Курсовая. курсовая работа на тему ремонт и обслуживание насосов. Курсовая работа по теме Ремонт и обслуживание насосов
 Скачать 1.12 Mb.
|
2.7. Возможные условия отказа двигателя.Во время эксплуатации могут возникать различные неисправности. Далее приведён перечень условий отказа, при которых можно избежать повреждений электродвигателя: -Высокое напряжение -Пониженное напряжение -Несбалансированное напряжение/ ток (скачки) - Изменение частоты -Неверный монтаж, нарушение условий хранения или неисправность самого электродвигателя -Постепенное повышение температуры и выход её за допустимый предел: недостаточное охлаждение высокая температура окружающей среды пониженное атмосферное давление (работа на большой высоте над уровнем моря) высокая температура рабочей жидкости слишком большая вязкость рабочей жидкости -Частые включения/отключения электродвигателя слишком большой момент инерции нагрузки (свой для каждого насоса) Резкое повышение температуры: блокировка ротора обрыв фазы Для защиты сети от перегрузок и короткого замыкания при возникновении каких-либо из перечисленных выше условий отказа необходимо определить, какое устройство защиты сети будет использоваться. Оно должно автоматически отключать питание от сети. Плавкий предохранитель является простейшим устройством, выполняющим две функции. Как правило, плавкие предохранители соединяются между собой при помощи аварийного выключателя, который может отключить двигатель от сети питания. Рассмотрим три типа плавких предохранителей с точки зрения их принципа действия и вариантов применения: плавкий предохранительный выключатель, быстродействующие плавкие предохранители и предохранители с задержкой срабатывания.  2.8.Виды защитыПлавкий предохранительный выключатель. Плавкий предохранительный выключатель - это аварийный выключатель и плавкий предохранитель, объединённые в едином корпусе. С помощью выключателя можно размыкать и замыкать цепь вручную, в то время как плавкий предохранитель защищает двигатель от перегрузок по току. Выключатели, как правило, используются в связи с выполнением сервисного обслуживания, когда необходимо прервать подачу тока. Аварийный выключатель имеет отдельный кожух. Этот кожух защищает персонал от случайного контакта с электрическими клеммами, а также защищает выключатель от окисления. Некоторые аварийные выключатели оборудованы встроенными плавкими предохранителями, другие аварийные выключатели поставляются без встроенных плавких предохранителей и оснащены только выключателем. Устройство защиты от перегрузок по току (плавкий предохранитель) должно различать перегрузки по току и короткое замыкание. Например, незначительные кратковременные перегрузки по току вполне допустимы. Но при дальнейшем увеличении тока устройство защиты должно срабатывать немедленно. Очень важно сразу предотвращать короткие замыкания. Выключатель с предохранителем - пример устройства, используемого для защиты от перегрузок по току. Правильно подобранные плавкие предохранители в выключателе размыкают цепь при токовых перегрузках. Плавкие предохранители быстрого срабатывания. Быстродействующие плавкие предохранители обеспечивают отличную защиту от короткого замыкания. Однако кратковременные перегрузки, такие как пусковой ток электродвигателя, могут вызвать поломку плавких предохранителей такого вида. Поэтому быстродействующие плавкие предохранители лучше всего использовать в сетях, которые не подвержены действию значительных переходных токов. Обычно такие предохранители выдерживают около 500% своего номинального тока в течение одной четвёртой секунды. По истечении этого времени вставка предохранителя плавится и цепь размыкается. Таким образом, в цепях, где пусковой ток часто превышает 500% номинального тока предохранителя, быстродействующие плавкие предохранители использовать не рекомендуется. Плавкие предохранители с задержкой срабатывания. Данный тип плавких предохранителей обеспечивает защиту и от перегрузки, и от короткого замыкания. Как правило, они допускают 5-кратное увеличение номинального тока на 10 секунд, и даже более высокие значения тока на более короткое время. Обычно этого достаточно, чтобы электродвигатель был запущен и плавкий предохранитель не открылся. С другой стороны, если возникают перегрузки, которые продолжаются больше, чем время плавления плавкого элемента, цепь также разомкнётся. Время срабатывания плавкого предохранителя. Время срабатывания плавкого предохранителя - это время плавления плавкого элемента (проволоки), которое требуется для того, чтобы цепь разомкнулась. У плавких предохранителей время срабатывания обратно пропорционально значению тока - это означает, что чем больше перегрузки по току, тем меньше период времени для отключения цепи. В общем, можно сказать, что у электродвигателей насосов очень короткое время разгона: меньше 1 секунды. В этой связи для электродвигателей подойдут предохранители с задержкой времени срабатывания с номинальным током, соответствующим току полной нагрузки электродвигателя. Во время пуска через индукционный электродвигатель проходит