Схема электроснабжения горного участка

Диагностика масляных выключателей включает в себя:

1. Определение скоростных и временных характеристик

2. Измерение ходовых характеристик

3. Определение собственного времени включения и отключения

4.Тепловизионный контроль

5. Физико-химический анализ ДЖ

На внешней поверхности каждого масляного бака установлен термодатчик, который вместе с масляным баком и устройством подогрева масла внешне термоизолирован теплоизоляционным материалом. Дополнительно установленный управляющий контроллер, содержащий силовые управляющие выходы, информационные входы и информационный выход, соединен управляющими выходами с устройствами подогрева масла, информационными входами - с термодатчиками, а информационным выходом - с диспетчерским пунктом. Теплоизоляционный материал защищен влагомаслостойким и пожаростойким покрытием. Технический результат - обеспечение постоянно действующей диагностики состояния контактов выключателя без отключения высокого напряжения, что повышает надежность выключателя и его ресурс.

Надежность работы масляного выключателя высокого напряжения и его ресурс в значительной мере определяются техническим состоянием высоковольтных коммутируемых контактов. Техническое состояние высоковольтных контактов диагностируют по переходному сопротивлению, которое, например, для выключателя 110 кВ находится в диапазоне 50-700 мкОм. В замкнутом состоянии высоковольтных контактов выключателя высокого напряжения на них рассеивается тепловая мощность, величина которой согласно закону Ома пропорциональна переходному сопротивлению и квадрату рабочего тока. Ухудшение технического состояния высоковольтных контактов приводит к увеличению их переходного сопротивления, к увеличению тепловой мощности и разогреву контактов. При превышении некоторого порогового значения переходного сопротивления процесс разогрева высоковольтных контактов принимает лавинообразный характер, что может привести к их механическому разрушению, а зачастую и всего выключателя высокого напряжения.

Для диагностики рабочего состояния высоковольтных контактов масляного выключателя высокого напряжения необходимо вначале отключить его от высокого напряжения, затем замерить переходное сопротивление высоковольтных контактов и по его величине вынести решение о состоянии высоковольтных контактов. Можно также применить визуальный осмотр, для чего необходимо также отключить высоковольтный выключатель от высокого напряжения, частично разобрать его, а затем осмотреть высоковольтные контакты.

Известен маломасляный выключатель высокого напряжения (SU №1184020 А, МПК Н01Н 33/68) наружной установки, который содержит корпус, высоковольтные контакты, привод, дугогасительное устройство и устройство подогрева масла. Полость корпуса заполнена маслом.

Основным недостатком этого масляного выключателя высокого напряжения является невозможность его диагностики в рабочем состоянии. Для проведения диагностики необходимо вначале отключить его от высокого напряжения, затем замерить переходное сопротивление высоковольтных контактов и по его величине вынести решение о состоянии высоковольтных контактов. Можно также применить визуальный осмотр, для чего необходимо также отключить высоковольтный контакт от высокого напряжения, частично разобрать его, а затем осмотреть высоковольтные контакты. Такая диагностика может осуществляться только периодически, что снижает надежность работы высоковольтного выключателя и уменьшает ресурс его работы.

К другим недостаткам можно отнести большой расход электроэнергии для подогрева масла в масляном баке в холодное время года до температуры не ниже заданной. Подогрев масла производится для исключения его загустевания.

При эксплуатации масляного выключателя высокого напряжения в холодное время года при включенных устройствах подогрева масла внутри масляных баков образуется конденсат, так как точка росы расположена на их внутренней поверхности. Образующийся конденсат скапливается в нижней части масляных баков и его необходимо периодически сливать, так как в противном случае при отключении подогрева и сохранении отрицательных температур окружающего воздуха накопившийся в масляном баке конденсат замерзает, всплывает на поверхность масла и при этом может повредить внутренние детали масляного выключателя высокого напряжения.

Диагностика проводится следующим образом. Управляющий контроллер через информационные входы измеряет посредством термодатчиков текущую температуру поверхности масляного бака каждого полюса выключателя. Она соответствует температуре масла в масляном баке, на котором он установлен, так как теплопроводность его стенок многократно превышает теплопроводность теплоизоляционного материала. Информация о текущей температуре масла в масляных баках передается через информационный выход посредством канала штатной телемеханики в диспетчерский пункт, где обслуживающий персонал производит диагностику технического состояния высоковольтных контактов каждого.

При нормальном состоянии высоковольтных контактов тепловая мощность, рассеиваемая на переходном сопротивлении, невелика (единицы или десятки ватт) и не может заметным образом повлиять на температуру масла в масляном баке. При ухудшении состояния высоковольтных контактов увеличивается переходное сопротивление. Происходит разогрев высоковольтных контактов, рассеиваемая мощность увеличивается на порядок и более, что при наличии внешней термоизоляции масляного бака фиксируется термодатчиком по изменению температуры масла. В диспетчерском пункте обслуживающий персонал путем сравнительного анализа температуры масла в масляных бака осуществляет диагностику состояния высоковольтных контактов и выявляет неисправные. В необходимых случаях высоковольтный выключатель своевременно отключают посредством приводов от высокого напряжения, а затем производят ремонт высоковольтных контактов.

В холодное время года при снижении температуры масла ниже заданной (-20°С) управляющий контроллер через силовые управляющие выходы включает устройства подогрева масла, а при превышении запланированной температуры - выключает. Таким образом, температура масла в масляных баках поддерживается не ниже заданной. Затраты электроэнергии на подогрев масла снижаются пропорционально снижению коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала в 4-5 раз. Одновременно исключается интенсивное образование конденсата внутри масляных баков, так как точка росы для композиции: металлическая стенка масляного бака, слой теплоизоляционного материала и слой влагомаслостойкого и пожаростойкого покрытия будет находиться внутри слоя теплоизоляционного материала. Исключение образования конденсата внутри масляных баков предотвращает возможные механические повреждения внутренней конструкции масляного выключателя высокого напряжения, что снижает эксплуатационные расходы на его обслуживание.

