Ремонт электрооборудования
 Скачать 1.8 Mb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет» А.А. Василенко РЕМОНТ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Рекомендовано Научно-методическим советом по технологиям, средствам механизации и энергетическому оборудованию в сельском хозяйстве Федерального УМО по сельскому, лесному и рыбному хозяйству для использования в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению «Агроинженерия» Красноярск 2019 2 В 19 ББК 30.3 В 19 Рецензенты: Д.А. Иванов, канд. техн. наук, декан энергетического факультета ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского» Г.С. Тимофеев, канд. техн. наук, начальник службы электрических режимов ПО ЦУС филиала ПАО «МРСК Сибири» – «Красноярскэнерго» Василенко, А.А. Ремонт электрооборудования: учеб. пособие / А.А. Василенко; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2019. – 164 с. В пособии рассмотрены вопросы определения факторов, влияющих на работу электрооборудования; причины, из-за которых оборудование выходит из строя; методы, с помощью которых можно своевременно выявить наличие неисправности, и способы устранения выявленных недостатков. Предназначено для студентов Института инженерных систем и энергети- ки, обучающихся по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия», профиль «Электрооборудование и электротехнологии в АПК» очной и заочной форм обучения. ББК 30.3 © Василенко А.А., 2019 © ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет», 2019 3 ВВЕДЕНИЕ Для современного сельскохозяйственного производства харак- терно большое число автоматизированных установок. Комплексы промышленного типа обеспечены установками микроклимата; для надежности электроснабжения предусмотрено питание их от не- скольких трансформаторных подстанций, присоединенных к различ- ным районам электрических сетей; на комплексах установлено от не- скольких сотен до тысячи и более электродвигателей и много различ- ной пускозащитной аппаратуры автоматики. При высокой электровооруженности сельскохозяйственного производства особую значимость приобретают вопросы рациональ- ной эксплуатации и ремонта электрооборудования. Эксплуатация электрооборудования в сельском хозяйстве имеет свои особенности, связанные с условиями среды и режимами работы электрооборудова- ния, сезонностью его использования, наличием однофазных токопри- емников, качеством питающего напряжения от воздушных линий электропередач, разрозненностью токоприемников на значительные расстояния одного от другого и недостатком высококвалифициро- ванных кадров эксплуатационного персонала. Только обеспечение эксплуатационной надежности электрооборудования позволит сохра- нить непрерывность технологических процессов сельскохозяйствен- ного производства. Повышение эксплуатационной надежности электрооборудова- ния в сельском хозяйстве может быть обеспечено правильным выбо- ром электрооборудования с учетом всех специфических условий про- изводства, применением соответствующих электротехнических мате- риалов при эксплуатации, ремонте и модернизации электрооборудо- вания, приближением технологии ремонта электрооборудования к технологии его изготовления и соблюдением системы планово- предупредительного ремонта и обслуживания электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве. Дисциплина «Ремонт электрооборудования» охватывает круг вопросов, связанных с технической эксплуатацией машин и оборудо- вания, осмотром, диагностикой, видами обслуживания, организацией и технологией их проведения. Рассматривает вопросы основных по- ложений об организации и ведении планово-предупредительного ре- монта технологического оборудования, причины выхода из строя 4 машин и аппаратов, а также технологические процессы при ремонте машин и оборудования. Дисциплина нацелена на формирование профессиональных компетенций выпускника ПК-3 – готовность к обработке результатов экспериментальных исследований и ПК-10 – способность использо- вать современные методы монтажа, наладки машин и установок, под- держание режимов работы электрифицированных и автоматизиро- ванных технологических процессов, непосредственно связанных с биологическими объектами. Задачи изучения дисциплины В результате изучения дисциплины студент должен знать: - технологию ремонтных работ; - организацию ремонта в условиях сельскохозяйственного производства; - основные инструменты и механизмы для производства ре- монтных работ. В результате изучения дисциплины студент должен знать: устройство и комплектацию электрооборудования; возможные неисправности электрооборудования и причины их появления; современные способы и оборудование по определению неис- правностей электрооборудования; уметь: оценивать и прогнозировать состояние электрооборудования; анализировать причины отказов электрооборудования под воздействием на него различных эксплуатационных факторов; выбирать рациональный способ ремонта исходя из заданных эксплуатационных характеристик электрооборудования; владеть: методикой выбора материалов для изготовления элементов машин и механизмов при ремонте электрооборудования. 