Модернизация электрооборудования (привода 55-75 кВт) установки У-2169 для контрольно-сдаточных испытаний авиационных генераторов

1.5.2 Виды ремонтов

Положением о предупредительно-плановом ремонте (ППР) электрооборудования промышленных предприятий предусмотрено выполнение нескольких видов ремонта (текущего и капитального, среднего и капитального или текущего). На практике широко используется система, предусматривающая осуществление для большей части электрооборудования двух видов ремонта: текущего и капитального.

При текущем ремонте после осмотра всего электрооборудования устраняют мелкие дефекты, регулируют механизмы и выполняют ряд других небольших по объему работ (например, перезарядку предохранителей с заменой плавких вставок, зачистку подгорелых контактов аппаратов, замену изношенных щеток), позволяющих обеспечить нормальную работу электрооборудования до следующего планового ремонта. Текущие ремонты производят обычно без разборки электрооборудования в период кратковременных остановок производственного оборудования.

Средним считают ремонт, при котором предупреждают чрезмерный износ наиболее ответственных деталей и узлов электрооборудования. В этом случае заменяют отдельные детали, устраняют дефекты изоляции лобовых частей обмоток электродвигателей, ремонтируют щеткодержатели (меняют пружины и гибкие связи), шлифуют контактные кольца электродвигателей с фазным ротором и т. п.

При капитальном ремонте восстанавливают или заменяют отдельные основные детали и узлы электрооборудования. Например, к этому виду ремонта относят перемотку статорных или роторных обмоток электрических машин, перезаливку подшипников скольжения электродвигателей, изготовление и установку новых обмоток силовых трансформаторов. Капитальный ремонт обычно производится при частичной или полной разборке электрооборудования. Иногда при капитальном ремонте электрических машин, трансформаторов и коммутационных аппаратов осуществляют их модернизацию, т. е. совершенствуют конструкцию, улучшают эксплуатационные показатели, повышают надежность и другие характеристики. Главная цель модернизации заключается в приближении технических показателей ремонтируемого электрооборудования к техническим показателям нового, более совершенного оборудования. При этом затраты времени, средств и материалов на модернизацию электрооборудования должны быть оправданы теми техническими или экономическими результатами, которые будут достигнуты после его модернизации. Если при капитальном ремонте осуществляется модернизация с изменением конструкции и основных технических параметров оборудования, то такой ремонт называют капитально-реконструктивным.

1.5.3 Порядок наладки электрооборудования

Наладка устройства заключается в восстановлении работоспособности устройства. Наладку чаще всего производят при помощи диагностики устройства. Под диагностикой понимают теорию и методы организации проверки технического состояния устройства, а так же принципы построения средств обеспечивающих эту проверку и устранение дефектов.

Основными задачами диагностики являются:

- задача контроля - это проверка исправности и работоспособности устройства;

- задача классификации - это определение характера ошибки,

сбой или отказ, случайная ошибка или систематическая;

- задача локализации - это поиск неисправности, т. е. нахождение неисправного компонента;

- задача восстановления - это устранение ошибки или замена неисправного элемента.

В задачу контроля входит обнаружение ошибки. Ошибку можно обнаружить если выполнить контроль параметров и работоспособность электронного устройства. Проверка исправности заключается в установлении соответствия проверяемых функциональных параметров и элементов устройства всем требованиям нормативно - технической документации.

Проверка проводится в следующих случаях:

- при вводе в эксплуатацию;

- после ремонта устройства;

- после расконсервации;

- после длительного простоя.

При проверке с применением любого метода результат определяется путем сравнения полученных данных с заранее известными ответами. Так же производится проверка на работоустойчивость с помощью различных испытаний. В качестве примера можно использовать специальные вибростенды, на которых обнаруживаются механические дефекты, теплостенды и др.

Неисправности классифицируют в соответствии с их причинами: физическая, если причиной ее служат либо дефекты элементов, либо физическое воздействие окружающей среды; субъективная, если ее причиной служат ошибки проектирования, неправильный монтаж элементов, грубые ошибки оператора.

Физические неисправности - непредусмотренные, нежелательные изменения одной или нескольких логических переменных в системе.

Субъективные неисправности - конкретные проявления недостатков аппаратурного либо программного обеспечения и неправильных действии оператора, имеющих место при выполнении дискретной системой предписанных спецификацией действий.

Субъективные неисправности делят на проектные и интерактивные. Проектные неисправности вызваны недостатками, вносимыми в систему на различных стадиях реализации исходного задания - при структурном проектировании, разработке алгоритмов, техническом проектировании. Интерактивные неисправности возникают, когда в процессе работы, технического обслуживания или отработки системы оператор вводит в нее через интерфейс человек - машина ложную информацию, не соответствующую текущему состоянию системы. Как правило, это происходит в результате непонимания инструкции для оператора или вследствие неточностей ввода информации.

Следует четко разграничивать понятия "ошибка" и "неисправность". Неисправность может приводить или не приводить к ошибке в зависимости от состояния системы. В то же время возникновение ошибки обязательно говорит о существовании кокой-то неисправности, одна и та же ошибка может быть вызвана множеством неисправностей, а одна неисправность может служить причиной целого ряда ошибок.

Дефекты - физические изменения параметров компонентов системы, выходящие за допустимые пределы. Их называют сбоями и отказами.

Отказ связанный с остановкой функционирования устройства, с повторным запуском не дающим правильной работы называется отказом.

Сбоем называется отказ функционирования устройства с повторным запуском который восстанавливает работоспособность устройства.

В задачу локализации входит обнаружение неисправных элементов, обнаружение неисправных элементов можно производить несколькими методами:

внешний осмотр, заключается во внешнем осмотре устройства и обнаружения видимых дефектов. Проводится осмотр обгоревших, с механическими повреждениями элементов, качество пайки, целостность монтажа и др.;

метод замещения заведомо исправными блоками. Если имеется второе аналогичное рабочее устройство, то можно производить замену работоспособными блоками до восстановления устройства, тем самым выделив неисправный блок;

методом последовательной проверки всех элементов с помощью контрольно-измерительной аппаратуры.