При включенных устройствах подогрева масла диагностика состояния высоковольтных контактов осуществляется по сравнительной динамике (скважности) процесса их включения - отключения.

Теплоизоляционный материал масляных баков внешне защищен влагомаслостойким и пожаростойким покрытием, этим обеспечивается безопасность и долговечность его эксплуатации.

Следует отметить, что диагностика масляных выключателей требует измерения большего числа параметров и трудозатрат ввиду их конструктивных особенностей. Среди многочисленных технических параметров выключателей особое значение для их функционального назначения имеют временные параметры контактной системы и скоростные характеристики подвижных частей.

Качество работы контактной системы выключателей определяет в первую очередь совокупность следующих основных временных параметров: время включения и отключения, разновременность включения фаз, длительность и характер дребезга контактов. Эти параметры должны строго контролироваться в условиях эксплуатации на соответствие допустимым (нормируемым) значениям. Заметим, что работа выключателя зависит от состояния его механических частей, правильности регулировок, настроек, степени износа, наличия развивающихся дефектов, точности изготовления деталей и качества сборки на заводе-изготовителе.

Так, в режиме отключения чёткая одновременность разрыва дугогасительных контактов в каждой фазе высоковольтного выключателя обеспечивает равномерное распределение энергии дуги на разные плечи контактной системы и быстрое её гашение, что в свою очередь снижает степень износа и гарантирует длительный ресурс работы выключателя. Сокращение времени дребезга контактов также уменьшает их эрозию и увеличивает ресурс контактной системы. Одновременно замыкающиеся главные контакты выключателей обеспечивают предсказуемость и регулярность бросков тока намагничивания фаз трансформатора, а также исключают неполнофазные режимы электроустановок, что важно для правильной работы пусковых измерительных органов устройств РЗА. Сверхнормативное значение разновременности работы контактов выключателей может приводить также к перенапряжениям.
Традиционные методы и устройства для измерения параметров и характеристик высоковольтного выключателя, как правило, трудоёмки, результаты измерений фиксируются вручную, а точность определения тех или иных параметров зависит от субъективных факторов, а также от совершенства технических средств измерения.

Так, разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами обычно осуществляется косвенно, по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя, и производится медленно, ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Фиксация касания контактов в каждой фазе осуществляется оператором по загоранию соответствующих ламп в специальной схеме электрической цепи и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения положений подвижных контактов.

Для определения разновременности касания контактов выключателя с помощью данной методики необходим предварительный слив трансформаторного масла из его бака и ручное производство измерений. Процесс измерения не автоматизирован и не позволяет определять собственное время включения и отключения выключателя в рабочем режиме, а также выявить при этом дребезг контактов. В эксплуатационной практике нередки случаи, когда необходимо оперативно и без слива трансформаторного масла оценить разновременность касания контактов высоковольтного выключателя, например после аварийного отключения.

Если подвижные контакты выключателя всех трёх фаз при включении одновременно касаются неподвижных контактов, а при выключении одновременно размыкаются и если отсутствует обрыв шунтирующих сопротивлений, то в ряде случаев отпадает необходимость традиционной методики вскрытия выключателя со сливом диэлектрической жидкости. Известно, например, что в выключателях типов У-110 и МКП-110 кВ в баке одной фазы находится 2.7 т трансформаторного масла. Поэтому слив трансформаторного масла из баков выключателя и последующая его заливка после ремонта требуют больших трудозатрат, наличия дополнительных механизмов, ёмкости для слива масла, маслонасоса, шланга для перекачки диэлектрической жидкости и т. д. При этом возникает угроза загрязнения окружающей среды из-за неосторожных действий персонала.

Для измерения скорости контактов в нашей стране наиболее распространён метод, основанный на формировании периодического колебательного процесса с помощью вибрографа с пишущим узлом и штанги с диаграммной лентой, которая кинематически связана с подвижным контактом коммутационного аппарата. Этот метод также требует большого объёма подготовительных и восстановительных работ.

Существующий способ для измерения времени собственного включения и отключения высоковольтного выключателя предполагает применение источника постоянного и переменного напряжения, миллисекундомера и трёхполюсного автоматического выключателя. Временные параметры по этому способу определяются для каждой фазы отдельно. Очевидно, данным способом невозможно оценить разновременность включения и отключения разных фаз выключателя, а также выявить отскоки и дребезг контактов. Общим недостатком вышеназванных способов является ручное производство измерений, отсутствие автоматизации обработки данных измерений, невозможность хранения полученных результатов измерений для последующего архивирования и создания электронной базы данных. Существующие устройства для оценки технического состояния масляных выключателей типов ПКВ/М5А и ПКВ/М6 измеренные характеристики выдают в виде таблиц, а не в виде осциллограмм. Поэтому для персонала, обслуживающего высоковольтные выключатели, получение реальных осциллограмм их характеристик является более информативным и более ценным сведением, чем получение данных в виде таблиц. На базе многоканального цифрового регистратора достаточно легко удаётся производить контроль многих характеристик высоковольтных выключателей с применением новых методов и встроенного программного обеспечения в вычислительном блоке цифрового регистратора.

2.3 Эксплуатация гибких кабелей, применяемых при работе экскаватора

На современных открытых горных разработках широко применяют высокопроизводительные механизированные установки и комплексы с электрическим приводом. К ним относятся и экскаваторы. Каждая установка оснащена значительным количеством электротехнических изделий, на условия эксплуатации кото?ы? существенное влияние оказывают климатические и горнотехнические факторы.

Для присоединения электрооборудования к сети переменного или постоянного тока, используется изолированный проводник с медными или алюминиевыми жилами или кабели с медными или алюминиевыми жилами.