5 МОДУЛЬ 1 ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Цель модуля. Научить студентов технологическим приемам дефектации и ремонта электродвигателей, широко используемых в сельском хозяйстве, определять начало и концы соответствующих обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя с короткозамк- нутым ротором. Задачи модуля. Изучить устройство асинхронного электродви- гателя с короткозамкнутым ротором (АДКР), освоить принцип рабо- ты электродвигателя (ЭД). Изучить методы определения неисправно- стей в собранном и в разобранном виде ЭД, методику электромеха- нического ремонта, послеремонтные испытания и методы фазировки обмоток статора. 1.1 Технические условия на прием электрооборудования в ремонт 1.1.1 Введение. Общие положения Концентрация и специализация сельскохозяйственного произ- водства, перевод его на промышленную основу способствовали ос- нащению его значительным количеством современной разнообразной техники, в том числе электрооборудованием и электроустановками. Всего в колхозах и совхозах страны установлено свыше 14 млн электродвигателей. При высокой электровооруженности сельскохозяйственного производства особую значимость приобретают вопросы эффективно- го использования электроэнергии, ее экономии, рациональной экс- плуатации и ремонта электрооборудования, их организация. Повышение эксплуатационной надежности электрооборудова- ния в сельском хозяйстве может быть обеспечено правильным выбо- ром электрооборудования с учетом всех специфических условий про- изводства, применением соответствующих электротехнических мате- риалов при ремонте и модернизации электрооборудования, прибли- жением технологии ремонта электрооборудования к технологии его изготовления. Срок жизни электрооборудования довольно длителен. Так, срок жизни асинхронных электродвигателей общепромышленного испол- 6 нения в сельском хозяйстве, как и в промышленности, равен пример- но 20 годам, а срок жизни распределительных трансформаторов – 30– 40 годам. За этот срок в процессе эксплуатации одни из элементов электрооборудования (например, изоляция) стареют, другие (под- шипники, крепежные детали и т.п.) изнашиваются. Процессы старения и износа выводят электродвигатель из строя. Эти процессы зависят от многих факторов: условий и режима работы, технического обслуживания электрооборудования и т.д. Одна из при- чин выхода электрооборудования из строя – аварийные режимы: пе- регрузка рабочей машины, попадание в рабочую машину посторон- них предметов, неполнофазные режимы работы электрооборудова- ния, значительные колебания напряжения питания и т.п. Электрооборудование, вышедшее из строя, восстанавливают, то есть ремонтируют. Ранее дискуссии велись по поводу признаков, по которым мож- но было бы производить ремонт: 1) критический износ некоторых элементов; 2) эксплуатация до выхода из строя некоторых элементов; 3) планово-предупредительный ремонт. Первые два признака связаны с большими затратами и с дли- тельностью времени ремонта (непредсказуемый выход из строя элек- трооборудования). Третий признак наиболее приемлемый (можно ремонтировать электрооборудование в удобное время, подготовить материал и ре- монтную бригаду), поэтому у нас в стране принята система планово- предупредительного ремонта. В отличие от промышленности, где системой планово- предупредительного ремонта и обслуживания оборудования установ- лено три вида ремонтов – текущий, средний и капитальный, в сель- ской местности два вида ремонта – текущий и капитальный. Ремонт электродвигателей, пускозащитной аппаратуры, свароч- ных генераторов и трансформаторов, а также автотракторного элек- трооборудования, используемых в сельском хозяйстве, возложен на крупные электроремонтные заводы, технология которых все более приближается к промышленной. Ремонт распределительных трансформаторов возложен на пред- приятия ремонта энергетических систем, в ведении которых находит- ся подавляющее число работающих на селе трансформаторов. 7 1.1.2 Технология ремонта электрических машин Ремонт электрооборудования делится на два вида: централизо- ванный и нецентрализованный. Централизованный ремонт электрооборудования проводят в крупных электроремонтных мастерских или на электроремонтных за- водах, где обеспечивается соблюдение передовой технологии, есть квалифицированные кадры, необходимые материалы и механизмы. Качество ремонта электрооборудования на крупных предприятиях так высоко, что надежность отремонтированной машины может не уступать надежности новой, поскольку в результате хорошо прове- денной дефектации и анализа данных об эксплуатации машины могут быть определены и усилены ее наиболее слабые места. Нецентрализованный ремонт проводят в небольших мастерских, не имеющих преимуществ, крупных специализированных предпри- ятий. Учеными доказано, что централизованный ремонт электродви- гателей 1–3-х габаритов нерентабелен, а нецентрализованный ремонт неэкономичен даже для двигателей 5-го габарита. При существующей в