В задачу восстановления входит замена конкретных неисправных элементов и при необходимости выполнение подстроек.

Согласно [9], ремонт оборудования производится в следующей последовательности:

- изучение работы устройства, его схемы, внешний осмотр;

- подстановка заведомо исправных блоков и узлов для выявления

неисправного;

- нерабочий блок осмотреть визуально белее тщательно;

- заменить явно дефектные элементы;

- проверить работу с помощью мультиметра, осциллографа или

анализатора, генератора, частотомера и др.

Электрические аппараты предназначены для включения и отключения, управления, регулирования и защиты электрооборудования и участков электрических цепей. В зависимости от назначения их разделяют на четыре группы:

- коммутационные - для включения и отключения электрических цепей;

- защиты - защищающие электрические цепи от перегрузки, токов

- короткого замыкания, недопустимого повышения напряжения, снижения или исчезновения напряжения;

- токоограничивающие и пускорегулирующие - для пуска, регулирования частоты вращения двигателей, изменения тока в электрических цепях, ограничения тока при коротком замыкании;

- выполняющие одновременно несколько из перечисленных выше функций - включение и отключение электрических цепей, защита их от перегрузок, токов короткого замыкания и др.

В зависимости от номинального напряжения различают электрические аппараты до 1000 В и свыше 1000 В.

В электрических аппаратах чаще всего повреждаются подвижные и неподвижные рабочие контакты, а также промежуточные и дугогасительные, реже детали механизмов, пружины, пластины дугогасительных камер и изоляция.

Основным показателем качества любого контакта является его сопротивление, которое зависит главным образом от состояния контактных поверхностей и степени прижатия их одна к другой, так как контактные поверхности соприкасаются не по всей их площади, а только в отдельных точках, называемых точками соприкосновения. Окислившиеся контакты имеют большое переходное сопротивление.

Тщательная слесарная обработка контактных поверхностей позволяет убрать оксидную пленку и получить наибольшее количество точек соприкосновения. Контактные поверхности медных контактов рекомендуется обрабатывать надфилем или напильником.

В электроустановках напряжением до 1000 В, в качестве силовых выключателей используются рубильники, пакетные выключатели, автоматические выключатели, магнитные пускатели, контакторы. При отключении этих аппаратов возникающая между контактами дуга легко гасится без применения специальных дугогасительных устройств (в рубильниках) или с помощью простых дугогасительных приспособлений (дугогасительных решеток в контакторах или автоматических выключателях). Легкость гашения дуги в этих случаях объясняется тем, что при сравнительно низком напряжении, напряженность электрического поля межу расходящимися контактами небольшая, воздух ионизируется незначительно, поэтому дуга неустойчивая и быстро гаснет.

Автоматический воздушный выключатель предназначен для автоматического отключения электрических цепей при возникновении в них токов перегрузки и короткого замыкания, а также при недопустимом снижении или полном исчезновении напряжения. Автоматический выключатель называют воздушным, потому что электрическая дуга, возникающая между его контактами в момент отключения, гасится в воздухе. Такие выключатели выполняют, как правило, функции защитных аппаратов, однако при необходимости могут быть использованы в качестве коммутационных аппаратов для редких включений тех электрических цепей, в которых они установлены как аппараты защиты.

С помощью автоматических выключателей можно осуществлять дистанционное управление электрооборудованием и быстрое восстановление питания электроустановок повторным включением. Эти выключатели рассчитаны на токи до нескольких тысяч ампер. В зависимости от количества полюсов они бывают одно-, двух- и трехполюсные. Основными частями выключателя являются контактная и дугогасительная системы и механизм свободного расцепленная.

Контактная система автоматических выключателей небольшой мощности (на токи до 100А) может быть одноступенчатой или двухступенчатой (главные и дугогасительные контакты). Одноступенчатую систему контактов применяют и в выключателях средней мощности (до 600 А), если рабочие поверхности контактов имеют металлокерамическое покрытие. В мощных выключателях используют двух- или трехступенчатую систему контактов. В последнем случае контактная группа выключателя состоит из главных, промежуточных и дугогасительных контактов. Промежуточные контакты служат для облегчения перехода тока с главных контактов на дугогасительные при отключении.

Дугогасительная система выключения состоит из дугогасительных (подвижных и неподвижных) контактов и камеры с решеткой. Эта система служит для ограничения размеров и быстрого гашения электрической дуги, возникающей между расходящимися контактами при разрыве ими электрической цепи. Действие дугогасительного устройства основано на растяжении и охлаждении электрической дуги в камере.

Механизм свободного расцепления автоматического выключателя выполняет следующие функции: предотвращает возможность удержания контактов выключателя во включенном состоянии при возникновении аварийного режима работы в защищаемой цепи, обеспечивает быстрое расхождение контактов, не зависящее от аппарата, типа и массы привода. Этот механизм представляет собой несколько шарнирно связанных рычагов, соединяющих привод включения с системой подвижных контактов, которые в свою очередь связаны с отключающей пружиной.

В автоматических выключателях выходят из строя преимущественно контакты, отключающие механизм и пружины (износ и плавление контактов, нарушение регулировки механизма, ослабление пружин). В результате электрического и механического воздействия может нарушаться изоляция обмотки электромеханического привода или главного вала. В зависимости от характера повреждения автоматические выключатели ремонтируют в электроремонтном цехе или на месте их установки. В последнем случае их отключают от электрических линий, а также принимают меры для предотвращения дистанционного управления выключателями.

