Ремонт электрооборудования

Содержание расчетно-пояснительной записки Введение 1. Анализ исходных данных и задачи проектирования 2. Обосно вание периодичности текущего ремонта электрооборудования 2.1. Статистический метод 2.1.1. Исходные данные 2.1.2. Расчет статистических показателей 2.1.3. Выбор оптимальной периодичности 2.2. Классический метод 2.2. 1 Классический метод (решение ) 2.3. Метод теории на дежности 3. Описание технологии текущего ремонта электродвигателя 4. Компоновка участка по проведению ТО и ТР электрооборудования 5. Выбор оборудования для диагностирования и ремонта Заключение Список литературы Введение Опыт электрификации сельского хозяйства показывает , что без хорошей работы электротехнической эксплуатационной службы только увеличение числа электроустановок не дает ожидаемого роста эффективности производства и не позволяет полностью использовать возмо жности электрооборудования . Эксплутационная надежность электрооборудования пока еще не удовлетворяет в достаточной мере требованиям сельскохозяйственного производства . Электродвигатели выходят из строя в 1,5 … 3 раза чаще , чем регламентировано в нормативной документации . Затраты на техническую эксплуатацию за срок нормативной окупаемости в 4...10 раз превышает стоимость нового электрооборудования . Все это снижает выпуск продукции и увеличивает ее себестоимость. 1. Анализ исходных данных и задачи проектирования Сельскохозяйственное предприятие использует большой парк электрооборудования . Анализ результатов эксплуатации этого парка свидетельствует о том , что энерговооруженность труда по установленной мощности соответствует передовому уровню эксплуатации сельского хозяйства . Однако показатели надежности отстают от нормативных значений . Так , двигатели серии 4А рассчитаны на безотказную работу в течение 10 лет , а фактическое время безотказной работы до капитального ремонта составляет в п р оизводстве 3,5 года , в растениеводстве - 4 года , а подсобных предприятиях - 5 лет. Эксплуатационная надежность электрооборудования зависит от многих факторов : периодичности проведения технического обслуживания (ТО ) и текущего ремонта (ТР ), наличие участка и технических средств для выполнения ТР , квалификации персонала электротехнической службы , правильного выбора типа защиты и режима использования электрооборудования и т.д. В исходных данных на курсовое проектирование приведены сведения о работе электроприв одов до критического состояния по сопротивлению изоляции , а также о размере технологического ущерба и интенсивности отказов с указанием затрат на профилактику и ремонт ; годовой объем работ электротехнической службы в у.е.э. 2. Обоснование пер иодичности текущего ремонта электрооборудования В зависимости от условий эксплуатации система ППРЭсх допускает отступления от нормируемой периодичности ТО и ТР . Для этого необходимо знать методы определения оптимальной периодичности профилакт ических мероприятий : статистический , классический и метод теории надежности. Для решения этой задачи в исходных данных должны быть сведения о надежности изучаемого электрооборудования , о влиянии периодичности профилактик на надежность и размер технологичес кого ущерба и др. 2.1. Статистический метод По данному методу выбирают частный или обобщенный критерий состояния электрооборудования ( например, значение сопротивления изоляции до критического состояния за некоторый период ). Проводят наблюдения за выбранн ым электрооборудованием и по статистическим данным устанавливают закон распределения времени достижения предельного значения критерия . По полученным характеристикам распределения подбирают такую продолжительность между профилактическими мероприятиями , при которой соблюдается их предупредительный характер для заданного числа электрооборудования. 