Проводники должны выбираться исходя из следующих условий:

1) При протекании по проводнику, расчётного по времени тока, он не должен нагреваться выше допустимой температуры.

2) Отклонение напряжения на зажимах электроприёмника не должно превышать допустимых значений.

3) Механическая прочность проводников должна быть достаточной для их безаварийной эксплуатации.

4) Для некоторы? видов проводников должна выполняться проверка по экономической плотности тока.

5)Все участки цепи должны защищаться аппаратами защиты от коротких замыканий.

В зависимости от горно-геологических и технологических особенностей разрезов внутрикарьерные линии электропередач выполняются воздушными, кабельными и воздушно-кабельными. В качестве кабельных вставок в передвижных воздушно-кабельных линиях допускается применять гибкие экскаваторные кабели, присоединяемые к проводам воздушных линий непосредственно на опорах без аппаратов подключения. При этом концевые разделки кабельных вставок должны иметь изоляцию, устойчивую к воздействию атмосферных осадков и солнечной радиации.

Для сооружения кабельных передвижных распределительных сетей и для питания самоходных и передвижных электропотребителей разрезов (экскаваторов, конвейерно-отвальных комплексов, буровых станков и т. п.) должны использоваться гибкие шланговые кабели, как минимум с пятью жилами: три силовых, заземляющая и вспомогательная (контрольная).
Для соединения гибких кабелей должны применяться соединительные коробки и штепсельные муфты.

Для присоединения экскаваторов и других передвижных машин и механизмов или электроустановок к электрическим сетям с изолированной нейтралью на номинальное переменное напряжение 10кВ частотой 50 Гц на основных жилах и до 380 В на вспомогательной жиле используется кабель гибкий КГЭТН-10.

Используется при повышенных токовых нагрузках, может устанавливаться вместо кабелей марки КШВГТ-10. Марка КГЭТН-10 не распространяет горение при одиночной прокладке.

Кабель гибкий силовой КГЭТ-10 предназначен для присоединения экскаваторов и других передвижных машин и механизмов или электроустановок к электрическим сетям с изолированной нейтралью на номинальное переменное напряжение 10кВ частотой 50 Гц на основных жилах и до 380 В на вспомогательной жиле. Кабели гибкие КГЭТ-10 используются при повышенных токовых нагрузках, могут устанавливаться вместо кабелей марки КШВГТ-10.

Кабель гибкий силовой КГЭТ-6 предназначен для присоединения экскаваторов и других передвижных машин и механизмов или электроустановок к электрическим сетям с изолированной нейтралью на номинальное переменное напряжение 6кВ В частотой 50 Гц на основных жилах и до 380 В на вспомогательной жиле. Изоляция кабелей устойчива к воздействию озона в течение 3 часов при концентрации 0,0015%. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Срок службы кабелей КГЭТ-6 - не менее 3-х лет.

Кабель гибкий силовой КГЭНШ предназначен для присоединения экскаваторов и других передвижных машин или электроустановок к электрическим сетям с изолированной нейтралью при номинальном напряжении переменного тока номинальной частоты 50 Гц основных жил - 6кВ, вспомогательной - 380 В.

Кабель гибкий силовой предназначен для эксплуатации на открытом воздухе. Преимущественно применяется для экскаваторов и других передвижных механизмов, оборудованных аппаратурой автоматического отключения при однофазном замыкании на землю.

Изоляция кабелей устойчива к воздействию озона в течение 3 часов при концентрации 0,0015%. Кабели в тропическом исполнении стойки к поражению плесневыми грибами. Срок службы кабелей - не менее 3-х лет.

Кабель гибкий силовой КГпЭ предназначен для присоединения экскаваторов и других передвижных машин или электроустановок к электрическим сетям на номинальное напряжение до 6 кВ переменного тока частотой 50 Гц на основных жилах и до 380 В на вспомогательной жиле.

Кабели гибкие силовые КГпЭ предназначены для эксплуатации на открытом воздухе. Преимущественно гибкие кабели КГпЭ применяются для экскаваторов и других передвижных механизмов, оборудованных аппаратурой автоматического отключения при однофазном замыкании на землю.

Изоляция кабелей гибких устойчива к воздействию озона в течение 3 часов при концентрации 0,0015%. Кабели гибкие в тропическом исполнении стойки к поражению плесневыми грибами.

Кабель гибкий предназначен для прокладки и эксплуатации в нестационарных условиях, т.е. тогда, когда требуется передать электрическую энергию от источника питания к передвижному механизму при постоянном растягивающем усилии (например, экскаватор - кабель марки КГЭ, конвейер - кабель марки КПГНУ), либо проектом предусмотрено значительное количество изгибов кабеля при монтаже, и т.п.

Что же придает кабелю необходимую гибкость? В первую очередь кабель становится гибким за счет использования большого числа тонких медных проволочек при изготовлении токопроводящей жилы. Т.е. согласно ГОСТ 22483-77 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров», чтобы изделие приобрело гибкость, класс гибкости жилы должен быть не менее 3. Всего таких классов 6. Изделие с 6 классом гибкости (т.е. с максимально возможным количеством медных проволочек) обладает повышенной гибкостью. Этим же документом нормируется сопротивление токопроводящей жилы гибкого кабеля в зависимости от сечения. Это информация будет полезна тем, кто при выборе кабеля или провода пытается проверить соответствие заявленного на ярлыке сечения токопроводящей жилы фактическому путем измерения. Это в любом случае будут некорректные измерения, т.к. «фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта». Именно так указано в вышеуказанном нормативном документе.

