Эксплуатация и техническое обслживание электрооборудования дренажного насоса насосной станции. Отчет по практике Арслан. 1. Характеристика насосной станции
 Скачать 5.04 Mb.
|
1 2  Рисунок 1- Принципиальная схема мегомметра Г- генератор; 1- последовательная обмотка мегомметра; 2 - параллельная обмотка мегомметра; Л - линейных режим; З - зажим присоединения заземления; К - кнопка включения; Э - корпус электродвигателя; О- обмотка электродвигателя.  Рисунок 2 - Схема сетевого мегомметра с полупроводниковыми диодами Для двигателей на номинальное напряжение до 500 В включительно применяют для измерения изоляции мегомметры на 500 В; для двигателей на номинальное напряжение 300 В и выше применяют мегомметры не менее чем на 100 В. В крупных машинах высокого напряжения наблюдается значительное изменение сопротивления изоляции в первый период измерения, что объясняется большой ёмкостью обмоток по отношению к корпусу. В этом случае необходимо вращать ручку мегомметра, по возможности равномерно со скоростью не ниже номинальной и производить измерение, когда стрелка прибора практически установиться в определённом положении. Для измерения низких сопротивлений изоляции применяют омметры, мосты и др. Измерение сопротивления обмоток двигателя при постоянном токе При измерении сопротивления обмоток при постоянном токе имеют значение не только абсолютная величина сопротивления и соответствие её расчётной, но и симметричность сопротивления отдельных фаз. Одинаковое, но и значительно различающееся от расчётного значения сопротивление каждой фазы может быть вызвано ошибкой в числе витков кашки, применением провода, отличающегося от расчётного, либо отличием средней длинны витка от расчетной. Разные значения сопротивления отдельных фаз могут быть следствием многих причин - ошибок в схеме соединения катушек и катушечных групп, витковых замыканий и плохого качества паек. Допустимое отклонение фактического значения сопротивления от расчётного можно принять равным ±2, а допустимого значения расхождения сопротивления отдельных фаз - не более 2% среднего значения сопротивления фаз. Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе производят по методу амперметра - вольтметра. Измеряют обмотки при их практически холодном состоянии (температура любой части электродвигателя отличается от температуры окружающей среды не более чем на 3о С). Схема подключения измеряемого сопротивления, источника питания и приборов приводнена на рисунках 3 - 4.  Рисунок 3 - Измерение сопротивления обмотки при соединении фаз в звезду  Рисунок 4 - Измерение сопротивления изоляции обмотки при соединении фаз в треугольник При измерении сопротивлении обмоток электродвигателя, если выведены только три выводных конца обмотки (глухое соединение), следует замерить сопротивление между каждой парой выводных концов (R1-2, R2-3, R3-1). Если эти сопротивления равны, то сопротивление каждой фазы (R1, R2, R3) составляет: при соединении фаз в звезду R1=R2=R3=0.5R1-2=0,5R2-3=0,5R3-1; при соединении фаз в треугольник R1=R2=R3=1,5R1-2=1,5R2-3=1,5R3-1. Замеры сопротивления обмоток производят при значениях тока 10, 15 и 20% номинального. За расчётное принимают среднее из трёх значений. Измеренные сопротивления разных фаз обмоток статора и ротора не должны отличаться друг от друга более чем на ±2% среднего значения, а от ранее измеренных или заводских данных - более чем на 2%. Испытание двигателей насосных установок в режиме холостого хода При испытании асинхронного двигателя в режиме холостого хода снимаются характеристики холостого хода, которые представляют собой зависимости Iо, Ро и cosφо= f(U1). Характеристики холостого хода позволяют определить: . номинальное значение тока и мощности холостого хода; . потери механические и потери в стали путём разделения потерь холостого хода; . степень насыщения в стали двигателя; Кроме того, при испытании двигателей с фазным ротором определяют коэффициент трансформации напряжений при разомкнутом и неподвижном роторе. На рисунке 5 показана схема испытания трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором. При сборке схемы нужно иметь ввиду следующее. Испытуемый двигатель включается в сеть через индукционный регулятор ИР, регулировочный трансформатор или двигатель - генератор, которые должны быть выбраны так, чтобы подводимое к испытуемому двигателю напряжение U1 можно было изменять в достаточно широких пределах. При этом подводимое напряжение должно быть практически симметричным и синусоидальным по форме. При отступлении от этих условий получаются преувеличенные значения тока и потерь холостого хода. Потребляемая при холостом ходе мощность Ро измеряется по схеме двух ваттметров или трёхфазным ваттметром.  