настоящее время технологии ремонт элек- тродвигателей после 3-го и 5-го габаритов соответственно при цен- трализованном и нецентрализованным ремонте, как правило, эконо- мически оправдан, и стоимость отремонтированного электродвигате- ля меньше стоимости нового. Кроме того, значительный выход из строя электродвигателей (от 15 до 40%), работающих в сельском хо- зяйстве, а также недостаточные мощности электропромышленности по выпуску электродвигателей вынуждают прибегать к ремонту элек- тродвигателей малой мощности. Ремонт электрооборудования позво- ляет избежать простоев технологического оборудования и потерь от этих простоев. Транспортировка электрооборудования в ремонт – составная часть эксплуатации, и ей нужно уделять соответствующее внимание. При надлежащей организации ремонта ремонтное предприятие по за- ранее составленному и согласованному с руководством плану присы- лает в хозяйство транспорт, демонтирует подлежащее ремонту элек- трооборудование и принимает его в ремонт. На место снятого монти- руют доставленное с завода аналогичное отремонтированное элек- трооборудование (из обменного фонда ремонтного завода). В этом случае транспорт для перевозки электрооборудования имеет соответ- 8 ствующие приспособления, предохраняющие оборудование от меха- нических повреждений и проникновения влаги. Аналогичные при- способления должен иметь и транспорт хозяйств, если последние са- ми доставляют электрооборудование на обменный пункт или ремонт- ный завод. Согласно техническим условиям на сдачу в капитальный ремонт асинхронных электродвигателей, последние направляют в капиталь- ный ремонт со следующими неисправностями: межвитковыми замы- каниями в обмотках, замыканиями обмоток на корпус или между фа- зами, обрывом обмоток, обугливанием изоляции обмоток, изгибом вала, износом или повреждением его шеек, износом или повреждени- ем посадочных мест в подшипниковых щитах, дисбалансом ротора, обрывом бандажей ротора, повреждением контактных колец, тре- бующим их разработки, трещинами в корпусе и подшипниковых щи- тах, снижением сопротивления изоляции, если оно не восстанавлива- ется сушкой. Электродвигатели, сдаваемые в ремонт, должны быть тщательно очищены от пыли и грязи. С валов электродвигателей должны быть сняты шкивы, шестерни, муфты. Электродвигатели принимаются в ремонт полностью укомплектованными всеми основными узлами и деталями в соответствии с комплектностью, установленной техниче- скими условиями: станина, статор с обмоткой, ротор с обмоткой, подшипниковые щиты, вентилятор и его кожух, подшипники и их крышки, коробка выводов, траверза, щеткодержатели, контактные кольца. Допускается принимать в ремонт электродвигатели при частич- ном отсутствии метизов: винтов, гаек, шайб и т.п. В капитальный ремонт не принимаются электродвигатели с трещинами на корпусе, превышающими 50 % его длины, трещинами на посадочных местах подшипниковых щитов, с повреждением свы- ше 30 % активной стали. В ремонт не принимаются электродвигатели, отремонтирован- ные ранее с нарушениями технологии ремонта. При приеме электродвигателя в капитальный ремонт его осмат- ривают и оформляют приемосдаточный акт. Поскольку отдельные повреждения могут быть обнаружены только после разборки электродвигателя, ремонтное предприятие имеет право составлять односторонний акт о невозможности или не- целесообразности ремонта. Акт высылают заказчику, который обязан 9 в месячный срок вывезти электродвигатель. По истечении этого срока электродвигатели сдают в металлолом. Электрооборудование, ожи- дающее ремонта, должно храниться в помещении складского типа или под навесом. Отремонтированные электродвигатели подвергают консервации согласно ГОСТ 7751-2009. Конец вала и опорную часть фланцевого щита (у фланцевых электродвигателей) покрывают лаком или анти- коррозионной смазкой. Конец вала обертывают промасленной бума- гой. Окна в щитах закрывают водонепроницаемой бумагой, а клемм- ные щитки – кожухом. Консервация должна обеспечивать сохранность законсервиро- ванных поверхностей в течение 6 месяцев при хранении электродви- гателей в сухих помещениях складского типа. Ремонтное предприятие гарантирует исправную работу электро- двигателей при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортировки и хранения в течение 12 месяцев. На каждый элек- тродвигатель выдается гарантийный талон, подписываемый началь- ником ОТК ремонтного предприятия. В случае выявления неисправности в работе электродвигателя по вине ремонтного предприятия заказчик имеет право в течение ус- тановленного гарантийного срока предъявить рекламацию, состав- ленную комиссией хозяйства и ремонтного предприятия, в которой указываются ремонтный номер электродвигателя, его паспортные данные, дата ремонта, наименование ремонтного предприятия, номер заказа и номер талона, срок работы электродвигателя, обнаруженные неисправности и возможные их причины. Чтобы приблизить ремонт к поточному производству, повысить производительность труда рабочих и качество отремонтированного электрооборудования, склад ремонтного фонда необходимо оборудо- вать переносными контейнерами (металлическими ящиками). Контей- неры строго специализированы, в отдельном контейнере хранится электрооборудование только одного типоразмера, например закрытые электродвигатели мощностью 0,6 кВт, напряжением 380/220 В, с час- тотой вращения 1500 об/мин и т.