достаточно большой ток. В очень редких случаях это приводит к выключению посредством реле или плавких предохранителей. Для уменьшения пускового тока используются различные методы пуска электродвигателя. Что такое автоматический токовый выключатель и как он работает? Автоматический токовый выключатель является устройством защиты от перегрузок по току. Он автоматически размыкает и замыкает цепь при заданном значении перегрузки по току. Если токовый выключатель применяется в диапазоне своих рабочих параметров, размыкание и замыкание не наносит ему никакого ущерба. Сразу же после возникновения перегрузки можно легко возобновить работу автоматического выключателя - он просто устанавливается в исходное положение. Различают два вида автоматических выключателей: тепловые и магнитные. Тепловые автоматические выключатели - это самый надёжный и экономичный тип защитных устройств, которые подходят для электродвигателей. Они могут выдержать большие амплитуды тока, которые возникают при пуске электродвигателя, и защищают электродвигатель от сбоев, таких как блокировка ротора. Магнитные автоматические выключатели. Магнитные автоматические выключатели являются точными, надёжными и экономичными. Магнитный автоматический выключатель устойчив к изменениям температуры, т.е. изменения температуры окружающей среды не влияют на его предел срабатывания. По сравнению с тепловыми автоматическими выключателями, магнитные автоматические выключатели имеют более точно определённое время срабатывания. В таблице приведены характеристики двух типов автоматических выключателей.  Рабочий диапазон автоматического выключателя. Автоматические выключатели различаются между собой уровнем тока срабатывания. Это значит, что всегда следует выбирать такой автоматический выключатель, который может выдержать самый высокий ток короткого замыкания, который может возникнуть в данной системе. Функции реле перегрузки. Реле перегрузки: При пуске электродвигателя позволяют выдерживать временные перегрузки без разрыва цепи. Размыкают цепь электродвигателя, если ток превышает предельно допустимое значение и возникает угроза повреждения электродвигателя. Устанавливаются в исходное положение автоматически или вручную после устранения перегрузки. Сочетание плавких предохранителей с реле перегрузки. Плавкие предохранители служат для того, чтобы защитить установку от повреждений, которые могут быть вызваны коротким замыканием. В связи с этим плавкие предохранители должны иметь достаточную ёмкость. Более низкие токи изолируются с помощью реле перегрузки. Здесь номинальный ток плавкого предохранителя соответствует не рабочему диапазону электродвигателя, а току, который может повредить наиболее слабые составляющие установки. Как было упомянуто ранее, плавкий предохранитель обеспечивает защиту от короткого замыкания, но не защиту от перегрузок при низком токе. Очень важно, чтобы плавкий предохранитель сработал прежде, чем другие детали установки получат тепловое повреждение в результате короткого замыкания. Современные наружные реле защиты двигателя. Усовершенствованные наружные системы защиты двигателя также обеспечивают защиту от перенапряжения, перекоса фаз, ограничивают число включений/выключений, устраняют вибрации В дополнение к этому усовершенствованные наружные системы защиты двигателя могут принимать и обрабатывать сигнал от встроенной тепловой защиты. Далее в этой главе мы рассмотрим устройство тепловой защиты. Наружные реле защиты двигателя предназначены для защиты трёхфазных электродвигателей при угрозе повреждения двигателя за короткий или более длительный период работы. Кроме защиты двигателя, наружное реле защиты имеет ряд особенностей, которые обеспечивают защиту электродвигателя в различных ситуациях: • Подаёт сигнал прежде, чем возникает неисправность в результате всего процесса • Диагностирует возникшие неисправности Позволяет выполнять проверку работы реле во время техобслуживания Контролирует температуру и наличие вибрации в подшипниках. Можно подключить реле перегрузки к центральной системе управления зданием для постоянного контроля и оперативной диагностики неисправностей. Если в реле перегрузки установлено наружное реле защиты, сокращается период вынужденного простоя из-за прерывания технологического процесса в результате поломки. Это достигается благодаря быстрому обнаружению неисправности и недопущению повреждений электродвигателя. Например, электродвигатель может быть защищён от: Перегрузки Блокировки ротора Заклинивания Частых повторных пусков Разомкнутой фазы Замыкания на массу Перегрева (с помощью сигнала, поступающего от электродвигателя через датчик PT100 или терморезисторы) Малого тока Предупреждающего сигнала о перегрузке  Для чего нужна встроенная защита двигателя, если электродвигатель уже оснащён реле перегрузки и плавкими предохранителями? В некоторых случаях реле перегрузки не регистрирует перегрузку электродвигателя. Например, в ситуациях: Когда электродвигатель закрыт (недостаточно охлаждается) и медленно нагревается до опасной температуры. При высокой температуре окружающей