыми термометрами палочного типа, имеющими цилиндрическую форму и сравнительно небольшие размеры по высоте и оп диаметру (6-7мм). Резервуар термометра обертывают фольгой, чтобы можно было плотнее прижать к нагретой поверхности. Широко распространенный способ измерения температуры - термопара с индикатором температуры. Температура подшипника может быть выше нормы в результате повреждения его или отсутствия смазки.

Результаты осмотра, замеров и наблюдений заносят в протокол, журнал или ведомость дефектов (ремонтную ведомость), которые являются основными документами для ремонта.

2.2 Разборка и дефектовка

Рис.2. Снятие кожуха вентилятора

Разборку производят осторожно, избегая ударов молотком или больших усилий. Туго отвинчивающиеся болты или гайки предварительно смачивают керосином и оставляют на несколько часов, чтобы они легче отвинчивались.

Рис.3. Снятие вентилятора

На основные узлы и детали навешивают бирки, на которых указывают принадлежность их к данному двигателю. Мелкие детали складывают в ящики. Болты, гайки и шпильки после разборки ввертывают на место во избежание их потери.

Рис.4. Снятие крышек подшипников и подшипниковых щитов

Отвинчивают болты крепления фланцев подшипников, снимают фланцы, ослабляют крепления. Отвинчивают болты, крепящие подшипниковый щит к корпусу. Не снимая щит, наносят на него и корпус метки, по которым при сборке машины щит устанавливают на свое место. Легкими ударами молотка через деревянную прокладку по выступающим частям щита отделяют его от корпуса. Чтобы предохранить ротор

И статор от повреждения при ремонте тяжелых двигателей, до отделения подшипниковых щитов от корпуса ротор подвешивают при помощи подъемного приспособления. Отделив подшипниковый щит от корпуса, передвигают его вдоль вала машины. Чтобы не повредить железо и изоляцию обмоток при снятии щита, предварительно в воздушный зазор между ротором и статором кладут лист плотного картона, на который и ляжет ротор, когда щит будет снят.

Рис.5. Извлечение ротора из статора

В небольших машинах после снятия обоих подшипниковых щитов ротор вынимают вручную. В крупных машинах ротор вынимают подъемными приспособлениями. При выемке ротора следят за тем, чтобы он двигался строго по оси машины.

Рис.6. Снятие подшипников

Шарико- и роликоподшипники снимают с вала съемником. Захваты съемника накладывают на внутреннее кольцо подшипника. В трудных случаях подшипники до съема прогревают, поливая их горячим маслом температурой не более 100° С.

Втулки или вкладыши подшипников скольжения выбивают или выпрессовывают из подшипниковых щитов. В первом случае слегка ударяют молотком по деревянной выколотке, которую прикладывают к торцевой стороне втулки. При этом щит помещают на деревянную подставку, имеющую отверстие, диаметр которого должен быть больше наружного диаметра выбиваемой втулки. Во втором случае пользуются несложным приспособлением, при помощи которого втулку можно выпрессовать и опять запрессовать.

2.3 Ремонт деталей механической части

Ремонт сердечников. Сердечники (активная сталь) одновременно служат магнитопроводом и остовом для размещения и укрепления обмотки. При ремонте и замене обмотки необходимо проверить сердечники и устранить обнаруженные дефекты. Основные неисправности сердечников статора и ротора, их причины, а также способы устранения приведены в таблице:

Ремонт вала. Формы валов электрических машин с указанием посадок и шероховатостей показаны на рис.9:

Вал может иметь следующие повреждения: изгиб, трещины, задиры и царапины шеек, общую выработку, конусность и овальность шеек, развал шпоночных канавок, забоины и расклепывание торцов, смятие и износ резьбы на концах вала, потерю напряженности посадки на валу сердечника и в редких случаях поломку вала.

Ремонт валов является ответственной работой и имеет специфические особенности, так как ремонтируемый вал очень сложно отделить от сопряженного с ним сердечника. Допустимая норма на обточку шеек вала составляет 5 - 6% от его диаметра; допустимая конусность 0,0003, овальность 0,002 от диаметра. Валы, имеющие трещины глубиной более 10-15% размера диаметра при длине более 10% длине вала или периметра, подлежат замене. Общее количество вмятин и углублений не должно превышать 10% посадочной поверхности под шкив или муфту и 4% под подшипник.

Ремонт станин и подшипниковых щитов. Основные повреждения станин и подшипниковых щитов: поломка лап крепления станины; повреждение резьбы в отверстиях станины; трещины и коробление подшипниковых щитов; износ посадочной поверхности отверстия щита под посадку подшипника.

Ремонт станины и подшипниковых щитов заключается в заварке трещин, приварке отбитых лап, восстановлении изношенных посадочных мест, разрушенной резьбы в отверстиях и удалении оставшихся оторванных.

Рис.7. Заливка вкладыша центробежным способом

Основные требования к установке подшипников скольжения:

рабочие части вкладышей подшипников должны быть пригнаны (шабрением по шейкам в средней их части по дуге от 60 до 120°);

норма поверхности соприкосновения (при проверке на краску) шейки вала и нижнего вкладыша - два пятна на 1 см2 поверхности на дуге 60-90°; наличие плотных поясов по концам шейки вала и верхнего вкладыша - одно пятно на 1см2.