2.1.1. Исходные данные 2.1.2. Расчет статистических показателей Объектом изучения служат 6 эле ктроприводов , а критерием их предельного состояния - время работы до критического состояния , определяемого по сопротивлению изоляции . На рисунке 1 показана выровненная кривая плотности распределения наработки электроприводов до предельного состояния по пр и нятому критерию . В обозначениях принято : t min > , , t max — наименьшая , средняя и наибольшая продолжительности работы электропривода пускателя до предельного сос тояния ; t o - оптимальная периодичность профилактических мероприятий ; у — среднеквадратичное отклонение наработки на отказ. Рис .1 Выровненная кривая плотности распределения наработки элект роприводов до предельного состояния по принятому критерию Если принять t o = , то профилактические мероприятия в целом окажутся запоздалыми , поскольку за этот период половина всех электроприводов достигнет предельного состояния по рассмотренному параметру . Следовательно , необходи мо рассчитать оптимальную периодичность . Для этого сначала определим параметры статистического распределения. Математическое ожидание , мес Дисперсия , мес 2 Среднеквадратичное отклонение , месс 2.1.3. Вы берем оптимальную периодичность Периодичность принято считать оптимальной Если , то предельное состояние будет у 67 % электроприводов , при . Другими словами при выборе профилактики теряют предупредительный характер. Если принять , то практически все электроприводы не достигнут предельного состояния и остановки машины для проведения профилактических мероприятий окажутся слишком частыми . При лишь 15 % электроприв одов достигнут предельного состояния , а для всех остальных мероприятий сохранят предупредительный характер и не будут частыми. Таким образом , периодичность можно считать оптимальной для эле ктроприводов , т.к . отступления от нее в большую сторону приводят к быстрому понижению эксплуатационной надежности электроприводов , а отступления в меньшую сторону - к увеличению простоев и затрат. 2.2. Классический метод Этот метод заключается в составле нии функции цели (критерия ) и исследований ее на экстремум. Пусть для некоторого объекта , например для электропривода , затраты на одну профилактику составляют З П , на один капитальный ремонт З Р , интенсивность отказов при исходной периодичности профилактик л , технологический ущерб из-за отказа , выраженный в долях от З Р - у *. Известно , что с увеличением периодичности Т годовые затраты на профилактики снижаются , а на ремонт , включая ущерб , возрастают. Целевая функц ия удельных суммарных затрат имеет вид : (1), где б - показа тель эффективности профилактик. Исследуя уравнение на экстремум н аходим выражение для расчета оптимальн ой периодичности профилактических мероприятий по критерию минимума удельных затрат : (2) Уравнение показывает , что значение оптимальной периодичности пропорционально затратам на профилакт ику и обратно пропорционально стоимости капитального ремонта , а также размеру технологического ущерба и интенсивности отказов . Наибольшее влияние на периодичность оказывает показатель а , который характеризует эффективность профилактик . Он оценивает , на ск о лько процентов снижается интенсивность отказов при снижении периодичности на 1%. 2.2. 1. Классический метод (решение ) Исходные данные : 2.2.2. Рассчитаем оптимальную периодичнос ть (по формуле (2)), год Удельные суммарные затраты (по формуле (1)) Для некоторых частных случаев можно принять б = 1. Подставляя это значение в (2), а затем Т 0 в (1), наход им , что при оптимальной периодичности профилактик слагаемые функции цели практически равны между собой 101,04 и 101,112. Периодичность считается оптимальной в том случае , когда годовые затраты на профилактики равны годовым затратам на устранение отказов (н а капитальный ремонт и на покрытие технологического ущерба ). При организации технической эксплуатации электрооборудования стремятся совместить моменты проведения обслуживания и ремонтов с технологическими паузами и с моментами обслуживания машин , на которы х используется электрооборудование . Возникают и другие причины , по которым приходится отступать от оптимальной периодичности . Поэтому важно знать , в каких пределах это возможно . При решении такой задачи обычно считают допустимыми такие отступления , при ко т орых суммарные затраты увеличиваются не более чем на 5 % по сравнению с оптимальным уровнем . Исследования экономической устойчивости функции цели показывает , что при б = 1 допустимые отклонения от оптимальной периодичности составляют ± 35%. 