среды. Когда наружная защита двигателя настроена на слишком высокий ток срабатывания или установлена неправильно. Когда электродвигатель перезапускается несколько раз в течение короткого периода времени и пусковой ток нагревает электродвигатель, что в конечном счёте, может его повредить. Устройства тепловой защиты, встраиваемые в клеммную коробку. В устройствах тепловой защиты, или термостатах, используется биметаллический автоматический выключатель дискового типа мгновенного действия для размыкания и замыкания цепи при достижении определённой температуры. Как только биметаллический диск достигает заданной температуры, он размыкает или замыкает группу контактов в подключённой схеме управления. Термостаты оснащены контактами для нормально разомкнутого или нормально замкнутого режима работы, но одно и то же устройство не может использоваться для двух режимов. Термостаты предварительно откалиброваны производителем, и их установки менять нельзя. Диски герметично изолированы и располагаются на контактной колодке. Через термостат может подаваться напряжение в цепи аварийной сигнализации - если он нормально разомкнут, или термостат может обесточивать электродвигатель - если он нормально замкнут и последовательно соединён с контактором. Так как термостаты находятся на наружной поверхности концов катушки, то они реагируют на температуру в месте расположения. Применительно к трёхфазным электродвигателям термостаты считаются нестабильной защитой в условиях торможения или в других условиях быстрого изменения температуры. В однофазных электродвигателях термостаты служат для защиты при блокировке ротора.  Тепловой автоматический выключатель, встраиваемый в обмотки. Устройства тепловой защиты могут быть также встроены в обмотки, см. иллюстрацию.  Они действуют как сетевой выключатель как для однофазных, так и для трёхфазных электродвигателей. В однофазных электродвигателях мощностью до 1,1 кВт устройство тепловой защиты устанавливается непосредственно в главном контуре, чтобы оно выполняло функцию устройства защиты на обмотке. Внутренняя установка. В однофазных электродвигателях используется один одинарный тепловой автоматический выключатель. В трёхфазных электродвигателях - два последовательно соединённых выключателя, расположенных между фазами электродвигателя. Таким образом, все три фазы контактируют с тепловым выключателем. Тепловые автоматические выключатели можно установить на конце обмоток, однако это приводит к увеличению времени реагирования. Выключатели должны быть подключены к внешней системе управления. Таким образом электродвигатель защищается от постепенной перегрузки. Для тепловых автоматических выключателей реле - усилителя не требуется. Тепловые выключатели НЕ ЗАЩИЩАЮТ двигатель при блокировке ротора. Принцип действия теплового автоматического выключателя. На графике справа показана зависимость сопротивления от температуры для стандартного теплового автоматического выключателя. У каждого производителя эта характеристика своя. TN обычно лежит в интервале 150-160 °C. Подключение.  ЗаключениеЦель курсовой работы выяснить принцип ремонта и обслуживания насосов, их рабочих параметров (производительности, давления, числа оборотов, мощности и др.). В курсовой работе отражены вопросы износа оборудования, методы проверки деталей и организации всех видов ремонта насосов и компрессоров, монтаж оборудования, применяемые приспособления и подготовка к пуску после капитального ремонта, определенное внимание уделено вопросам проведения ППР, а также восстановлению быстро изнашиваемых узлов и деталей подвижных частей. Насосы и компрессоры, являются наиболее ответственным звеном в работе технологической цепочки перекачки. Кроме того, уделено внимание Литература1.Актабиев Э.В.; Атаев О.А. Сооружения компрессорных и нефтеперекачивающих станций магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1989 2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. - М.: Энергоиздат, 1982 3.Березин В.Л.; Бобрицкий Н.В. и др. Сооружение и ремонт газонефтепроводов. – М.: Недра, 1992 4.Бородавкин П.П.; Зинкевич А.М. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1998 5.Брускин Д.Э. и др. Электрические машины. – М.: Высшая школа, 1981 6.Булгаков А. А. Частотное управление асинхронным двигателем - М.: Энергоиздат, 1982 7.Бухаленко Е.И. и др. Монтаж и обслуживание нефтепромыслового оборудования. М. Недра, 1994 8.Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию. М. Недра, 1990 9.Грузов В. Л., Сабинин Ю. А.. Асинхронные маломощные приводы со статическими преобразователями. СПб, Энергия, 1970 10.Ковач К.П., Рац И.. Переходные процессы в машинах переменного тока. М., Госэнергоиздат, 1963 11.Марицкий Е.Е.; Миталев И.А. Нефтяное оборудование. Т. 2. – М.: Гипронефтемаш, 1990 12.Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважных насосных установок. М. Недра,1987 13 Шапиро В.Д. Проблемы и организация ремонтов на объектах нефтяной и газовой промышленности. – М.: ВНИНОЭНГ, 1995 14.Титов В.А. Монтаж оборудования насосных и компрессорных станций. – М.: Недра, 1989 |