Повреждения и замена подшипников качения. Основным повреждением подшипников качения является износ рабочих поверхностей: обоймы, сепаратора, кольца, шариков или роликов, а также наличие глубоких рисок и царапин, следов коррозии, появления цветов побежалости. Ремонт подшипников качения в ЭлРЦ не производят, а заменяют новыми. У электромашин средней мощности срок службы подшипников качения составляет 2 - 5 лет в зависимости от размера двигателя и режима его работы. Основные требования к установке подшипников качения:

внутренние кольца подшипников должны быть насажены на вал плотно;

наружные кольца подшипников должны быть вставлены в расточки подшипниковых щитов свободно с зазором 0,05 - 0,1 мм по диаметру;

осевой зазор (величина осевого перемещения одной обоймы относительно другой) не должен превышать 0,3 мм.

Ремонт уплотнений. Попадание смазки из подшипников внутрь электрических машин происходит из-за конструктивных недостатков, неправильного монтажа уплотнений и неправильного применения смазки. Кольцо с зубчиками, насаженное на вал дополнительно к обычному сальниковому уплотнению, не допускает попадания смазки внутрь машины. Для установки такого кольца необходимо укоротить вкладыш подшипника кольцевой смазки.

Для устранения сильной утечки смазки внутрь машины на вал насаживают маслоотражательное кольцо с наклонными отражателями для отбрасывания масла в подшипник. При сильной осевой вентиляции следует устанавливать дополнительные уплотнения лабиринтного типа. Ремонт уплотняющих устройств заключается в замене шпилек с поврежденной резьбой, сверлении и нарезке резьбы в новых отверстиях уплотняющих колец.

Балансировка роторов. Для обеспечения работы электрической машины вибраций после ремонта ротор в сборе со всеми вращающимися частями (вентилятором, кольцами муфтой, шкивом и т.п.) подвергают балансировке.

Различают статическую и динамическую балансировку. Первую рекомендуют для машин с частотой вращения до 1000 об/мин и коротким ротором, вторую дополнительно к первой - для машин с частотой вращения более 1000 об/мин и для специальных машин с удлиненным ротором. Статическую балансировку производят на двух призматических линейках, точно выверенных по горизонтали. Хорошо сбалансированный ротор остается неподвижным, находясь в любом положении относительно своей горизонтальной оси. Балансировку ротора проверяют для 6 - 8 положений ротора, поворачивая его вокруг оси на угол 45-60°. Балансировочные грузы закрепляют сваркой или винтами. Свинцовые грузы забивают в специальные канавки, имеющие форму ласточкина хвоста.

При динамической балансировке место расположения определяют по величине биения (вибрации) при вращении ротора.

Динамическую балансировку производят на специальном балансировочном станке. Установленный для проверки вращающийся ротор при неуравновешенности начинает вместе с подшипниками вибрировать.

Рис.8. Станок для динамической балансировки роторов: 1 - стойка; 2 - балансируемый ротор; 3 - индикатор стрелочный; 4 - муфта; 5 - привод

Чтобы определить место неуравновешенности, один из подшипников закрепляют неподвижно, тогда второй при вращении продолжает вибрировать. К ротору подводят острие цветного карандаша или оставляют на нем метку. При вращении ротора в обратном направлении стой же скоростью тем же способом наносят вторую метку. По среднему положению между двумя полученными метками определяют место наибольшей неуравновешенности ротора.

В диаметрально противоположной по отношению к месту наибольшей неуравновешенности точке закрепляют балансировочный груз или высверливают отверстие в точке наибольшей неуравновешенности. После этого аналогичным способом определяют неуравновешенность второй стороны ротора.

Сбалансированную машину устанавливают на гладкую горизонтальную плиту. При удовлетворительной балансировке машина, работающая с номинальной частотой вращения, не должна иметь качаний и перемещений по плите. Проверку производят на холостом ходу в режиме двигателя.

2.4 Ремонт электрической части электродвигателя

Ремонт обмоток. Перед ремонтом обмоток необходимо точно определить характер неисправности. Часто направляются в ремонт исправные электродвигатели, ненормально работающие в результате повреждения питающей сети, приводного механизма или неправильной маркировки выводов.

При полной перемотки статора асинхронного электродвигателя освобождают от крепления лобовые части катушек и соединительные провода после отжига статора; разрезают соединения между катушками и фазами; осаживают клинья вниз и выбивают их из пазов статора; удаляют обмотку из пазов; очищают пазы, продувают и протирают

Приспособления для демонтажа статорных обмоток и очистки пазов

Заготовка изоляции и гильзовка пазов статора электродвигателя

Устанавливают статор на кантователь, замеряют длину и ширину паза; изготавливают шаблон, нарезают гильзы из прессшпана, пояски и другой изоляционный материал; устанавливают гильзы и укладывают пояски

Кантователь статоров

Намотка катушек статора на намоточном станке

Распаковывают бухту, измеряют провода, устанавливают бухту на вертушку; закрепляют провода в поводке; определяют размер витка катушки. Устанавливают шаблон; наматывают катушечную группу, отрезают провод, перевязывают намотанную катушку в двух местах и снимают ее с шаблона.

Микрометр, универсальный шаблон, намоточный станок

Укладка катушек в статор

Укладывают катушки в пазы статора. Устанавливают прокладки между катушками в пазах и в лобовых частях.

Уплотняют провода в пазах и оправляют лобовые части; закрепляют катушки в пазах клиньями, изолируют концы катушек лакотканью и киперной лентой.

Инструмент обмотчика, баночка с клеем

Сборка схемы обмотки статора

Зачищают концы катушек и соединяют их по схеме; сваривают электросваркой (паяют) места соединений, заготавливают и присоединяют выводные концы; изолируют места соединений; бандажируют схему соединения и выправляют лобовые вылеты; проверяют правильность соединения и изоляцию

Напильник, нож, плоскогубцы, молоток. Электродуговой паяльник, мегомметр, контрольная лампа.

Размещено на Allbest.ru