При ремонте контактов (обгорание, оплавление и изнашивание из-за высокой температуры электрической дуги, особенно при разрыве ими больших токов) откручивают винты крепления дугогасительных камер и осторожно их снимают. Закопченные стальные пластины решетки очищают от нагара щёткой, моют и протирают чистыми тряпками. Затем промывают и опиливают напильником слегка обгоревшие контакты выключателя, снимая с их рабочих поверхностей частицы оплавленной меди. С сильно оплавленных контактов напильником убирают наплывы меди, стараясь сохранить их форму. При уменьшении размеров контактов более чем на 30 % их заменяют новыми.

В автоматических выключателях, которые часто включаются и выключаются, не только изнашиваются контакты, но и нарушается их регулировка. Это приводит к перегреву контактов при работе и выходу их из строя. Поэтому после ремонта контактов необходимо отрегулировать контактную систему. Это одна из важнейших операций ремонта, от которой зависит продолжительная нормальная работа выключателя.

В процессе регулировки контактной системы добиваются прикосновения сначала главных, затем промежуточных и дугогасителъных контактов, хотя очередность их включения при работе выключателя обратная. Соприкосновения главных контактов достигают, путём изменения положения их держателей с помощью гаек, промежуточных контактов - сгибанием в нужном направлении плоской пружины, а дугогасительных - используя регулировочные гайки.

Контактная система регулируется так, чтобы в момент касания дугогасительных контактов зазор между подвижным и неподвижным промежуточными контактами был не менее 5 мм, а в момент касания промежуточных контактов зазор между главными контактами составлял не менее 2,5 мм. Провал (расстояние, на которое может сдвинуться плоскость соприкосновения включенных контактов, если убрать неподвижный контакт) главных контактов во включенном положении отрегулированного автоматического выключателя должен быть не менее 2 мм, а наименьшее расстояние между контактами в разомкнутом состоянии дугогасительных контактов в отключенном положении выключателя - не менее 65 мм.

При ремонте автоматического выключателя производят также проверку и регулировку начального и конечного нажатий его контактов. Начальное нажатие контактов - это усилие пружины в месте первоначального касания подвижных и неподвижных контактов, а конечное - усилие пружины в месте конечного касания контактов. Эти усиления замеряют специальным динамометром, поставляемым заводом-изготовителем вместе с выключателем. Усилия не должны отличаться от паспортных данных более чем на 10 %.

При ремонте автоматического выключателя подвергают проверке резисторы, плавкую вставку предохранителя, состояние контактов конечного выключателя и вспомогательных контактов.

В отремонтированном выключателе проверяют легкость хода подвижных частей, отсутствие заеданий в механизме и касаний подвижных контактов стенок дугогасительных камер, для чего 10 - 15 раз медленно включают и выключают выключатель вручную. При установке отремонтированного выключателя необходимо убедиться в том, что соединяемые с ним провода, кабели или шины не создают недопустимых усилий на его контакты или выводы. Качество ремонта выключателя определяют 15 - 20 циклами включений и выключений сначала под напряжением без нагрузки, а затем при 50 %-ой и полной номинальной нагрузках. Проверяют также работу всех расцепителей и устанавливают необходимые токи вставок максимальных расцепителей, после чего выключатель испытывают при номинальных нагрузках по программе и нормам завода-изготовителя.

Проверка трансформаторов сводится к внешнему осмотру на наличие повреждений и обрывов проводов и проверке номинальных напряжений на его обмотках.

Наладка асинхронного двигателя сводится к последовательности работ:

- внешний осмотр. При осмотре машин переменного тока, следует проверить чистоту камер и отсеков корпуса статора, а также отсутствие механических повреждений.

- измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками. Данную операцию производят мегомметром 500 МОм для всех машин с номинальным напряжением до 500В. Сопротивление измеряют в практически холодном состоянии (температура обмотки не должна отличаться от температуры окружающего воздуха более чем на ±3 °С). При измерении вращают ручку мегомметра равномерно с течением времени, необходимо для того, чтобы положение стрелки мегомметра практически установилось, но в течении не менее 15 секунд.

- испытание электрической прочности изоляции обмоток. Данная операция производится относительно корпуса машины и между обмотками машины при неподвижной машине в практически холодном состоянии;

- испытание электрической прочности межвитковой изоляции. Данная операция производится при холостом ходе двигателя. Испытание проводят, как правило путем повышения подводимого напряжения сверх номинального. Продолжительность испытания должна составлять 5 минут, в течении этого времени не должны наблюдаться признаки пробоя межвитковой изоляции.

Магнитный пускатель выполняет функции управления и защиты, пуск, остановку и реверс электродвигателя с отключением его при перегрузках и исчезновении напряжения (нулевая защита).

В настоящее время используются магнитные пускатели серии ПМЛ, расчитанные на 1200 включений в час, со встроенными тепловыми реле и без них.

Тепловые реле РТЛ, применяемые в магнитных пускателях серии ПМЛ, служат для защиты электрических цепей от токов перегрузки. Согласно [9], тепловое реле, например РТЛ, работает следующим образом. Рабочий ток проходит через нагреватель (сменные пластины из сплава с высоким удельным сопротивлением), рядом расположена биметаллическая пластинка, нижний конец которой закреплен, а верхний свободный. Подвижные контакты теплового реле закреплены на пластмассовой стойке, которая упирается в пружину. Эта пружина старается разомкнуть контакты, но с помощью рычага, который упирается в выступ на корпусе реле, контакты удерживаются в замкнутом состоянии. В случае, когда ток, проходящий по нагревателю, небольшой (выделяется небольшое количество теплоты, биметаллическая пластинка почти не сгибается), контакты реле замкнуты. Если же ток через нагреватель превышает номинальную величину (режим перегрузки), количество выделяемой в нагревателе теплоты увеличивается, биметаллическая пластинка сгибается и поворачивает фигурную скобку, которая действует на рычаг контактной стойки.

