Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ижевская государственная сельскохозяйственная академия

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Эксплуатация электрооборудования»

тема: «Проектирование электротехнической службы»

Выполнил: студент

Благодатский С.А.

Проверил: Булдакова С. Д.

Ижевск - 2015



Содержание

Введение

1. Характеристика электротехнической службы

2. Карта учета электрооборудования

3. Составление эксплуатационной карты электрооборудования предприятия

4. Расчет годовой производственной программы

5. Определение численности персонала и структуры ЭТС

6. Построение годового графика то и тр электрооборудования

7. Разработка материально-технической базы

8. Обоснование технологической схемы ремонта

9. Компоновка материально-технической базы ремонта технологическим оборудованием

10. Расчет потребности запасных частей и материалов для этс на год эксплуатации

11. Защита электродвигателей от аварийных режимов методом минимального напряжения

Заключение

Литература



Введение

Высокие показатели надежности электрооборудования определяются уровнем его эксплуатация.

Обслуживание электрооборудования сельскохозяйственных предприятий осуществляется электротехническими службами (ЭТС) хозяйств.

Центральной задачей деятельности таких служб является своевременное и качественное проведение профилактических мероприятий.

Упорядочить работу персонала ЭТС, обеспечить своевременное и качественное выполнение ими плановых заданий можно при наличии графика технических обслуживаний (ТО) и текущих ремонтов (ТР). Составление такого графика представляет достаточно сложную и трудоемкую задачу и занимает значительную долю времени руководителя ЭТС.

График ТО и ТР представляет собой основную часть проекта ЭТС. С его использованием решаются вопросы определения численности персонала ЭТС, материально-технического снабжения, финансирования. Вместе с тем, при обосновании ЭТС сельскохозяйственного предприятия также подлежат решению задач по принятию рациональной структуры ЭТС, формированию ремонтно-обслуживающей базы, обоснованию резервного фонда и т.д.

Основные задачи эксплуатации: 1) обеспечение бесперебойной, надежной и безопасной работы электрооборудования; 2) достижение максимальной эффективности в использовании электрооборудования с целью увеличения производительности всей установки; 3) снижение эксплуатационных затрат и обеспечение наилучших технико-экономических показателей электрооборудования. Пути решения задач эксплуатации: 1) правильный выбор э/о исходя из условий окружающей среды; 2) правильный выбор типа мощности э/о с учетом конкретных данных; 3) проведение и строгое соблюдение графиков ТО и ТР э/о; 4) строгое соблюдение правил эксплуатации; 5) Правильная организация труда и систем управления электрохозяйством.

Одной из основных особенностей электрооборудования сельскохозяйственных предприятий является широкая номенклатура применяемых изделий при относительно небольшой мощности аппаратов и малой повторяемости однотипных агрегатов. В сельском хозяйстве используется более 300 наименований электротехнических изделий. В состав электрооборудования входят: электрические машины, электронагревательные установки, электроосветительные и облучательные приборы, ПЗА, установки обеспечивающие питание электроэнергией. Среди электрических машин основное место занимают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели серии 4А, АИ, А и А2. Используются электродвигатели с фазным ротором до 100 кВт в основном для орошаемого земледелия. Применяются синхронные генераторы на резервных электростанциях, сварочные генераторы и машины постоянного тока.

Надежность работы электрооборудования будет зависеть от условий эксплуатации где работает оборудование (условие использования, условие окружающей среды, условие электроснабжения, условие обслуживания).



1. Характеристика электротехнической службы

Персонал ЭТС должен иметь представление о процессах и явлениях которые происходят в электроустановках при длительной эксплуатации; о причинах выхода электрооборудования из строя; уметь выполнять необходимый объем плановых мероприятий по поддержанию его в работоспособном состоянии. Как правило во главу ЭТС ставится инженер-электрик как руководитель и специалист.

Направление деятельности всех 6 хозяйств - животноводство, поэтому здания относятся к сырым и к особо сырым с химически активной средой. Такая среда оказывает неблагоприятное влияние на электрооборудование и значительно сокращает срок его службы, также повышается вероятность аварийных отказов.