Рисунок 5 - Схема испытания трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором После пуска двигателя в ход нужно, не производя расчётов, выждать некоторое время, чтобы дать установиться температуре частей машины, в частности подшипников. Режим холостого хода является установившемся, когда, следя за показаниями ваттметров, мы убедимся, что мощность холостого хода Р=const.Согласно рекомендациям ГОСТ - 7217 - 54, перед опытом холостого хода двигатель должен проработать без нагрузки 75 - 120 минут. Испытания двигателя насосной установки по методу непосредственной нагрузки Испытания асинхронного двигателя по методу непосредственной нагрузки предполагают: а) сборку схемы; б) пуск двигателя в ход с помощью того или иного приспособления; в) собственно испытания двигателя; г) последующую обработку данных испытания и оценку полученных результатов. В задачу испытания по методу непосредственной нагрузки входит снятие рабочих и механических характеристик двигателя. Под рабочими характеристиками двигателя понимают зависимости: n или s, М, I1, ƞ и отсутствии добавочного сопротивления в цепи ротора в двигателях с фазным ротором. Принципиальная схема трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором, показана на рисунке 6, пригодна и для снятия рабочих характеристик. При испытании рекомендуется вести контроль температуры обмотки статора, предварительно, по указанию руководителя, собрав схему для измерения сопротивления r1 этой обмотки. Нагрузка асинхронного двигателя осуществляется различно, главным образом, от мощности двигателя. Для улучшения пусковых характеристик двигателя с фазным ротором, т.е. уменьшения пускового тока и увеличения пускового момента, в фазы ротора включают регулируемые внешние добавочные активные сопротивления в виде специального пускового реостата, как это показано на рисунке 6.  Рисунок 6 - Схема асинхронного двигателя с пусковым активным сопротивлением и реактором в роторе Требования к отремонтированным двигателям насосных установок Технические требования к отремонтированным электродвигателям в отношении значений испытательных: напряжений, сопротивления изоляции, предельных допускаемых температур, КПД, коэффициента мощности, начального максимального и минимального моментов, начального пускового тока и т. п. должны соответствовать ГОСТ 183-74, ГОСТ 13859-68 и другим стандартам, на соответствующие типы асинхронных электродвигателей, а методика испытаний определяется ГОСТ 11828-75 и ГОСТ 7217-66. Последовательность проведения испытаний, указанная выше, не является обязательной, однако в требованиях стандартов указывается, что испытанию изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины, между обмотками и между витками - должны предшествовать при приемо-сдаточных испытаниях. Измерение сопротивления изоляции, определение тока и потерь короткого замыкания и испытание при повышенной скорости вращения (если оно производится), а при типовых испытаниях - также испытание при кратковременной перегрузке по току; при типовых испытаниях, кроме того, испытания при повышенной частоте вращения должны производиться непосредственно после испытания на нагревание. При всех испытаниях для измерения электрических величин должны применяться измерительные приборы необходимого класса точности; в частности, применяемые электроизмерительные приборы (с шунтами и добавочными резисторами), мосты, измерительные трансформаторы тока и напряжения при типовых испытаниях должны быть класса точности не ниже 0,5. Исключение допускается для измерения сопротивления изоляции, когда применяются обычные мегаомметры, а также для измерения мощности в трехфазной сети одним трехфазным ваттметром (допускается применять трехфазный ваттметр класса точности не ниже 1,0). Обычно при испытаниях крупных асинхронных электродвигателей, отремонтированных на месте установки, собирают в каждом отдельном случае временные испытательные схемы. На стационарных электроремонтных предприятиях и в электроремонтных цехах, как правило, оборудуются испытательные отделения и участки с постоянными испытательными схемами. В настоящее время организован промышленный выпуск нескольких типов комплектных испытательных установок, предусматривающих возможность проведения всех испытаний при ремонте различного электрического оборудования. Комплектные установки для операционного контроля и приемо-сдаточных испытаний отремонтированных асинхронных электродвигателей разработаны институтом по ремонту и эксплуатации тракторов и сельскохозяйственных машин (ГОСНИТИ) совместно с Рязанским опытным ремонтным заводом и выпускаются этим заводом. 