В результате контакты реле под действием пружины размыкаются. После охлаждения биметаллической пластинки подвижные части не могут самостоятельно занять первоначальное положение, поэтому необходимо нажать на верхнюю часть контактной стойки.

При ремонте пускателей и тепловых реле неисправную катушку электромагнита меняют на новую или перематывают ее обмотку, выдерживая диаметр провода и количество витков. При намотке катушки тонким проводом для выводов используют гибкий провод диаметром 0,8 мм и более. При этом выводы соединяют с проводом катушки припоем, а затем места пайки изолируют полоской миканита толщиной 0,3 мм и шириной 8-10 мм. Выводы катушки закрепляют на каркасе нитками, к концам припаивают медные наконечники, а готовую катушку обматывают хлопчатобумажной лентой. Окончательно катушку проверяют пробным (не менее 10 циклов) включением и отключением пускателя.

Лопнувший короткозамкнутый виток заменяют новым: сначала отгибают стальные пластины, прикрепленные к крайним листам пакета сердечника, вынимают поврежденный виток из желоба в сердечнике, а затем устанавливают в желоб новый виток и закрепляют его, загибая стальные пластины.

Поврежденные пружины заменяются новыми из числа запасных, поставляемых в комплекте с пускателем.

Если нарушена изоляция вала подвижных контактов, ее заменяют новой, сделанной из материала, равноценного заменяемому по своим свойствам и толщине.

В тепловых реле чаще всего повреждаются (перегорают) нагревательные элементы, которые заменяются новыми.

Контакты магнитных пускателей покрываются металлокерамическими наплавками, повышающими продолжительность их работы. При износе наплавок контакты следует заменить равноценными (заводского изготовления).

На заключительном этапе ремонта пускателя проверяют, правильно ли собрана схема, прочно ли закреплены подвижные контакты и хорошо ли прилегает якорь к сердечнику. Затем проводят послеремонтные испытания: измеряют сопротивление изоляции, омическое сопротивление обмотки катушки электромагнита и определяют точность работы пускателя при снижении напряжения.

Изоляцию испытывают мегомметром, проверяя ее сопротивление между токопроводящими частями контактора и другими частями, не находящимися под напряжением. Сопротивление изоляции должно быть не более 0,5 МОм. Омическое сопротивление обмотки катушки электромагнита, измеренное при 20°С, не должно отличаться от паспортных данных более чем на 10 %. Пускатель, установленный вертикально, должен включаться при пониженном напряжении, составляющем 85 % номинального.

Значительный нагрев контактов и катушки электромагнита, а так же сильное гудение электромагнитной системы свидетельствуют о неудовлетворительном качестве ремонта и некачественной регулировке отдельных деталей и систем пускателя (главным образом электромагнитной и контактной).

Тепловое реле защищает различные схемы станка от токов перегрузок.

Согласно [9], наладка теплового реле выполняется на специальном стенде в следующем порядке:

устанавливаем ток нагревательного элемента в 1,5 раза больше номинального тока электродвигателя;

через 145 секунд эксцентрик плавно поворачивают в сторону " - " до срабатывания реле;

переключают установку ко второму нагревательному элементу и интенсивно охлаждают в течении 12 ч 15 минут;

повторяем второй пункт.

Если за 145 секунд тепловое реле не сработает, то плавно поворачиваем регулировочный винт против часовой стрелки до срабатывания реле.

Если реле сработало раньше 145 секунд, то регулировочный винт поворачивают на один поворот по часовой стрелке.

Тормозные электромагниты предназначены для быстрого останова механизмов, надежного удержания поднятого груза, сокращения продолжительности торможения механизмов и применяются в мостовых кранах, лифтах, шахтных подъемниках и др. Тормозные электромагниты бывают короткоходовые, длинноходовые, однофазные, трехфазные, постоянного и переменного тока и т. д.

При ремонте тормозных электромагнитов проверяют сопротивление изоляции обмотки катушки мегомметром (оно должно быть не менее 0,5 МОм). Если сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм, катушку сушат в шкафу при 60 - 70 °С до восстановления её изоляции или заменяют новой. Затем проверяют площадь и плотность прилегания якоря электромагнита к сердечнику, которая должна быть не менее 70 % о площади сердечника, в противном случае якорь и сердечник шабруют вдоль листов пакета стали. Для проверки площади между сердечником и якорем электромагнита прокладывают сложенные вместе листы белой и копировальной бумаги, а затем, прижав якорь к сердечнику, получают на бумажном листе отпечаток, по площади которого определяют реальную площадь соприкосновения якоря и сердечника. Плотность прилегания якоря к сердечнику проверяют щупом 10 х 0,05 мм, который не должен входить между ними на глубину больше 6 мм.

После этого определяют состояние пружины. Витки разжатой пружины должны находиться один от другого на одинаковых расстояниях, а на их поверхностях не должно быть трещин и вмятин. Все подвижные детали электромагнита должны быть надежно закреплены и легко перемещаться в заданных пределах. При необходимости применяют контргайки и шплинты. Крепежные резьбовые детали (болты, шпильки, стержни) не должны иметь поврежденных участков резьбы.

По окончании ремонта тормозной электромагнит проверяют включением и отключением (10 - 15 циклов). Повторное испытание электромагнита проводят после установки его на место включением и отключением (10 -15 циклов), проверяя его тормозные действие.

1.5.4 Разработка алгоритма наладки силовой цепи

Алгоритм - это конечная последовательность команд, направленных на совершение действий для достижения определенной цели.

Правила выполнения схем алгоритмов устанавливает ГОСТ 19.002-80. Символы операций соединяют в последовательности их реализации сплошными тонкими линиями. Координату зоны символа или порядковый номер операции проставляют слева в верхней части в разрыве его контура. В пределах контура символа делают запись, поясняющую отображаемую им функцию.