Виды применяемого в этих хозяйствах электрооборудования: электродвигатели серий АО, 4А, Да различной мощности; электроводонагреватели; пускозащитная аппаратура; светильники с люминесцентными лампами; кабельная продукция; силовые щиты и щиты освещения. Все вышеперечисленное оборудование используется круглый год по 8-16 часов в сутки.

Персонал ЭТС должен следить за работоспособным состоянием всех электроустановок в течении рабочей смены, а также проводить плановые ремонты и осмотры.

2. Карта учета электрооборудования

Для нормального функционирования ЭТС необходимы постоянные и полные сведения об электрооборудовании хозяйства. С этой целью составляется карта учета электрооборудования, в которой перечисляется все оборудование хозяйства.

Характеристики электрооборудования берутся из технического описания объекта.

Время работы электрооборудования в течение суток и в течение года определяются исходя из технологического процесса на объекте. Условия окружающей среды для электрооборудования определяются для каждого вида электрооборудования в зависимости от места установки.

3. Составление эксплуатационной карты электрооборудования предприятия

Эксплуатационная карта электрооборудования относится к внутрихозяйственной документации электротехнической службы. Она упорядочивает учет электрооборудования, облегчает расчет трудозатрат электротехнической службы и составление графика планово-предупредительного ремонта. Эксплуатационная карта состоит из плана объекта и расчетной таблицы. В таблице указываются исходные данные электрооборудования и результаты расчета эксплуатационных показателей электрооборудования технологических машин и для всего объема проектирования.

Расчет количества ТО и ТР (годового числа производится по следующим формулам:

где tтр и tто - периодичность ТР и ТО, мес.;

tи - продолжительность использования электрооборудования в течение года, мес.

Расчет годовых затрат труда на обслуживание и ремонт электрооборудования можно определить по следующим формулам:

,

,

где ТрВто и ТрВтр - трудоемкость технического обслуживания и текущего ремонта на год эксплуатации, чел.-ч.;

ТрЕто и ТрЕтр - трудоемкость на единицу оборудования по ТО и ТР, чел.-ч.;

qто и qтр - годовое число обслуживаний;

n - количество однотипного оборудования.

Годовые затраты труда для всего объекта определяют суммированием полученных трудоемкостей ТО и ТР.

№	Наименование объекта	УЕЭ	ТрВто	ТрВтр
1	Котельная с 4 котлами КЕ - 10 - 14С	15,86	21,99	46,66
2	Механизированное корнеплодохранилище емкостью 1000 тонн	81,99	239,5	160,6
3	Гараж на 50 автомобилей	153,87	207,87	573,31
Всего		251,72	469,33	780,57

Сводная таблица

4. Расчет годовой производственной программы

Раздел и вид работ	Объем, %	Объем, ч
Техническая эксплуатация электрооборудования
Организация и контроль производственного обслуживания	2	33,66
Оперативно-дежурное обслуживание	6	98,28
Техническое обслуживание	27,9	469,33
Текущий ремонт	46,38	780,57
Контрольные измерения и испытания	2	33,66
Повышение эффективности эксплуатации
Повышение квалификации	2	33,66
Корректировка комплектования электроустановок	1	16,83
Выбор и контроль режимов использования	2	33,66
Развитие ремонтно-обслуживающей базы	1	16,83
Повышение надежности электрооборудования	2	33,66
Мероприятия по экономии электроэнергии	1	16,83
Организация учета электроэнергии	1	16,83
Развитие электрификации и автоматизации хозяйства
Электромонтажные работы	1,98	33,32
Пусконаладочные работы	2,23	36,52
Модернизация электрооборудования	1,5	24,57

Первый раздел годовой производственной программы включает работы по технической эксплуатации электрооборудования; второй раздел -- работы, направленные на повышение уровня эксплуатации и на развитие самой службы; третий раздел -- работы по дальнейшему развитию электрификации и автоматизации производства хозяйства.