2.3. Метод те ории на дежности Для многих видов оборудования оптимальной стратегией технической эксплуатации служит планово-предупредительный ремонт , когда в заранее намеченные сроки проводят профилактическое обслуживание или ремонт . При этом удается с наименьшими затра тами поддержать интенсивность отказов на требуемом уровне . Решение задачи о периодичности профилактик основано на графическом представлении влияния планово-предупредительных обслуживании на надежность. Рис . 2. Влияние планово-предупредительных обслуживани й на интенсивность отказов : где л cp ( t ) — средняя интенсивность отказов ; б — момент проведения планово-предупредительных обслуживани й Рис . 3. Влияние планово-предупредительных обслуживании на вероятность безотказной работы : где P ср ( t ) — средняя вероятность безотказной работы , t П - периодичность планово-предупредительных обслуживании по заданному сниже нию интенсивности отказов ; b - момент проведения планово-предупредительных обслуживании. Как видно из рис . 2 и 3, после проведения профилактик (точки а и b ) существенно замедляется снижение вероятности безотказной работы (рис . 3) и повышение интенсивности отказов (рис . 2). По рис . 2 задается верхняя граница интенсивности отказов (пунктир до т . . а ). При пересечении верхней границы заданного значения с кривой изменения k ( t ) проводят планово-предупредительные обслуживания . Из рис . 3 видно , что искомая периоди чность обслуживания находится при пересечении кривой изменения P ( t ) с нижней границей заданного значения вероятности безотказной работы (т . . b ). Если нет ограничений на ресурсы , то малой периодичностью t П можно поддерживать л *( t ) = const , P *( t ) = const на уровне новых изделий . Периодичность t П можно определить , исходя из графика заданного или принятого изменения л ( t ) или P ( t ). Обозначим снижение интенсивности отказов изменение интенсивнос ти отказов без профилактик и с профилактиками . Тогда t П определим из уравнения : (3) На малом интервале времени интенсивность отказов изделия возрастает линейно л ( t ) = а + bt . Тогда для определения периодичности профилактик находим : Отсюда искомая периодичность (4) 2.3.1. Исходные данные 2.3.2. Рассчитаем статистические показатели 2.3.3. Выберем периодичность по заданному снижению интенсивности от казов Периодичность , месс 3. Описание технологии текущего ремонта эл ектродвигателя 3.1. Целью текущего ремонта является восстановление работоспособности двигателя за счет замены или восстановления отдельных его частей . В результате поддерживается работоспособность двигателя в течение длительного времени. ТР п роводится электротехническим персоналом предприятия либо на месте их установки , либо на пункте (участке ) технического обслуживания , по заранее составленному графику с остановкой рабочей машины на время ремонта. Графики ТР составляются на год в соответствии с ППРЭсх. Периодичность ТР электродвигателей серий 4А и АИР составляет 24 месяца , за исключением электродвигателей установленных на молочных вакуум-насосах и пастеризаторах в особо сырых помещениях , в этом случае периодичность ТР составляет 18 месяцев. 3.2. Технология те кущего ремонта электродвигателя 3.2.1 Подготовительные работы — очистить электродвигатель от пыли и грязи ; — отсоединить электродвигатель от питающих проводов , разъединить с рабочей машиной и снять с фундамента. 3.2.2 Разборка — разобра ть электродвигатель , очистить и промыть детали , продуть обмотку сжатым воздухом , определить неисправности. 3.2.3 Ремонт статора — устранить нарушение изоляции лобовых частей , в местах выхода проводов из паза и выводных концов ; — з амена ослабленных и выпав ших пазовых клиньев , а также бандажей лобовых частей ; — устранение мелких неисправностей стали статора (коррозия , вмятины ) ; — разогрев изоляции для пропитки ; — сушка изоляции , ее пропитка и окончательная сушка. 3.2.4. Ремонт ротора — проверка состояния и устранение неисправностей обмотки ротора (для двигателей с фазным ротором ); — замена неисправных подшипников ; — устранение мелких неисправностей активной стали ротора (вмяти ны , коррозия ). 3.2.5. Сборка электродвигателя — проверка исправности всех узлов и деталей ; — измерение воздушного зазора между статором и ротором ; — заполнение подшипников на 2/3 их объема смазкой ; сборка электродвигателя , проверка мягкости вращения ротора и плотности затяжки болтовых соединений , при необходимости его покраска. 