Жила гибкого кабеля изготавливается, как было сказано выше из меди. Почему именно медь, а не алюминий? Потому что медь - более пластичный металл по сравнению с алюминием, который, если его использовать для тонкого волочения и изготовления жилы при изгибе кабеля просто поломается. Иногда правда на жилах гибкого кабеля при длительном хранении, а также под воздействием материала изоляции, возникает окисная пленка зеленого цвета. Это, конечно же, ухудшает товарный вид изделия, но, тем не менее, не влияет на его эксплуатационные свойства. Т.к. окисная пленка на поверхности жилы является токопроводящей.

Следующий параметр, придающий кабелю гибкость - это материал изоляции и оболочки. Чаще всего гибкий кабель производят с изоляцией из этиленпропиленовой резины. Для различных изделий могут применяться резиновые смеси различного состава и пропорций. Но основу резиновых смесей всегда составляют диэлектрические каучуки. Кроме того, в состав смеси входят специальные наполнители, которые обеспечивают высокие электрические характеристики как смеси, так и изделия в целом, пластификаторы, придающие смеси технологичность и другие добавки. Для оболочки гибких кабелей используется шланговая резина.

Для питания передвижных электропотребителей карьеров (экскаваторов, горнотранспортных комплексов, буровых станков и других горных машин) разрешается применять гибкие резиновые кабели в соответствии с действующим стандартом.

Разрешается также применять гибкие кабели, изготовленные по техническим условиям, согласованным в установленном порядке. При этом в технических условиях должна быть указана пригодность этих кабелей для питания указанных горных машин.

Применение гибких кабелей иностранных марок допускается при наличии положительного заключения соответствующего научного подразделения.

Для питания стационарных установок должны применяться кабели и изолированные провода в соответствии с требованиями ПУЭ.

Транспортирование и хранение кабелей должны производиться в соответствии с требованиями завода-изготовителя.

Гибкий кабель, питающий передвижные карьерные электроустановки, должен прокладываться так, чтобы исключалась возможность его примерзания, ударов и раздавливания кусками горной массы, наезда на него транспортных средств.

В местах пересечения с железнодорожными путями и автодорогами кабель должен быть защищен от повреждений -- прокладкой его в трубах, коробах, желобах и др. Размеры защитных устройств должны превышать ширину железнодорожных путей или дорог не менее чем на 2 м в каждую сторону.

Кабели, находящиеся в зоне взрывных работ, должны быть убраны на время взрыва в безопасное место или защищены от повреждения при взрыве горной массы.

На обводненных участках кабель должен быть поднят на “козлы”, расстояние между которыми не должно превышать 10 м, и располагаться над поверхностью воды на высоте не менее 0,3 м.

У механизмов, не снабженных кабелеприемным барабаном или кабельным передвижчиком, излишек кабеля должен быть разложен на выровненной площадке вне рабочей зоны механизма петлями, с расстоянием в свету между соседними ветвями не менее 0,2 м.

Кабель, во избежание выдергивания из вводного устройства электропотребителей, должен быть закреплен приспособлением, обеспечивающим радиус изгиба на выходе не менее пяти-шести диаметров кабеля.

Все работы с кабелем (ремонт, соединение, испытание повышенным напряжением, подключение, отключение) должны производиться работниками соответствующей квалификации согласно требованиям настоящих Правил и ПТБ.

Производство работ по концевым заделкам, ремонту и соединению кабеля в условиях карьера допускается только после выполнения организационно-технических мероприятий в ПП и отсоединения его в ПП и от потребителя, разрядки от остаточных зарядов и ЭДС, генерируемой синхронными электродвигателями, путем наложения переносного заземления.

Запрещается перемещение кабеля, находящегося под напряжением, с помощью механизмов (кроме участка, определяемого длиной стрелы экскаватора).

Перемещение кабеля, находящегося под напряжением, разрешается вручную с обязательным использованием диэлектрических перчаток или специальных устройств с изолированными рукоятками.

Запрещается погрузка горной массы экскаватором «через кабель». При производственной необходимости руководством карьера может быть разрешена погрузка «через кабель» на срок не более суток при условии надежной защиты кабеля в зоне работы экскаватора.

Осмотры кабелей, питающих передвижные электропотребители карьеров, осуществляются:

а) машинистами (помощниками машинистов) экскаваторов (горнотранспортных комплексов), буровых станков и других машин -- ежесменно;

б) работниками, эксплуатирующими электротехнические объекты, под руководством должностного лица, ответственного за электроснабжение участка,-- ежемесячно.

При ежесменном осмотре кабеля проверяют правильность его прокладки по трассе, отсутствие порывов и трещин на всю глубину, проколов и срезов на маневровом участке (20 м от вводного устройства), смятий от наезда транспортных средств или падения глыб породы и других механических повреждений его наружной шланговой оболочки. Результаты ежесменного осмотра заносят в агрегатную книгу (оперативный журнал). О неисправностях кабеля сообщается работнику, ответственному за электроснабжение карьера в смене.

В объем ежемесячного осмотра входят работы, предусмотренные ежесменным осмотром, и осмотр концевых заделок кабеля, при котором проверяются наличие озонных трещин на поверхности изоляции токопроводящих жил, степень загрязнения изоляционных промежутков концевых заделок.

Результаты ежемесячного осмотра заносятся в оперативный журнал персонала, осуществляющего энергоснабжение карьера.

Перед вводом в эксплуатацию кабеля на концах его должны быть выполнены концевые заделки, включающие заделку шланга, заделку изоляции основных жил, напрессовку (напайку) наконечников или подготовку концов жил под специальные зажимы.

Концевые заделки кабеля рекомендуется выполнять с помощью изоляционной починочной резины, электроизоляционных гильз или трубок из кремнийорганической резины.

Заделка основных жил должна предотвращать:

а) перекрытия при напряжениях не менее номинального линейного, а также при возможных внутренних перенапряжениях;

б) коронные разряды на каждой жиле и между жилами при напряжении не менее номинального линейного;

в) значительное снижение уровня изоляции;

г) возможность проникновения влаги и пыли внутрь кабеля.