5. Определение численности персонала и структуры этс

Число инженерно-технических работников ЭТС определяется по типовым штатным нормативам, исходя из общего числа УЕЭ в хозяйстве и годового потребления электроэнергии на производственные нужды.

Исходя из наших условий (УЕЭ = 218,44) ставим на должность инженерно-технического работника - старшего техника электрика.

Среднегодовое число электромонтеров можно определить по суммарным трудозатратам службы. Расчеты производим по следующей методике:



N = Nто + Nтр + Nоо

Количество электромонтеров на ТО, чел.

где: KL - коэффициент удаленности;

KL = 1,08 при lср = 5 км;

KL = 1,17 при lср = 10 км;

KL = 1,1,25 при lср = 15 км;

Ето - сумма затрат на ТО, чел. час.;

Ф - годовой фонд рабочего времени, час;

Количество электромонтеров для ОО:

Количество электромонтеров на ТР, чел.

Годовой фонд рабочего времени электромонтера определяют по справочнику нормировщика или рассчитывают по формуле:

где dг, dв, dкзот, dотп, dпп--соответственно число календарных, выходных, праздничных, отпускных и предпраздничных дней;

t -- продолжительность смены, ч;

Дt-- сокращение предпраздничного дня, ч;

з -- коэффициент использования рабочего времени (з= 0,94...0,96).

dг =365 дней; dв=103 дня; dп =15 дней; dотп = 28 дня; dпп = 5 дней;

з = 0,94; tсм =8,2 ч; Дt=1 час.

Ф = (365 - 103 - 15 - 28) · 0,94 · 8,2 - 1 · 5 = 1683 часов

Определим количество электромонтеров:

Эл. монт.

Эл. монт.

Эл. монт.

N = 0,316 + 0,525 + 0,111 = 0,952 = 1 Эл. монт.

Таким образом, для выполнения всех текущих работ в хозяйстве достаточно 3 электромонтера. Необходимо правильно выбрать рациональную структуру ЭТС и состав подразделений. При выборе учитывают следующие данные: число электромонтеров, их материально-техническое обеспечение, количество обслуживаемых объектов, расстояние между ними, объемы и вид работ предусмотренных программой ЭТС.

6. Построение годового графика то и тр электрооборудования

Основным документом, по которому организуют техническую эксплуатацию электрооборудования, служит годовой график технического обслуживания и ремонта. Выполнение плановых работ нужно предусматривать на период наименьшей загрузки электрооборудования. Этим сводятся до минимума производственные потери, связанные с его простоем из-за ремонта или ТО, и обеспечивается готовность к периоду наибольшей загрузки. Должны быть также учтены периоды отпусков.

В годовом графике необходимо запланировать каждый рабочий день. На каждый рабочий день необходимо планировать то количество трудоемкости обслуживания, с которым справится расчетное количество электромонтеров, учитывая структуру ЭТС.

7. Разработка материально-технической базы

Материально техническая база ЭТС - это комплекс стационарных и передвижных технических средств, позволяющих специалистам - электрикам поддерживать требуемую эксплуатационную надежность электрооборудования.

В хозяйстве следует организовать пункт ТО и ТР, так как объем электрооборудования 251,72 УЕЭ, и штат ЭТС в хозяйстве - 1 электромонтер. Пункт ТО и ТР будет обеспечивать выполнение слесарных работ, выполнение ремонтов, хранение инструмента, запасных деталей и технической документации электрооборудования.

Производственную площадь найдем по формуле:

где: f1 - нормы площади на работника ремонтной группы, м2/чел.

f1= 25 м2/чел. при N менее или равном 3;

f1= 17 м2/чел. при N более 3.

f1 = 25 м2/чел.



За реальную производственную площадь берем S=6*4,5 м2.

Компоновка пункта ТО и ТР по типовым проектам:

Рисунок 2- Примерная компоновка поста электрика

1 - верстак; 2 - заточный станок; 3 - шкаф; 4 - стол; 5 - стул; 6 - шкаф для документации; 7 - стеллаж.