5. Неисправности асинхронных двигателей и их влияние на расход электроэнергии Работа электрооборудования на насосных станциях связанна не только с его износом, но и с повреждениями, которые возникают чаще всего из-за недопустимо длительного функционирования без ремонта, плохого эксплуатационного обслуживания, нарушения расчётных режимов работы, разнообразных внешних воздействий. Повреждения электрических машин, их влияние на энергетические характеристики и прежде всего на величину электропотребления, рассмотрим на примере наиболее широко использующихся на насосных станциях трёхфазных асинхронных двигателей. Эти повреждения электрических машин делят на механические и электрические. К механическим повреждениям, например, относят: деформацию или поломку ротора, ослабление крепления сердечника статора к станине, образования глубоких выработок («дорожек») на поверхности контактных колец, ослабление опрессовки сердечника ротора, выплавку баббита в подшипниках скольжения, разрушение сепаратора, кольца или шарика в подшипниках качения и др. Электрическими повреждениями являются: обрыв проводников в обмотках статора или ротора, замыкания между витками обмоток, нарушение контактов и разрушение соединений, выполненных пайкой или сваркой, снижение сопротивления изоляции вследствие её старения, разрушения или увлажнения и др. Неисправности и повреждения не всегда приводят к повышению электропотребления: они могут вызывать срабатывание защиты и отключение двигателя или практически сразу вывода его из строя. Другие неисправности обуславливают увеличение тока, потребляемого машиной из сети. Некоторые из них достаточно быстро обнаружить и, отключив двигатель, сократить непроизводительный расход электроэнергии или предотвратить более серьёзную поломку. Однако значительная часть неисправностей, приводящая к большому расходу электрической энергии, потребляемой из сети, носит скрытый характер и выявляется только после соответствующих испытаний или разборки двигателей. Рассмотрим некоторые неисправности. Обрыв фазы обмотки статора внутри двигателя. При соединении трёхфазной обмотки статора звездой, если обрыв фазы произошёл во время работы двигателя при нагрузке, не превышающей половины от номинальной, двигатель будет продолжать работать, но с несколько большим потреблением электроэнергии (примерно 15-20%) из сети. Частота вращения при этом понижается незначительно. В случае больших нагрузок двигатель останавливается и, если не срабатывает защита, обмотка выходит из строя. При подозрении нам обрыв фазы двигатель необходимо остановить и запустить вновь. Если фаза оборвана, двигатель гудит и не разворачивается даже на холостом ходу, так как вместо вращающегося в нём появляется пульсирующее магнитное поле. Обрыв одного линейного провода трёхфазной сети, питающей асинхронный двигатель. Этот режим, а также работа с одном перегоревшим предохранителем, аналогичны описанному выше режиму внутреннего обрыва одной фазы обмотки статора при её соединении звездой, и может привести к увеличению потребления электроэнергии из сети, или к выходу обмотки статора из строя. Обнаружить повреждение в таком режиме можно, как в предыдущем случае, остановив и запустив двигатель, который при этом не развернётся. Другой способ - измерение напряжения на фазах двигателя. Межвитковое замыкание в фазе обмотки статора. В это случае и, например, при соединении обмоток статора звездой возрастает ток в линейном проводе, подходящем к повреждённой фазе. Двигатель начинает необычно гудеть, а если он работает под нагрузкой, ротор вращается с пониженной скоростью. Через некоторое время после возникновения замыкания двигатель начинает дымиться, появляется характерный запах горящей изоляции. Повреждение стержней короткозамкнутой обмотки. При работе двигателя с повреждёнными стержнями обмотки ротора частота его вращения будет меньше, чем в аналогичном двигателе, но с исправным ротором. В ряде случаев двигатель с такой неисправностью может вообще не развернуться до рабочей частоты вращения ротора даже при малой нагрузке. При значительном количестве повреждённых стержней ротор двигателя, работающего под нагрузкой, останавливается. Во всех случаях двигатель с повреждёнными роторными стержнями, работающий под нагрузкой, потребляет