3.2.6 . Послеремонтные испытания — измерение сопротивления изоляции , пробный пуск без нагрузки на его валу и под нагрузкой на месте установки двигателя. 3.2.7. Для двигателей с фазным ротором и машин постоянного тока дополнительно шлифовка , а при необходимости пр оточка коллектора ; замена и притирка щеток и проверка степени их искрения. 3.3. Технические указания 3.3.1 . К пункту 2. Электрические машины передаются для выполнения капитального ремонта при наличии следующих неисправностей : витковые замыкания в обмотка х ; замыканий обмоток на корпус или между фазами ; обрыва обмоток ; обугливания обмоток ; изгиба вала и повреждения посадочных мест подшипниковых щитов ; трещины в корпусе и подшипниковых щитах ; сопротивление изоляции ниже нормы и не поддается восстановлению п о сле сушки . 3.3.2. К пункту 4. Замене подлежат подшипники , имеющие коррозию , сколы , глубокие царапины на поверхности беговых дорожек или шариков (роликов ), а также при радиальном и осевом зазоре (люфте ) более 0,2 мм. 3.3.3. К пункту 5. Воздушный зазор меж ду статором и ротором должен быть не более при мощности до 1 кВт -0,2...0,25 мм ; до 7,5 кВт - 0,35...0,6 мм ; до 15 кВт -0,4...0,65 мм. 3.3.4. К пункту 6. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 4 Мом при температуре окружающей среды 20°С и 0,5 Мом - при рабочей температуре (+ 75 °С ). 4. Компоновка участка по проведению ТО и ТР электрооборудования Качественное и своевременное проведение технического обслуживания на предприятиях с.х . профиля при наличии соответствующей материаль но-технической базы позволит уменьшить выход из строя электрооборудования и увеличить его эксплуатационные свойства . Основой материальной базы являются стационарные участки (пункты ) технического обслуживания и передвижные средства (электроремонтная автопер едвижная мастерская или специально оборудованный автомобиль ). На участках ТО проводят текущий ремонт электрооборудования , для восстановления работоспособности или поддержания технического состояния которого необходимо специальное оборудование (сушильные шк афы , пропиточные ванны , токарные и шлифовальные станки ), а также сложное электрооборудование (генераторы передвижных электростанций , сварочные преобразователи и др .). Технические уходы и текущие ремонты электрооборудования , при проведении которых не требуе тся специального оборудования , проводят на месте его установки бригады электромонтеров , имеющие передвижные средства или набор соответствующего инструмента. Участок технического обслуживания - это отдельное здание или сооружение , либо помещение (комната ) в нутри здания , удовлетворяющая предъявляемым к ней требованиям , оснащенная оборудованием , установками, приспособлениями , приборами , инструментом , запасными деталями и материалами , при помощи которых можно качественно выполнять все работы по ТО и ТР электроо борудования в соответствии с техническими требованиями. Основными показателями качества работы пункта ТО и ремонта служат радиус зоны обслуживания ( r , км ), годовая производственная программа ( Q , у.е.э .) и штатный состав ( N , чел .). Чтобы определить годовую производственную программу , необходимо знать , какое количество электрооборудования ремонтируется в год. Из второго раздела известна периодичность проведения ТО и ТР – t i , поэтому определим годовой объём работ пункта Q iua ,у.е.э : (5) где Q A - общий годовой объём работ по электроприводам в хозяйстве , у.е.э . (из здания ), t i , - периодичность проведения ТО и ТР. Далее определяем годовую трудоёмкость работ Т А , чел-ч : (6) где t iq = 7... 9 чел-ч — трудоёмкость текущего ремонта одной у.е.э. Расчет числа электромонтеров участка осложнен неравномерностью загрузки в течение суток , года , отсутствием сведе ний о затратах времени на подготовительные и заключительные операции и т.