8. Обоснование технологической схемы ремонта

1) Прием в ремонт. Принимаются в ремонт комплектные двигатели, очищенные от пыли и грязи. Допускается принимать в ремонт при недостатке некоторых деталей. Не принимаются в ремонт если у двигателей: отбито 2 и более лапок с 1 стороны; разбит подшипниковый щит или значительно повреждена активная сталь; величина воздушного зазора на 25% больше номинального.

2) Предремонтные работы. Электрооборудование визуально осматривается, выявляются дефекты, целостность, легкость проворачивания ротора; проводится измерение сопротивления изоляции, измерение сопротивлений обмотки (измерения производят при постоянной температуре, сопротивления фаз не должны отличаться более чем на 2%); выявляются межвитковые замыкания.

3) Разборно-дефектовочные работы. Дефектовочные работы проводятся перед демонтажем, ведь нужно знать в каком состоянии находится оборудование. В ходе дефектовки происходит оценка оборудования и его деталей, а в результате специалист заполняет акты, в которых дает оценку состоянию деталей. После дефектовки выносится вердикт - подлежит ли оборудование ремонту, профилактике или вообще не предназначено для дальнейшего использования. Результаты заносятся в дефектовочную ведомость.

4) Послеремонтные испытания. Объем послеремонтных испытаний: внешний осмотр; измерение сопротивления изоляции между обмотками; измерение сопротивления обмоток постоянному току, проверка правильности маркировки обмоток; испытание изоляции обмоток относительно корпуса и между ними на электрическую прочность; испытание витковой изоляции на электрическую прочность; испытание при повышенной частоте вращения (при замене обмоток ротора или его бандажей); обкатка на холостом ходу; определении тока и потерь холостого хода; определение напряжения и потерь короткого замыкания; определение коэффициента трансформации для двигателей с фазным ротором; испытание на нагрев; испытание на кратковременную перегрузку по току; определение номинальных и максимальных параметров.

9. Компоновка материально-технической базы ремонта технологическим оборудованием

Наименование оборудования	Тип, марка, ГОСТ	Кол.
Комплект монтерского инструмента	ПИМ-4905	3
Мегомметр	М-410013	1
Комбинированный прибор	Ц-4341	3
Диафрагменный компрессор	СО-45А	1
Секундомер	С1-2а	1
Стеллаж	ОРГ-1468-05-320	4
Индикатор напряжения	ИН-91	3
Электропаяльник	ПСН-65	2
Шкаф		2
Стол		2
Стул		5
Электронаждак		1
Стенд измерительный		1
Стол-верстак		1
Тележка		1
Сверлильный станок		1
Сварочный трансформатор		1

10. Расчет потребности запасных частей и материалов для этс на год эксплуатации

Нормы расхода запасных частей на ТО, ТР и устранение отказов ПЗА:

Расходуемые запасные части	Норма расхода запасных частей на 100 аппаратов на 1 год эксплуатации	Количество запасных частей
Магнитные пускатели (60 шт.)
Катушка втягивающая	6	5
Контакт неподвижный главный	6	5
Мостик контактный	4	3
Контакт подвижный главный	6	5
Неподвижные контакты блок-контактов	4	3
Блок-контакт мостиковый	2	2
Пружины:
возвратная	3	3
главных контактов	3	3
амортизации сердечника	6	5
Блокировка:
механическая	1	1
мостиковая	2	2
Втулка чеки упора якоря	4	3
Защелка	4	3
Нагреватель	5	4
Пластина контактная	1	1
Автоматические выключатели (30 шт.)
Катушка отключающая	3	1
Катушка расцепителя минимального напряжения	1	2
Контакт неподвижный	3	2
Контакт подвижный	7	2
Пружина	1	2
Рукоятка	2	1
Тепловой расцепитель	2	1