Указание направляющих линий потока сопровождают стрелкой, если линия направлена справа налево или снизу вверх. В других случаях стрелка не применяется.

Решение операции может сопровождаться числом исходов не более трех (да, нет). Вариант исхода проставляют над каждой выходящей линией потока или справа от нее. Символы «Начало» и «Конец» применяют соответственно в начале и в конце схемы алгоритма или программы. Алгоритм поиска неисправностей силового электрооборудования установки У-2169, а именно привода 55-75кВт производится в следующем порядке:

визуальный осмотр электрооборудования установки; если были замечены какие-то визуальные неисправности (например, обрыв или повреждение изоляции провода), то устраняем их;

проверка напряжения трехфазной питающей сети; оно должно быть 380 В; если не соответствует норме, то производим ремонт на трансформаторной подстанции и проверяем качество соединения;

проверяем, поступает ли напряжение на автоматический выключатель QF1; если нет, то заменяем его на исправный автоматический выключатель;

проверяем, поступает ли напряжение на контакты магнитного пускателя КМ1; если нет, то заменяем его на исправный магнитный пускатель. Аналогично проверяем работу магнитных пускателей КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6;

проверяем, поступает ли напряжение на тепловое реле КК1; если нет, то заменяем его на исправное тепловое реле. Аналогично проверяем работу тепловых реле КК2, КК3;

проверяем поступает ли напряжение на электродвигатель М1; если нет, то отправляем его в ремонтный цех или заменяем, если он не подлежит ремонту. Аналогично проверяем работу электродвигателей М2, М3;

проверяем, поступает ли напряжение на сетевой фильтр А1; если нет, то заменяем его на исправный сетевой фильтр;

проверяем, поступает ли напряжение на преобразователь частоты UZ1; если нет, то заменяем его на исправный преобразователь частоты;

проверяем, поступает ли напряжение на контакты реле времени КТ1; если нет, то заменяем его на исправное реле времени.

Алгоритм наладки приведен на листе ДП ЭП 00.00.000 Д1.

Наладка заканчивается после того, как работа установки проверена во всех режимах.

Общая трудоемкость выполняемых работ указана в таблице 11.

Таблица 11 - Общая трудоёмкость работ

Наименование этапов работ	Количество заменяемых элементов	Трудоёмкость, ч.
		На 1	На все
1	2	3	4
1 Визуальный осмотр			0,5
2 Проверка питающих напряжений			0,12
3 Проверка и замена автоматических выключателей	2	0,2	0,4
4 Проверка и замена магнитных пускателей	6	0,2	1,2
5 Проверка и замена тепловых реле	3	0,08	0,24
6 Проверка и замена электродвигателей	3	0,3	0,9
7 Проверка и замена преобразователя частоты	1	0,5	0,5
Итого общая трудоёмкость: в т.ч. осциллографа паяльника			3,9 0,5 0,5

Итого общая трудоемкость составила 3,9 часа.

Для выполнения работ потребовались следующие материалы и комплектующие: припой ПОС61 - 0,05 кг; флюс - 0,2 кг; спирт - 0,05 л; автоматические выключатели серии ВА - 2 шт.; магнитные пускатели серии ПМЛ - 6 шт.; тепловые реле серии РТЛ - 3 шт.; электродвигатели серии АИР - 3 шт.; преобразователь частоты марки Altivar 71 - 1 шт.

Наладка выполняется электромонтером четвертого разряда.

1.5.5 Приборы, используемые при наладке электрооборудования

При наладке силовой части электрооборудования, согласно [10], использовались следующие приборы:

индикатор напряжения неоновый типа МИН-1. Предназначен для

проверки наличия в сети напряжения переменного тока с помощью

неоновой лампы. Номинальное напряжение 110-500 В, номинальная частота

50 Гц, порог зажигания 90 В;

измеритель временных параметров реле, типа Ф-738 с цифровой

индикацией, предназначен для определения времени включения или

отключения реле с любой комбинацией двух пар контактов, а также

времени кратковременного замыкания или размыкания контакта.

Диапазон измеряемых интервалов времени от 1 мкс до 10с (четыре предела), максимальная погрешность 10%;

тахометр электронный (ручной) типа ТЭ30-5Р, предназначен для

эпизодического измерения угловых скоростей вращающихся валов

агрегатов;

- прибор типа М417, предназначен для контроля сопротивления петли фаза-нуль без отключения питающего источника тока в электроустановках напряжением 380 В, частотой 50 Гц, с глухозаземленной нейтралью питающего трансформатора.

- комплект измерительный К506, предназначен для измерения силы тока, напряжения, активной и реактивной мощностей в трехпровод-никовых электрических цепях трехфазного тока при равномерной и неравномерной нагрузках фаз, а также для измерения силы тока, напряжения и активной мощности в однофазных сетях.



1.6 Стандартизация и метрология

Стандарт - это нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации, выполненный на основе достижений науки и техники, передового практического опыта.

Государственные и отраслевые стандарты включают в себя: общие стандарты; нормирующие общие технические требования надежности, метрологии, условия эксплуатации и к упаковке; стандарты, нормирующие требования к функциональным группам изделий; стандарты, нормирующие входные и выходные сигналы; стандарты, нормирующие требования к типовым деталям и узлам.

Основное назначение стандартов в установлении единых правил выполнения, оформления и обращения к документации, обеспечивающих:

- возможность взаимообмена документацией между организациями без их переоформления;

- стабилизацию комплектности, исключающую дублирование и разработку требуемых производству документов;

- возможность расширения унификации при разработке проектов;

- упрощение форм документов и графических обращений, снижающих трудоёмкость при разработке изделий;

- механизацию и автоматизацию обработки технической документации и содержащейся в ней информации;

- оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства.

Стандартизация - это установление, применение правил и стандартов в определённой области.