Длина жил в концевой заделке определяется конструкцией и размерами вводного устройства электрооборудования и расположением в нем присоединительных шпилек и должна быть не менее 350 мм.

Радиус изгиба изолированных жил во вводных устройствах должен быть по возможности максимальным, особенно на границе электропроводящего экрана с изоляцией.

Крепление кабеля во вводном устройстве должно исключать прикосновение изолированных частей токоведущих жил друг к другу, к токоведущим и заземляющим частям.

Выполнение концевых заделок и ремонт кабеля осуществляется в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.

Ремонт гибких резиновых кабелей для электроснабжения горных машин (комплексов) и других установок должен быть организован таким образом, чтобы обеспечивались безаварийная работа в межремонтный период при соблюдении правил эксплуатации, минимальный срок ремонта, минимальные трудовые и материальные затраты на ремонт, строгий учет кабеля, находящегося в эксплуатации и резерве, а также анализа аварийности.

На каждом предприятии, имеющем в постоянной эксплуатации более 2000 м гибких резиновых кабелей на напряжение до 1000В, или более 1000 м -- на напряжение выше 1000В, должны быть организованы специальные мастерские для ремонта кабелей.

Конструкция вулканизационных аппаратов должна отвечать требованиям безопасного выполнения работ обслуживающим персоналом. При отсутствии инструкции по безопасному обслуживанию вулканизационных аппаратов пользование ими запрещается.

2. 4 Организация планово-предупредительного ремонта синхронного двигателя

В целях обеспечения надежной работы оборудования и предупреждения неисправностей и износа на предприятиях периодически проводят планово-предупредительный ремонт оборудования (ППР). Он позволяет провести ряд работ, направленных на восстановление оборудования, замену деталей, что обеспечивает экономичную и непрерывную работу оборудования.

Чередование и периодичность планово-предупредительного ремонта (ППР) оборудования определяется назначением оборудования, его конструктивными и ремонтными особенностями, габаритами и условиями эксплуатации.

Оборудование останавливают для планово-предупредительного ремонта, когда оно еще находится в рабочем состоянии. Этот (плановый) принцип вывода оборудования в ремонт позволяет произвести необходимую подготовку к остановке оборудования - как со стороны специалистов сервисного центра, так и со стороны производственного персонала заказчика. Подготовка к планово-предупредительному ремонту оборудования заключается в уточнении дефектов оборудования, подборе и заказе запасных частей и деталей, которые следует сменить при ремонте.

Вырабатывается алгоритм проведения планово-предупредительного ремонта оборудования, обеспечивающий бесперебойную работу производства в период ремонта. Такая подготовка позволяет осуществлять полный объем ремонтных работ без нарушения нормальной работы предприятия.

Система планово-предупредительного ремонта оборудования включает в себя два вида работ - межремонтное обслуживание и периодическое проведение плановых ремонтных операций. Плановый ремонт состоит из текущего и капитального ремонтов электрооборудования.

http://electricalschool.info/main/electroremont/Межремонтное обслуживание включает в себя следующие основные операции: систематические осмотры оборудования, контроль за режимом работы, проверку степени загрязнённости и нагрева, правильности работы коммутационной аппаратуры, уровня и наличия масла, сохранности заземления, при необходимости - подтяжку болтовых соединений, смазку, устранение мелких неисправностей. Межремонтное обслуживание осуществляется оперативным и дежурным персоналом, а также персоналом, за которым закреплены то или другое оборудование, машина, станок, сварочный агрегат и т.п.

Межремонтное обслуживание имеет профилактическое, т.е. предупредительное значение, его цель - выявление оборудования, на котором необходимо немедленное проведение текущего ремонта. Как правило, такое заключение даётся персоналом ремонтных служб, непосредственно выполняющих эти работы.

Текущий ремонт представляет собой минимальный по объёму ремонт с разборкой электрооборудования.

http://electricalschool.info/При текущем ремонте очищают оборудование от пыли и грязи, заменяют или восстанавливают отдельные детали и части механизмов, устраняют мелкие неисправности и повреждения оборудования, восстанавливают надёжность электрических соединений, устраняют дефекты изоляции, заменяют обгоревшие контакты силовых трансформаторов, выключателей нагрузки, масляных выключателей, автоматических выключателей, заменяют масло или доливают его, ремонтируют щёткодержатели с заменой щёток, пружин и гибких связей, проверяют одновременность опускания всех щеток на контактные кольца двигателей с фазным ротором, очищают контакты реле или дугогасительные контакты пусковой аппаратуры от копоти и остатков оплавления или заменяют обгоревшие контакты и т.п.

Текущий ремонт проводится по следующей документации:

а) техническое описание и инструкция по техническому обслуживанию и монтажу;

б) формуляр на машины, для которых необходимо вести учёт их технического состояния и данных по эксплуатации;

в) паспорт для электрооборудования, технические данные которого гарантируются заводом-изготовителем;

г) ведомость запасных частей, инструментов, принадлежностей, материалов.

http://electricalschool.info/main/electroremont/Капитальный ремонт является обязательным после того как данное оборудование отработало срок, указанный заводом-изготовителем. При капитальном ремонте производят полную разборку электрооборудования, заменяют все изношенные части, модернизируют отдельные элементы.

Отремонтированное электрооборудование проверяют и испытывают в соответствии с ПТЭ. Капитальный ремонт электрооборудования производят по специально составленной технической документации, которая состоит из следующих документов:

- общее руководство по ремонту;

- руководство по капитальному ремонту;

- технические условия (ТУ) на капитальный ремонт;

- нормы расхода материалов и запасных частей.