Нормы расхода материалов на ТР электродных электроводонагревателей

Нормы расхода материалов на эксплуатацию щитков

Шлифовальная шкурка на полотне	0,0196 м^2
Ветошь обтирочная	0,2 кг
Бензин А-72	0,057 л
Лента изоляционная	0,378 м
Эмаль ХСЕ	0,182 кг
Смазка жировая	0,07 кг
Крепежные изделия	0,098 кг



Нормы расхода материалов на ТО и ТР внутренних электропроводок

Керосин осветительный	1,4 л
Крепежные изделия	10,5 кг
Канат стальной	2,61 м
Жесть белая горячекатанная	3,5 кг
Трубы стальные газовые	17 м
Электроды сварочные	5,6 кг
Картон электроизоляционный	2,1 кг
Трубка из ПВХ пластиката	7 м
Лента электроизоляционная прорезиненная	10,5 м
Лента ПВХ электроизоляционная	1,4 м
Лак битумный	8,4 кг
Лента ХБ для электропромышленности	59,5 м
Провод установочный	490 м
Кабель силовой	140 м
Сталь углеродистая конструкционная	7 кг
Сталь листовая углеродистая (горячекатаная)	14 кг
Проволока стальная луженая бандажная	3,5 кг
Битумно-масляный лак	0,7 кг
Канифоль сосновая	0,7 кг
Трубка резиновая	2,1 м
Ветошь обтирочная	1,4 кг

Нормы расхода материалов на ТО асинхронных двигателей

Керосин осветительный	8,98 л
Бензин	13,4 л
Смазка	25,33 кг
Крепежные изделия	2,14 кг
Лента изоляционная прорезиненная	2,95 кг
Ветошь обтирочная	13,4 кг
Шкурка шлифовальная тканевая (бумажная)	0,0268 м^2

Нормы расхода запасных частей на ТО и ТР внутренних электропроводок, силовых сборок и осветительных щитков на год эксплуатации.

Расходуемые запасные части	Норма расхода запасных частей на 10 км или на 100 изделий	Количество запасных частей
Внутренняя осветительная электропроводка (4,08 км)
Ролики	500	250
Изоляторы	136	68
Коробка ответвительная	12	6
Розетка потолочная	20	10
Зажим для крепления петли	2	2
Анкер	2	2
Гильза соединительная	15	10
Розетка	20	13
Внутренняя силовая электропроводка (1,09 км)
Гильза соединительная	30	4
Коробка ответвительная	12	3
Наконечники кабельные	200	100
Силовые щиты (8 шт.)
Коробка	3	1
Планка пластмассовая	10	1
Рукоятка выключателя привода	5	1
Винт зажимной	40	4
Пружины	30	3
Контакт	15	2
Стойки	15	2
Планка	12	1
Выключатель автоматический	18	2
Ключ	3	1
Осветительные щиты (5 шт.)
Планка	12	1
Рукоятка	12	1
Выключатель автоматический	1	1
Дно	1	1
Крышка фасадная	1	1
Дверца	1	1
Клемма	6	1
Стойка	3	1
Ручка	3	1

Нормы расхода запасных частей на ТО и ТР электродвигателей (74 шт.)



Расходуемые запасные части	Норма расхода запасных частей на 100 изделий	Количество запасных частей
Подшипник качения	6	5
Клеммная панель	2	2
Наконечник кабельный	21	18
Щетка	1	1
Вентилятор	1	1

Нормы расхода материалов на ТО магнитного пускателя и автоматического выключателя на год эксплуатации (60 шт.)