Метрология регламентирует применение для расчётов международной системы единиц (СИ), разработанной международной организацией мер и весов. В соответствии с действующими ГОСТ 8.417-81 и СТ СЭВ 1052-78 установлены основные, дополнительные и производственные единицы СИ. Кроме того, стандарт допускает применение ряда несистемных единиц.

В дипломном проекте были использованы следующие стандартизированные документы:

- схема - документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними;

- спецификация - документ, содержащий перечень всех составных частей сборочной единицы, схемы, компоненты;

- пояснительная записка - документ, содержащий описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия, а так же обоснование принятых при его разработке технических и технико-экономических решений;

- расчёт - документ, содержащий расчёты параметров и величин;

- таблица - документ, содержащий, в зависимости от его назначения, соответствующие данные, сведенные в таблицу.

При разработке дипломного проекта использовались следующие стандарты ЕСКД (единая система конструкторской документации):

- ГОСТ 2.001-93 ЕСКД. Общие положения;

- ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ;

- ГОСТ 2.104-68 (СТ СЭВ 365-76) ЕСКД. Основные надписи;

- ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам;

- ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы;

- ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы;

- ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии;

- ГОСТ 2.304-81 ЕСКД. Шрифты;

- ГОСТ 2.313-82 ЕСКД. Условное изображение и обозначение неразъемных соединений;

- ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежи надписи, технических требований и таблиц;

- ГОСТ 2.413-72 ЕСКД. Правила выполнения конструкторской документации изделий, изготавливаемых с применением электрического монтажа;

- ГОСТ 2.414-75 ЕСКД. Правила выполнения чертежей жгутов, кабелей и проводов;

- ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению;

- ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем;

- ГОСТ 2.709-89 ЕСКД. Условное обозначение проводов контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах;

- ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах;

- ГОСТ 2.722-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические;

- ГОСТ 2.723-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители;

- ГОСТ 2.725-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутирующие;

- ГОСТ 2.727-68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники и предохранители;

- ГОСТ 2.755-87 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения;

- ГОСТ 19.404-79. Пояснительная записка. Требования к содержанию и оформлению.



2. Экономическая часть

2.1 Расчет материальных затрат

Материальные затраты включают затраты на материалы, комплектующие изделия и затраты на электроэнергию.

Затраты на материалы Зм, руб., рассчитываются по формуле

(23)

где Км - количество материалов, шт.;

Цм - цена за единицу материала, руб.;

Ктр - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные

расходы.

Рассчитываем затраты на припой

Зм припой = 0,05155001,1= 825 руб, (24)

Аналогично рассчитываем затраты на остальные материалы.

Результаты расчетов заносим в таблицу 12

Таблица 12 - Расчет затрат на материалы

Наименование материалов	Тип, марка	Единица измерения	Количество	Цена за единицу, руб.	Сумма, руб.
Припой	ПОС61	кг	0,05	15 500	775
Флюс	-	кг	0,1	35 500	3 550
Спирт	-	литр	0,05	4 160	208
Провода	ПВ3-120	м.п.	10	148 000	1 480 000
	ПВ3-0,75	м.п.	15	800	12 000
	ПВ3-5	м.п.	15	4 800	72 000
	ПВ3-1	м.п.	15	1 800	27 000
Металлорукава	РЗ-Ц-Х-10	м.п.	45	3 000	135 000
	РЗ-Ц-Х-40	м.п.	10	12 000	120 000
Изоляционная лента	-	м.п.	6	5 350	32 100
Итого					1 882 633
Транспортно-заготовительные расходы					1,1
Всего					2 070 896

Затраты на комплектующие Зк, руб., рассчитываются по формуле

(25)

где Кк - количество комплектующих, шт.;

Цк - цена за единицу комплектующих, руб.;

Ктр - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Рассчитываем затраты на электродвигатель

АИР71В4: Зк =1717 6001,1= 789 360 руб. (26)

Аналогично рассчитываем затраты на остальные комплектующие.

Результаты расчетов заносим в таблицу 13

Таблица 13 - Расчет затрат на комплектующие изделия

Наименование комплектующих	Тип, марка	Количество, шт	Цена за единицу, руб.	Сумма, руб.
Электродвигатели	АИР71В4	1	717 600	717 600
	АИР280S4	1	6 877 000	6 877 000
	АИР160M4	1	5 900 000	5 900 000
Автоматические выключатели	ВА 52-35	1	280 000	280 000
	ВА 51-31	1	200 000	200 000
Магнитные пускатели	ПМЛ-1100УХЛ4	4	40 000	160 000
	ПМЛ-7104УХЛ4	1	87 000	87 000
	ПМЛ-3100УХЛ4	1	50 000	50 000
Тепловые реле	РТЛ-1007	1	30 000	30 000
	РТЛ-3200	1	50 000	50 000
	РТЛ-2055	1	40 000	40000
Частотный преобразователь	ATV71	1	10 000 000	10 000 000
Итого				24 391 600
Транспортно-заготовительные работы				1,1
Всего				26 830 760

Затраты на электроэнергию Зэн, руб., рассчитываются по формуле

227 + 196 = 423 руб, (27)

где Зпол - затраты на полезное потребление электрооборудования, руб.;

Зпот - затраты потерь электроэнергии, руб.

Затраты на полезное потребление, т.е. расходы на питание электрооборудования рассчитываются по формуле

Зпол = У (Nуст_i Тч_{i )} Ч kз Цэн, (28)

где Nуст_i - установленная мощность токоприемников, кВт;

Тч_i - время работы электрооборудования(из таблицы 11) ч.;

kз - коэффициент загрузки механизма;

Цэн - тариф за 1 кВт-ч электроэнергии, руб.