Выполненные работы по капитальному ремонту оформляются специальным актом приёмки-сдачи ремонтных работ, к которому прилагают протоколы и акты о результатах измерения сопротивления электрической изоляции оборудования, сопротивления заземляющих устройств, химического анализа масла, проверки регулировки релейной защиты, приборов и цепей вторичной коммутации.

Период работы электрооборудования между двумя плановыми ремонтами (очередными) называется межремонтным периодом. Межремонтный период между двумя плановыми капитальными ремонтами называют ремонтным циклом.

Для эффективности планово-предупредительных ремонтов оборудования важна организация картотеки эксплуатируемого электрооборудования. В картотеках регистрируют все случаи выхода из строя электрооборудования, недостатки, обнаруженные при его осмотрах, а также сведения о профилактических испытаниях и проведённых ремонтах. Анализ такой картотеки позволяет установить наиболее целесообразный режим работы для эксплуатируемого электрооборудования.

Синхронные электродвигатели в настоящее время широко применяются для самых различных видов привода, работающего с постоянно скоростью: для крупных вентиляторов, эксгаустеров, компрессоров, насосов, генераторов постоянного тока и т.д. В большинстве случаев эти двигатели выполняются явнополюсными, мощностью 40 - 7500 кВт, для скоростей вращения 125 - 1000 об/мин. Двигатели отличаются от генераторов конструктивно наличием на роторе необходимой для асинхронного пуска дополнительной короткозамкнутой обмотки или аналогичного приспособления, а также относительно меньшим возушным зазором между статором и ротором. У синхронных двигателей к.п.д. несколько выше, а масса на единицу мощности меньше, чем у асинхронных двигателей, рассчитанных на ту же скорость вращения.

Самый простой и распространенный пуск синхронного двигателя - асинхронный пуск. Пуск двигателя состоит из двух этапов: первый этап - асинхронный набор скорости при отсутствии возбуждения постоянным током и второй этап - втягивание ротора в синхронизм после включения постоянного тока возбуждения.

Характерной и ценной особенностью синхронного двигателя по сравнению с асинхронным является возможность регулирования его реактивного тока (а следовательно, и cosц) путем изменения постоянного тока возбуждения. При нормальном токе возбуждения магнитное поле ротора индуктирует в обмотке статора э.д.с., которую можно считать приближенно равной напряжению сети, приложенному к зажимам статора. В этих условиях работающий синхронный двигатель нагружает сеть только активным током. Его cos ц = 1. По этой причине обмотка статора синхронного двигателя рассчитывается на один активный ток (у асинхронного двигателя эта обмотка рассчитывается на активный и реактивный токи). По этой причине при одинаковой номинальной мощности габариты синхронного двигателя меньше, а его к.п.д. выше, чем асинхронного.

Если же ток возбуждения синхронного двигателя существенно меньше номинального, то магнитный поток ротора индуктирует в обмотке статора э.д.с., меньшую, чем напряжение сети - это условие, когда двигатель недовозбужден. Помимо активного тока, он нагружает сеть реактивным током, отстающим по фазе от напряжения на четверть периода, как намагничивающий ток асинхронного электродвигателя. Но если постоянный ток возбуждения больше номинального, то э.д.с. больше напряжения сети - двигатель перевозбужден. Он нагружает сеть, кроме активного тока, реактивным током, опережающим по фазе напряжение сети, совершенно также как емкостной ток конденсатора. Следовательно, перевозбужденный синхронный двигатель может подобно емкости улучшать общий cosц промышленного предприятия, снижаемый индуктивными токами асинхронных двигателей.

Синхронные машины, как и другие электрические машины, обратимы, т.е. они могут работать как в двигательном, так и генераторном режимах. Однако электропромышленность выпускает синхронные машины, предназначенные для работы только в генераторном или только в двигательном режиме, так как особенности работы машины в том или ином режиме предъявляют различные требования к конструкции машины. [6]

Синхронные двигатели чаще работают в пусковых режимах и должны развивать больший пусковой момент, чем генераторы. Это накладывает определенные условия на конструкцию ротора: демпферную (пусковую) обмотку синхронных двигателей рассчитывают на большие токи и более длительный режим.

Для возбуждения синхронных двигателей используется электромашинная система возбуждения или тиристорная система возбуждения. В электромашинных системах возбуждения якорь возбудителя - генератора постоянного тока - соединяется с валом синхронного двигателя жестко или в тихоходных машинах - через клиноременную передачу, которая обеспечивает увеличение частоты вращения возбудителя и снижение его массы. Системы возбуждения синхронных двигателей принципиально не отличаются от систем возбуждения генераторов.

Характерным отличием синхронных двигателей является постоянство частоты вращения при изменении нагрузки. Синхронные двигатели имеют предельно жесткие механические характеристики. [6]

Одним из основных недостатков синхронных двигателей являются плохие пусковые свойства, которые ограничивают их применение. Пуск синхронных двигателей может быть частотным, при помощи разгонного двигателя или синхронные двигатели могут включаться на полное напряжение сети (асинхронный пуск). Наиболее распространенным является асинхронный пуск. Вследствие наличия короткозамкнутых контуров на роторе (демпферной обмотки, массивных полюсных наконечников) ротор разгоняется до частоты вращения, близкой к синхронной. Обмотка возбуждения при асинхронном пуске закорачивается на активное сопротивление. После подхода ротора к частоте вращения, близкой к синхронной, обмотка возбуждения подключается к возбудителю и осуществляется грубая синхронизация машины.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации в системе планово предупредительных ремонтов электрооборудования предусмотрено два вида ремонтов: текущий и капитальный.

Текущий ремонт производится с периодичностью, установленной с учетом местных условий, для всех электродвигателей, находящихся в эксплуатации, в том числе в холодном или горячем резерве (подробное разъяснение см. главу 4). Текущий ремонт является основным видом профилактического ремонта, поддерживающим на заданном уровне безотказность и долговечность электродвигателей. Этот ремонт производят без демонтажа двигателя и без полной его разборки.