Бензин	2,12 л
Масло приборное	0,127 кг
Крепежные изделия	0,64 кг
Провод установочный	0,742 м
Клеи фенолформальдегидные	0,424 кг
Ветошь обтирочная	2,12 кг
Шкурка шлифовальная бумажная	0,0636 м^2

Нормы расхода материалов на один ТР автоматического выключателя

Бензин	1,98 кг
Масло приборное	0,66 кг
Проволока пружинная	0,66 кг
Крепежные изделия	0,264 кг
Ветошь обтирочная	6,6 кг
Лак покровный	1,32 кг
Вазелин технический	0,396 кг
Шкурка шлифовальная бумажная	0,0132 м^2

Нормы расхода материалов на один ТР магнитного пускателя

Бензин	1,2 кг
Масло приборное	0,306 кг
Проволока пружинная	0,36 кг
Крепежные изделия	0,18 кг
Листы латунные	0,288 кг
Текстолит электротехнический	0,36 кг
Провод установочный	3,3 кг
Клеи фенолформальдегидные	0,12 кг
Вазелин технический	0,24 кг
Лента хлопчатобумажная	14,4 м
Ветошь обтирочная	4,5 кг
Шкурка шлифовальная бумажная	0,012 м^2

11. Защита электродвигателей от аварийных режимов методом минимального напряжения

Одно из особенностей сельских электрических сетей является их большая протяженность. Результатом этого является такие отрицательные последствия как падения напряжения и обрыв фаз. Оба эти фактора отрицательно влияют на работу электрических машин, в частности асинхронных электродвигателей, широко применяемых в сельском хозяйстве. электротехнический служба эксплуатационный аварийный

Существует множество способов защиты асинхронных электродвигателей от аварийных режимов. Рассмотрим один из них.

Одним из лучших способов при обрыве фаз является метод защиты по минимальному напряжению.

Эта защита основана на контроле напряжения между фазами. При обрыве одной фазы равенство напряжений между фазами нарушается. Так как обрыв может наступать в любой фазе, то наиболее совершенная схема защиты электродвигателей от обрыва фаз - схема, основанная на контроле напряжения во всех фазах.

Защита электродвигателей с помощью теплового реле и контроля напряжения в трех фазах (защита от обрыва фазы)



Принцип работы.

Схема защиты работает следующим образом. При отключенном электродвигателе на выход выпрямителей VD1...VD3 подается трехфазное напряжение, на выходе получают положительный пульсирующий сигнал. При нажатии кнопки пуска S1 через диод VD7 и резистор R1 подается положительное напряжение на анод и управляющий электрод тиристора VS. Последний открывается и реле KV включается. При замыкании контакта KV подается напряжение на катушку магнитного пускателя КМ, который включает электродвигатель. Напряжение на анод тиристора поступает с выхода выпрямителя VD4...VD6. Ток, протекающий через тиристор VS, удерживает его открытым, и реле KV остается выключенным. При исчезновении напряжения в любой фазе тиристор VS выключается, и реле KV обесточивается. Контакт KV отключает магнитный пускатель, и электродвигатель выключается. Недостаток этого способа защиты в том, что он реагирует на обрыв фазы только до аппарата защиты. Этого недостатка можно избежать, если диод выпрямителя VD4...VD6 присоединить к зажимам электродвигателя, однако в этом случае необходимо проложить дополнительные провода от электродвигателя к пускозащитной аппаратуре.



Заключение

В настоящее время в сельском хозяйстве довольно низкий уровень электрификации и автоматизации производства. Для повышения производительности продукции необходимо развитие, рост этого уровня, также нужно следить за коэффициентом использования электрооборудования, его рациональным использованием на предприятии, чтобы не было случаев застоя производства по вине очередного выхода из строя электрооборудования. Это достигается проведением своевременных ТО и ТР в соответствии с графиком. В свою очередь это потребует соответственной квалификации обслуживающего персонала, поэтому в хозяйстве должны быть предусмотрены их обучение и возможности повышения квалификации работников.

Должен быть заранее закуплен весь необходимый материал и запасные части для проведения ТО, ТР и ремонтов при аварийном выходе оборудования из строя. Нормы расхода материалов и запасных частей должны быть четко регламентированы.



Литература

1. Киршин А. Р. «Проектирование электротехнической службы»: Метод. указ./ К 43 А. Р. Киршин: - Ижевск: ИжГСХА, 2004. - 83с.

Размещено на Allbest.ru

...