п. Регулируя подачу соответствую- щих контейнеров с электрооборудованием в ремонтное отделение, можно достигнуть определенной цикличности в работе ремонтного предприятия. Например, первая неделя (или ее половина, или день) – ремонт только закрытых электродвигателей мощностью 0,6 кВт, напря- 10 жением 380/220 В с частотой вращения 1500 об/мин, вторая неделя – ремонт аналогичных электродвигателей мощностью 1,7 кВт и т.д. Преимущества такого цикличного ремонта очевидны: ремонт- ный персонал длительное время работает с одним и тем же изделием, используя один и тот же инструмент и приспособления, приобретает необходимые навыки в работе, что сокращает затраты времени на выполнение соответствующих операций, уменьшает число ошибок и отклонений от технологии ремонта, улучшает качество ремонта. 1.1.3 Схема технологического процесса ремонта электрических машин Схема технологического процесса ремонта асинхронных двига- телей и синхронных генераторов приведена на рисунке 1.1 и особых пояснений не требует. Поскольку настоящее пособие рассчитано на студентов факуль- тетов электрификации сельхоз вузов, будущих инженеров- электриков, в пособии описаны наиболее важные, по мнению авто- ров, вопросы ремонта электрических машин. Кроме того, необходимо учесть, что научно-исследовательский институт ремонта и эксплуата- ции машинно-тракторного парка разработал технологические карты и руководства по капитальному ремонту асинхронных электродвигате- лей, в которых перечислены номера и содержание всех технологиче- ских операций, технические условия и указания по проведению ре- монта, приводятся сведения об оборудовании, приспособлениях и ин- струменте, необходимом для ремонта. Технологические карты до- полняются схемами, разрезами, рисунками. В ремонтном производстве составляется различная техническая документация, на разных заводах и в отдельных ведомствах она не- одинакова, хотя по содержанию отдельные документы близки, а часть их на одних и тех же заводах дублируется. В содержание записки входят паспортные данные машины до ремонта и пожелания заказчика по их изменению. В ней содержатся все размеры сердечников статора и ротора и обмоточные данные ста- тора и ротора (тип обмотки, число пазов, марка провода, число вит- ков в катушке, число параллельных проводников в витке, число ка- тушек в группе, фазе, шаг обмотки, число параллельных ветвей, со- пряжение фаз, расход провода в килограммах, вылет лобовых частей, класс нагревостойкости). 11 Рис. 1.1. Схема технологического процесса ремонта короткозамкнутых электродвигателей Предремонтные испытания Внешний осмотр Испытания Разборочно-дефектовочные работы Разборка электродвигателя Снятие поврежденной обмотки Мойка и промывка деталей Дефектовка деталей Изоляционно- обмоточные работы Слесарно-механические работы Комплектование деталей Сборочные работы Сборка двигателей Проверка правильности сборки Послеремонтные испытания Отделочные работы Окраска двигателя 12 В ведомость дефектов записывают все необходимые операции по всей машине, например: станина – заварить трещины, отремонти- ровать замковые поверхности, приварить лапы, отремонтировать кре- пежные детали рым-болт и т.п. К каждой ремонтируемой машине прилагается технологическая карта, в которой приведены сведения о заказчике, техническая харак- теристика машины с ее паспортными данными, значение сопротивле- ния фаз, сечение выводных концов и класс изоляции, габарит сердеч- ника статора и число пазов, сведения об обмоточных данных, до ре- монта и по расчету, сведения о механической части – ее состоянии, контроле обмоток и стендовых испытаниях. Технологическую карту подписывают техник по дефектации, мастер, инженер-расчетчик и работники ОТК. Дежурный по проведению сушки заполняет журнал сушки элек- трических машин, в содержание которого входят: заказчик, номер за- каза, паспортные данные машины, место сушки, сведения о начале сушки, температуре отдельных элементов машины, сопротивлениях изоляции обмоток статора и ротора и об окончании сушки. Оконча- тельные результаты заверяют ответственный за проведение сушки и начальник участка. Отдельно ОТК ведет книгу протоколов испытаний каждой от- ремонтированной машины, также составляет акт о передаче успешно прошедших испытаний машин на склад готовой продукции. В акте указываются ремонтный номер машины, тип, мощность, класс изоля- ции, напряжение, частота вращения, форма исполнения, прейскурант, стоимость ремонта, заказчик. Акт подписывают начальник ОТК и за- ведующий складом. Примерно такой же формы составляется акт выдачи готовой продукции с указанием полной суммы расходов на ремонт. Акт под- писывают руководство ремонтного предприятия и представитель за- казчика. |