Капитальный ремонт. Периодичность капитальных ремонтов электродвигателей Правилами технической эксплуатации не устанавливается. Она определяется лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия на основании оценок общей продолжительности работы электродвигателей и местных условий их эксплуатации. Капитальный ремонт, как правило, производят в условиях специализированного электроремонтного цеха (ЭРЦ) или специализированного ремонтного предприятия (СРП). В объем работ при капитальном ремонте входят работы, предусмотренные текущим ремонтом, а также работы.

Разборка электродвигателя производится в порядке, обусловленном особенностями конструкции электродвигателей. Последовательность разборки электродвигателей малой и средней мощности, имеющих подшипниковые щиты с подшипниками качения или скольжения. [6]

Сборка электродвигателей после ремонта. Подшипники качения напрессовывают на вал ротора. Шариковые подшипники устанавливают целиком. У роликовых подшипников на вал насаждают внутреннее кольцо с телами качения. Внешнее кольцо устанавливают отдельно в подшипниковый щит. Внешнее кольцо устанавливают в посадочное гнездо подшипникового щита с подвижной посадкой (скользящей или движения). Перед сборкой посадочные поверхности протирают и смазывают. Внутренние крышки подшипников устанавливают на вал до посадки подшипников. Подшипники небольших размеров насаживают на вал в холодном состоянии. Для посадки используют монтажную трубу, передающую ударные усилия запрессовки только на внутреннее кольцо подшипника. Для лучшего центрирования ударного усиления трубу снабжают медным кольцом и сферическим оголовком. Внутреннее кольцо подшипника должно плотно прилегать к заплечнику вала. Наружное кольцо должно легко вращаться вручную. Неразъемные вкладыши подшипников скольжения запрессовываются в посадочные гнезда подшипниковых щитов и фиксируются стопорным винтом.

Следует заметить, что у подшипников типа 180000 (закрытых), применяемых в электродвигателях серии 4А, консервационную смазку удаляют обтирочным материалом, смоченным в ацетоне. Установить на вал внутреннюю крышку подшипника, смазать посадочное место на валу машинным или дизельным маслом и молотком с наставкой напрессовать подшипник на вал ротора. Перед напрессовкой подшипник нагреть, заполнить полость подшипника смазкой и заложить оставшуюся смазку в камеры подшипников. Полости подшипников электродвигателей серии 4А с высотами вращения 112-280 мм заполняют смазкой ЛДС-2, серии 4А с высотами вращения 56-100 мм - смазкой ЦИАТИМ-221, а остальных электродвигателей - смазкой 1-13. [6]

Устранить дефект при собранном электродвигателе и снятой крышке щеточного устройства, для чего провести следующие операции и включить электродвигатель в сеть. Со стороны, противоположной щеточному устройству, приложить поочередно к каждому контактному кольцу изолированную планку с закрепленной на ней шлифовальной шкуркой и шлифовать поверхность колец до исчезновения следов пятен и мелких царапин и получения чистоты не ниже 8-го класса. Прошлифовать поверхность контактных колец на токарном станке при помощи суппортно-шлифовального приспособления или деревянной колодки, под которую положена шлифовальная шкурка. Биение проточенных и прошлифованных колец в радиальном направлении не должно превышать 0,06 мм, а в осевом - 0,1 мм. Снять поврежденную изоляцию с контактной шпильки ножом. Обмотать шпильку кабельной или телефонной бумагой до получения размеров шпильки с изоляцией электродвигателя 6-го габарита по ширине 12 и толщине 4 мм, а 7-го и 8-го габаритов - по ширине 16 и толщине 6 мм. При наматывании на шпильку первый и последний слои кабельной или телефонной бумаги смазать клеем БФ-2. Поверхность изоляции шпильки покрыть изоляционным лаком БТ-99 и просушить на воздухе в течение 3 часов.

Мероприятия по системе ППР отражаются в соответствующей документации, при строгом учете наличия оборудования, его состояния и движения. В перечень документов входят:

1. Технический паспорт на каждый механизм или его дубликат

2. Карточка учета оборудования (приложение к техническому паспорту)

3. Годовой цикличный план-график ППР оборудования

4. Годовая план-смета капитального ремонта оборудования

5. Месячный план-отчет ремонта оборудования

6. Приемо-сдаточный акт на проведение капитального ремонта

7. Сменный журнал нарушений работы технологического оборудования

8. Выписка из годового графика ППР.

На основании утвержденного годового плана-графика ППР составляется номенклатурный план на производство капитальных и текущих ремонтов с разбивкой по месяцам и кварталам.

2.5 Охрана труда и ТБ при сушке электродвигателей

Недостаточно удовлетворительные результаты измерения сопротивления изоляции обмоток нового или не работавшего в течение длительного промежутка времени электродвигателя в большинстве случаев указывают на то, что обмотки двигателя отсырели.

Наличие влаги значительно понижает электрическую прочность изоляционных материалов, и поэтому включение отсыревшего двигателя грозит пробоем изоляции.

Электродвигатели с отсыревшей обмоткой проходят сушку. Сушка, удаляя влагу, восстанавливает нормальные свойства изоляции. Все новые электродвигатели, а также электродвигатели, вышедшие из капитального ремонта, или находившиеся долгое время после монтажа в бездействии, до ввода в эксплуатацию подвергаются сушке.

Способы сушки различны. Лучшей является сушка в специальном шкафу с температурой внутри около 100°. Для сушки электродвигателей небольшой мощности можно применять лампы накаливания.

Сушка обмоток электродвигателя током не рекомендуется, так как она требует большой осторожности, может производиться только при пониженном напряжении и при обязательном участии технического персонала. Неправильное включение отсыревшего электродвигателя под напряжение при сушке может легко привести к повреждению изоляции обмоток.