Зпол = (0,04 Ч 0,5 + 0,025 Ч 0,5) Ч 0,7 Ч 1 623,8 = 227 руб.;

Затраты потерь активной электроэнергии рассчитываются по формуле

(29)



где КПД - коэффициент полезного действия электрооборудования;

- общая трудоемкость работ, ч.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зпот = 0,065 Ч ((1 - 0,7)/0,7)Ч 1 Ч 1 623,8 = 196 руб,

Материальные затраты рассчитываются по формуле

(30)

МЗ = 26 830 760 + 2 70 896 + 423 = 28 902 079 руб.

2.2 Расчёт затрат на оплату труда и отчислений на социальные нужды

Расчёт затрат на оплату труда и отчислений на социальные нужды выполнен на ПЭВМ и находится в приложении В.

2.3 Расчет себестоимости модернизации электрооборудования

Себестоимость модернизации электрооборудования Спол., руб., рассчитывается по формуле

, (31)

где Ао - амортизационные отчисления основных средств и

нематериальных активов, используемых в предпринимательской

деятельности, руб.;

Зпр - прочие затраты, руб.

Спол = 28 902 079 + 153 095 + 52 052 + 90 + 417 531 = 29 524 847 руб,



Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле

, (32)

, (33)

ч, (34)

где ОС - стоимость основных средств и нематериальных активов, руб.;

Тн - нормативный срок службы, лет;

k - коэффициент, учитывающий долю занятости основных средств;

Фд - действительный фонд времени работы основных средств, ч;

Фн - утвержденный номинальный годовой фонд времени, ч;

%П - процент простоя оборудования в ремонте, %;

Тч - время работы ОС, ч (из таблицы 11).

Прочие затраты включают оплату услуг связи, ВЦ, банков, сигнализаций, консультаций, аудиторских и рекламных услуг, за охрану; вознаграждения работникам за изобретение и рационализаторские предложения; арендная плата за имущество; плата по процентам за краткосрочный и долгосрочный кредиты под пополнение оборотных средств; земельный налог; налог за пользование природными ресурсами и другие налоги, включаемые в себестоимость, рассчитываются по формуле

(35)

где %Зпр - процент прочих затрат, %.

Зпр = (300Ч139 177,5)/100 = 417 531 руб.



Результаты расчетов заносим в таблицу 14

Таблица 14 - Расчет себестоимости наладки электрооборудования

Наименование элементов затрат	Сумма, руб.
1 Материальные затраты (за вычетом стоимости возвратных отходов) 2 Затраты на оплату труда 3 Отчисления на социальные нужды 4 Прочие затраты	29 524 847 153 095 52 052 417 531
Итого затрат на производство и реализации продукции	29 524 847

2.4 Расчет отпускного тарифа модернизации электрооборудования

Отпускной тариф модернизации электрооборудования без учета НДС Тар, руб., рассчитывается по формуле

Тар = Спол + Пр, (36)

где Пр - прибыль, руб.

Тар = 29 524 847 + 4 429 007 = 33 953 854 руб,

Прибыль рассчитывается по формуле

, (37)

где Нр - норматив рентабельности, %.

Пр = (15Ч29 524 847)/100 = 4 429 007 руб,

Тариф отпускной с учетом НДС Тар. отп, руб., рассчитывается по формуле

Тар.отп. = Тар + НДС = 33 953 854 + 6 791 144 = 40 746 862 руб,

Налог на добавленную стоимость, руб., рассчитывается по формуле

, (38)

где НДС - налог на добавленную стоимость, руб.;

- ставка налога на добавленную стоимость, %.

НДС = (20 Ч 33 953 854)/100 = 6 791 144 руб.

Результаты расчетов заносим в таблицу 15.

Таблица 15 - Калькуляция отпускного тарифа наладки электрооборудования

Наименование статей калькуляции	Сумма, руб.
Стоимость комплектующих	26 830 760
Итого материальные затраты	29 524 847
Затраты на оплату труда Отчисления на социальные нужды Прочие затраты	153 095 52 052 417 523
Итого полная себестоимость	29 524 847
Прибыль	4 429 007
Отпускной тариф без учета НДС	33 953 854
Налог на добавленную стоимость	6 791 144
Итого отпускной тариф с учетом НДС	40 746 862

2.5 Расчет технико-экономических показателей и показателя по ресурсосбережению

Эффективность модернизации электрооборудования подтверждается технико-экономическими показателями:

- трудоемкость наладки электрооборудования;

полная себестоимость;

прибыль;

отпускной тариф;

рентабельность услуги;

материалоемкость;

затраты на 1 рубль реализованной продукции.

Рентабельность услуги Rус, %, - показатель оценки эффективного использования текущих затрат на наладку (модернизации) электрооборудования и рассчитывается по формуле

(39)

Rус = (4 429 007/29 524 847)Ч100 = 15 %

Материалоемкость Ме, руб/руб., показывает долю материальных затрат в выручке продукции и рассчитывается по формуле

(40)

Ме = 29 524 847/33 953 854 = 0,87 руб/руб.

Затраты на 1 рубль реализованной продукции Зреал, руб/руб., - это один из показателей эффективности производства и определяется по формуле

(41)

Зреал = 29 524 847/40 746 862 = 0,73 руб/руб.



Таблица 16 - Технико-экономические показатели

Наименование показателей	Единица измерения	Величина показателей
Общая трудоемкость работ	ч.	11,55
Полная себестоимость	руб.	29 524 847,00
Прибыль	руб.	4 429 007,00
Рентабельность услуги	%	15
Отпускной тариф с учетом НДС	руб.	40 746 862,00
Материалоемкость	руб/руб.	0,87
Затраты на 1 рубль реализованной продукции	руб/руб.	0,73

На этом цель экономической части дипломного проекта достигнута.



3. Техника безопасности при проведении электромонтажных и пусконаладочных работ на установке У-2169

3.1 Идентификация опасных и вредных факторов

Идентификацию вредных и опасных факторов необходимо производить в соответствии с ГОСТ 12.0003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» и ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

При ремонтах и техническом обслуживании электрооборудования наиболее существенными являются факторы физического и химического характера.