д . Для принятия окончательного правильного решения следует определить нормативное , среднегодовое и гарантированное число электромонтеров. Нормативное число электромонтеров N использую т для ориентировочной оценки размера участка и определяют по выражению : (7) где а - норма обслуживания электромонтером (а =100). Среднегодовое число электромонтеров служит для определе ния фондовооруженности . Его определяют по формуле : , где Q – годовой фонд рабочего времени электромонтера (8) где d е , d a , d i , d i - соответственно число календарных , выходных , праздничных , где 6 - годовой фонд рабочего времени электромонтера отпускных и предпраздничных дней ; t r - продолжительность смены (8 часов ); ∆ t - сокращение предпраздничного дня ( 1 час ). Расчеты , вып олненные по формулам (7) и (8), не учитывают квалификацию электромонтеров , индивидуальную производительность и сложность и каждого ремонта . Поэтому одну и ту же работу электромонтеры выполняют заразное время , и , следовательно , годовой фонд рабочего времен и имеет случайные величины. Для учета этих особенностей можно рассчитать гарантированное число N A электромонтеров , обеспечивающих выполнения максимально возможного объема работ при наихудших условиях : где N A - среднегодовое число электромонтеров ; k Q , k Q - коэффициенты вариации объема работ и производственных исполнителей , k Q =0,10...0,1 2, k Q = 0,05...0,15; d = 1 ...2 - оценка доверительного интервала изменения случа йных. Площадь пункта обслуж ивания F n определяют исходя из числа электромонтеров (гарантированных ) где f 1 - норма площад и на рабочего ремонтной группы ; На последнем этапе выполняют технологическую компоновку всего участка . Принципы компоновки следующие. Главные размеры здания должны соответствовать строительным нормам (ширина , кратная 3 или 6, отношение длины к ширине не более 3:1). Необходимо учитывать , что размещение всех отделений должно строго соответствовать технологическому процессу ремонта по принципиальной схеме движения. При расстановке оборудования необходимо выполнить требования технической безопасности и стр оительные нормы . Расстояние от стен — 0,5м , про ходы -0,7м , проезды - 1,5м. Оборудование на плане можно показывать блоками , указывая номер и название каждого в подрисуночной подписи. 5. Выбор оборудования для диагностирования и ремонта Профилактические СД предназначены для выявления в процессе эксплуатации дефективных деталей и элементов , выработавших свой ресурс , т.е ., тех элементов объекта , параметры которых близки к предельно допустимым значениям . С этой целью систематически пр оводят плановые профилактические испытания. Дифференциальные СД служат для обнаружения отдельных неисправностей при плановом техническом обслуживании и ремонте ЭО . По полученным результатам уточняют вид необходимого ремонта (текущий или капитальный ) и сост ав его операций . Для дифференциального диагностирования применяют приборы общего и специального назначения. Функциональные СД предназначены для оценки качества функционирования и работоспособности путем определения комплекса эксплуатационных свойств (харак теристик ) электрооборудования при контрольных , типовых или специальных испытаниях и сопоставления их с номинальными или нормируемыми значениями. Прогнозирующие СД позволяют предсказать состояние изделия в будущем и определить вероятный момент появления , от каза . Для этого оценивают остаточный ресурс элементов на основании информации о закономерностях измерения параметров в период , предшествующей прогнозу. Таблица № 2 Оборудование , применяемое при диагностировании. Заключение В данной курсовой работе был произведен расчет электроремонтного предприятия с пунктом ТО и ремонтом ЭО . Расчет показал , что ЭРП электрооборудование и цель его деятельности направлена на обеспеч ения роста с /х предприятия. ЭРП поддерживает техническое состояние электрооборудование , снижает число отказов и продолжительность их устранения , что обеспечивает высокопроизводительное использование техники и тем самым улучшает функционирование сельскохозя йственных объектов и организаций. Список литературы 1. Г.П . Ерошенко , Ю.А . Медведъко , М. А . Таранов . Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий : Учебник для вузов по специальности 311400 и 101600 «электрифик ация и автоматизация сельского хозяйства» . - Ростов-на-дону : ООО «Тера» ; НПК «Гефест» . — 2001. - 592 с. 2. А.А . Пястолов , Г. П . Ерошенко . «Эксплуатация электрооборудования» . - М .: ВО Агропромиздат , 1990. - 287 с. 3. В. П . Таран «Техническое обслуживание элек трооборудования в сельском хозяйстве» . М .: Космос , 1975. 304 с. 4. А. В . Кравцов «Электрические измерения» . - М : ВО Агропромиздат . 1988. - 239с.