Без необходимости проведение сушки влечет за собой дополнительные неоправданные расходы. Режим сушки должен выполняться с соблюдением всех технических норм и правил. При неправильном режиме можно испортить обмотку и ее придется менять.

Основное назначение сушки электродвигателя - удаление избыточного количества влаги из изоляции. При этом происходит повышение сопротивления до оптимального значения, при котором электродвигатель можно подключить к напряжению. Номинальное сопротивление электродвигателей должно быть от 0,5 МОм при рабочей температуре от +10 до - 30 градусов Цельсия.

Для вновь смонтированных электродвигателей номинальное сопротивление должно быть указано в таблице. Кроме этого рекомендуется определить коэффициент абсорбции ka6c с помощью мегаомметра.

Удаление избыточного количества влаги из обмоточной изоляции производится путем диффузии, которая в свою очередь вызывает перемещение влаги в сторону потока тепла от более холодных частей к более горячим частям.

Перемещение влажности происходит за счет перепада температуры. При наибольшем значении сушка проходит более интенсивнее и занимает меньшее количество времени. Для ускорения процесса рекомендуется производить быстрый нагрев и периодическое охлаждение до температуры воздуха.

При проведении процесса сушки не стоит забывать, что температура может достигнуть предельных значений, в то же время нагрев наружной части будет еще незначительным. Специалисты, которым доверено проводить сушку, должны вести тщательный контроль и следить за параметрами повышения температуры.

Перед проведением процесса сушки помещение должно быть тщательно очищено от пыли, грязи и мусора. Электродвигатель следует тщательно осмотреть и продуть сжатым воздухом. Весь период сушки рекомендуется измерять сопротивление изоляционного слоя обмотки по отношению к корпусу, который тщательно заземлен. При использовании рациональных способов сушки, которая отличается от прохождения тока в обмотке, применяют две разновидности - потери в корпусе статора и в активной стали. Нагрев осуществляется путем применения переменного магнитного потока непосредственно в сердечнике статора и корпусе электродвигателя.

Пропиточно-сушильные отделения, в которых для пропитки обмоток электродвигателей применяются лаки с горючими растворителями, относятся к категории взрыво- и пожароопасных. Поэтому располагают сушильно-пропиточные отделения в отдельных помещениях, изолированных от соседних участков сплошными огнестойкими перегородками. Световые проемы помещений могут выходить только наружу здания.

Сушильно-пропиточные отделения оборудуются пропиточновытяжной вентиляцией. Все силовое и осветительное электрооборудование, находящееся в помещении отделения, должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении.

Ванны, в которых производится пропитка методом погружения, должны закрываться крышками после загрузки в них изделий, а так же иметь бортовой отсос. При загрузке изделий в ванну и закрывании ее крышкой необходимо избегать ударов стальных деталей друг о друга, так как это может вызвать искру.

Хранят лаки и растворители и готовят пропиточные составы в отдельных помещениях, подаются они в ванны пропиточного отделения по трубопроводам.

В электрокалориферах сушильных печей можно применять только трубчатые нагреватели с надежной изоляцией спиралей от соприкосновения с парами растворителей, проходящих через систему циркуляции воздуха. Во избежание появления искры контакты электронагревателей должны быть вынесены на наружные стенки калориферов и из помещения пропиточного отделения.

Включение электрокалориферов и вентиляторов воздушной циркуляционной системы сушильных печей должно быть сблокировано. Калорифер может быть включен только после пуска в работу вентилятора.
Лопасти вентилятора должны быть выполнены из цветного металла, с тем чтобы при авариях (от удара лопастей вентиляторов о стенки стальных воздухопроводов) не возникало искры.

Категорически запрещается курить в помещениях сушильно-пропиточных отделений, стирать одежду в бензине и растворителях. При стирке (от трения материалов друг о друга, особенно шерстяных) может возникнуть статическое электричество, а образовавшаяся искра от его разряда может вызвать взрыв паров растворителя.

Одним из наиболее надежных путей оздоровления условий труда персонала сушильно-пропиточных отделений и решения вопросов взрыво- и пожаробезопасности является механизация и автоматизация процессов пропитки и сушки, а также применение для пропитки лаков без растворителей и водноэмульсионных лаков, растворителем которых служит водопроводная вода.



Список источников и литературы

Источники

1. «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» для электроустановок напряжением до 1000В / Главгосэнергонадзор Минэнерго СССР. - М.: Энергоатомиздат, 2010. - 240 с.

Литература

2.Анистратов Юрий Иванович, Журнал «Горная промышленность» 2008 - 2010, ООО НПК «Гемос Лимитед».

3. Беккер Р.Г., Дегтярев В.В., Седаков Л.В. и др. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник - М.: Недра, 2007. - 503 с.

4. Гольдберг О. Д., Гурин Я. С., Свиридов И. С. Проектирование электрических машин. - М.: Высшая школа, 2008. - 431 с.

5. Назаров А. И., Смирнов А.С. Электрооборудование карьерных экскаваторов и буровых станков. Пособие по изучению конструкций и электрических схем Кировск, 2005. - 24 с.

6. Кульчицкий В.В. Электрические машины. Методическое пособие по расчету двигателей постоянного тока с применением компьютерных технологий. - Хабаровск: ДВГУПС, 2003. 51с.

7. Пашнин В.М. Электрические машины/ Хабаровск: Дальневосточный государственный университет путей сообщения. - 45 с.

8. Рухлов А.В. «Электрификация открытых горных работ». Лекционный курс. / Днепропетровск. - Изд. «Национальный горный университет», 2013. - 101с.

9. Чеботаев Н.И. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ / М.: Изд-во "Горная книга", 2006. - 474 с.

Размещено на Allbest.ru

...