их сети увеличенный ток и перегревается больше исправного. У него возрастает время разгона, скольжения и добавочные потери, уменьшается коэффициент мощности. Внешними признаками наличия обрыва стержней короткозамкнутых обмоток является повышенная вибрация и шум при работе, увеличивается приросте нагрузки электродвигателя. Обрыв фазы трёхфазной обмотки асинхронного двигателя с контактными кольцами (фазным ротором). При обрыве одной фазы роторной цепи возникает так называемый эффект Гергеса, заключающийся в том, что при работе двигателя частота вращения ротора снижается примерно в два таза, а ток в обмотках статора резко возрастает. Этот эффект возникает независимо от места, где произошёл обрыв: в обмотке ротора, щёточном аппрете или реостате. Для выявления неисправностей нужно отсоединить реостат от роторной цепи и поочерёдно проверить целостность цепей ротора, щёточного аппарата и реостата с помощью тестера или контрольной лампой. Вначале проверяют неисправность обмотки ротора, касаясь концами контрольной лампы поочерёдно первого и второго, второго и третьего, первого и третьего колец. Также проверяют и надёжность контактов щёток с кольцами, и целостность проводников, соединяющих щётки с клемником ротора, и реостат. Каждая из трёх проверок делается при всех положения переключателя реостата. Если проверяемая цепь исправно, лампам горит. Межвитковое и междуфазное замыкание в обмотке ротора двигателя с контактными кольцами. При межвитковом замыкании перегреваются обе обмотки: роторная, и статорная. Если замкнутых витков много, двигатель под нагрузкой долго разворачивается и сильно нагревается. При межфазном замыкании двигатель разворачивается даже при разомкнутых кольцах, чаще всего до половинной частоты вращения, а по обмотке статора проходит изменяющийся ток, который может быть больше номинального. Неправильное соединение фаз обмотки статора. У двигателей, и имеющих шесть выводов обмотки статора, это случается довольно часто из - за того, что в процессе эксплуатации, ремонта, при небрежной транспортировке или хранении может быть перепутана, неверно сделана или вовсе утеряна маркировка выводных концов. Один из возможных вариантов ошибочного переключения фаз обмотки статора - «перевёрнутая» фаза. Двигатель, включенный таким образом, вращается с ненормальным гулом, плохо разгоняется, сила тока во всех трёх фазах различна и даже при холостом ходе превышает номинальную, частота вращения ротора часто оказывается наполовину ниже номинальной. Как уже отмечалось выше, некоторая часть неисправностей и повреждений электродвигателей (особенно механических) не оказывает непосредственного влияния на величину расхода электроэнергии, потребляемой из сети, но они могут в процессе работы воздействовать на энергетические параметры двигателей или привести к другим неисправностям. Так например, неравномерный воздушный зазор между сердечником статора и ротором может возникнуть вследствие чрезмерного износа или повреждения подшипников, прогиба вала и т.д. По мере износа подшипников возрастает неисправность воздушного зазора, что вызывает увеличение вибрации, скольжения, температуры в зоне наименьшего зазора. При задевании ротора за статор нарушается межвитковая изоляция сердечников магнитопроводов. А это приводит к недопустимому повышения температуры отдельных участков и всего магнитопровода, сильному нагреву обмоток, выгоранию магнитопровода (пожар в стали). В отдельных случаях выходят из строя обмотки, так как зубы сердечника статора могут сдвинуться, из-за чего возникает межвитковое или междуфазное замыкание в обмотке статора. Заключение Курсовой проект разработан на эксплуатацию электрооборудования и сетей насосной станции. В данной пояснительной записки описаны характеристики и выявлены особенности насосной станции, разработана техническая эксплуатация электрооборудования и сетей насосной станции. Описаны основные неисправности электрооборудования, указаны причины их возникновения и способы устранения. Разработаны технологические карты по ремонту: двигателей и обмоток асинхронных двигателей. Описаны способы испытания двигателей насосных установок после ремонта и неисправности двигателей влияющие на расход электроэнергии. Курсовой проект выполнен полностью в соответствии с заданием. Список литературы 1. Шаповалов Б.Т. «Электрооборудование насосных станций» 2. Сибикин Ю.Д., Сибикина М.Ю. «Справочник по эксплуатации электроустановок». . Сибикин Ю.Д. «Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования и сетей», книга 2. 1 2 |