К ним относятся:

? движущиеся машины и механизмы;

? острые кромки и высокая температура поверхности инструмента и оборудования, заготовок и отлетающих частиц обрабатываемого материала;

? высокое электрическое напряжение;

? отсутствие удобных площадок, расположение рабочих мест на значительной высоте над уровнем пола;

? высокие уровни шума и вибрации;

? запылённость и загазованность воздушной среды, повышенная подвижность воздуха рабочей зоны.

Химически опасные производственные факторы обусловлены наличием в воздухе рабочей зоны сложной смеси вредных паров и аэрозолей, возникающих при пайке и сварке, а также летучими продуктами растворителей и ароматических углеводородов, применяемых при очистке узлов и деталей оборудования.

Растворители, нефтяные масла и СОЖ могут оказать раздражающее воздействие на кожные покровы. Помимо этого, СОЖ является источником биологической опасности, которая связана с развитием болезнетворных микроорганизмов и бактерий при длительной эксплуатации. Но основным из вышеперечисленных факторов является возможность поражения электрическим током, приводящая к электротравмам.

3.2 Перечень защитных мер и средств электробезопасности

Основными причинами поражения электрическим током являются:

? случайное прикосновение к токоведущим частям электрооборудования;

? появление напряжения на электроустановках во время монтажа, ремонта или наладки из-за ошибочного их включения;

? появление напряжения на корпусах машин вследствие пробоя изоляции;

? возникновение шагового напряжения в результате замыкания провода на землю.

Для предотвращения электротравматизма необходимо строго придерживаться рекомендаций и правил электробезопасности.

В ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования» приводится перечень средств защиты от опасного действия электрического тока, а также перечень технических и организационных мероприятий no обеспечению электробезопасности при проведении работ Ha электроустановках.

Для защиты от поражения электрическим током применяются следующие меры электробезопасности:

? заземление;

? зануление;

? защитное отключение;

? электрическое разделение сетей;

? применение пониженного напряжения;

? обеспечение недоступности токоведущих частей;

? двойная изоляция.

Заземление - это преднамеренное соединение с землёй металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки.

Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях оборудования, то есть при «замыкании на корпус».

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных «замыканием на корпус». Это достигается уменьшением потенциала заземлённого оборудования, а также выравниванием потенциалов за счёт подъёма потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземлённого оборудования.

Область применения заземления - трёхфазные трёхпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя - металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй, и заземляющих проводников, соединяющих электроустановки с заземлителем.

Заземляющие устройства делятся на два типа:

? выносное - заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование;

- контурное - одиночные заземлители размещаются по контуру площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или размещается равномерно по всему контуру площадки.

Заземлители могут быть искусственными (стальные трубы, угловая сталь, прутковая сталь) и естественными (водопроводные трубы, железобетонные конструкции зданий, свинцовые оболочки кабелей). В качестве проводников, соединяющих заземлители с заземляемым устройством, применяют, как правило, полосовую или круглую сталь, сечение которой должно быть не менее 1/3 сечения фазных проводников.

Требования к устройству заземления и предельно допустимым уровням напряжения прикосновения приведены в ГОСТ 12.1.030-85 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», ГОСТ 12.1.038-82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов».

Сопротивление заземляющих устройств в сетях напряжением до 1000 В при мощности питающего трансформатора менее 100 кВА должно быть не более 10 Ом; в установках, мощностью более 100 кВА - 4 Ом; в установках, напряжением выше 1000 В - 0,5 Ом. Недостатком заземления является возможность длительного существования короткого замыкания фазы на корпус в сетях с изолированной нейтралью, так как оно He вызывает срабатывания защиты.

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, с глухозаземлённой нейтральной точкой обмотки трансформатора или генератора.

Принцип действия зануления заключается в превращении пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание, с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить установку от питающей сети. В качестве аппаратов защиты применяются предохранители или автоматические выключатели.

Скорость отключения повреждённой установки составляет 5-7 секунд при защите плавкими предохранителями и 1-2 секунды при защите автоматами.

Область применения зануления - трёхфазные четырёхпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 и 220/127 В, широко применяющиеся в промышленности. Сечение нулевого защитного должно быть не менее 1/2 сечения фазного, при этом его сопротивление должно быть менее удвоенного сопротивления фазного проводника.

В качестве нулевых защитных проводников рекомендуется применять неизолированные и изолированные проводники, стальные прутки, подкрановые пути, нулевые рабочие проводники электрокабелей, причём запрещается устанавливать в них предохранители и выключатели.

Защитным отключением называется устройство, быстро (не более 0,2 секунды) автоматически отключающее участок электрической сети при возникновении в нём опасности поражения человека током. Основными частями устройства защитного заземления являются прибор защитного отключения и автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения - совокупность элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя (датчик).

Автоматический выключатель - устройство, служащее для включения и отключения цепей под нагрузкой и при коротком замыкании. Обеспечение недоступности токоведущих частей оборудования; подразумевает специальное обустройство помещений, где проводятся ремонтные работы. Полы должны иметь изолирующее покрытие (линолеум, резиновый коврик, древесина); металлические трубопроводы, батареи отопления должны быть ограждены, корпуса электроустановок заземлены.

Электрическое разделение сетей, то есть разделение сети на отдельные небольшие по протяжённости и электрически He связанные между собой участки. Разделение выполняется с помощью трансформаторов и применяется для питания передвижных установок и ручного электроинструмента в сетях до 1000 В. Изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой ёмкостью проводов относительно земли, благодаря чему значительно улучшаются условия безопасности.

При работе с переносным электроинструментом применяются пониженные напряжения до 42 В, что уменьшает опасность поражения при пробое изоляции. В зависимости от класса помещения применяются напряжения 12В, З6В, 42В.

...