Ремонт ЭО. Введение в учебную дисциплину

1.

Лекция 1
Введение в учебную дисциплину
«Ремонт ЭО»
План лекции:
1.1 Цель и задачи изучения дисциплины
1.2 Основные понятия и определения
1.3 Организация капитального ремонта ЭО в РБ.
Основные виды ремонтных работ
1.4 Схема технологического процесса капитального
ремонта электрических
машин (трехфазных
асинхронных с короткозамкнутым ротором)
1.5. Обмер магнитопровода трахфазного асинхронного
электродвигателя и обработка полученных данных

2.

• Ремонт электрооборудования. Курсовое проектирование : учебнометодическое пособие / БГАТУ, Кафедра электроснабжения ; сост. О. Ю.
Селицкая. – Минск : БГАТУ, 2018. – 148 с.
• Сердешнов, А. П. Проектирование электроремонтных предприятий : учебнометодическое пособие / БГАТУ, Кафедра электроснабжения ; сост. : А. П.
Сердешнов, Т. Г. Базулина. – Минск : БГАТУ, 2008. – 140 с.
• Сердешнов, А. П. Расчеты электрооборудования при ремонте : учебнометодическое пособие к практическим занятиям / БГАТУ, Кафедра
электроснабжения ; сост. : А. П. Сердешнов, О. Ю. Селицкая. – Минск :
БГАТУ, 2007. – 125 с.
• Сердешнов, А. П. Ремонт электрооборудования : учебное пособие. В 2 ч. Ч. 1
: Ремонт электрических машин / А. П. Сердешнов. – Минск : ИВЦ Минфина,
2008. – 296 с.
• Селицкая, О. Ю. Ремонт электрооборудования : лабораторный практикум / О.
Ю. Селицкая, Е. А. Сакович. – Минск : БГАТУ, 2012. – 269 с.
• Ремонт электрооборудования [Электронный ресурс] : электронный учебнометодический комплекс / БГАТУ, Кафедра электроснабжения ; сост. О. Ю.
Селицкая. - Минск : БГАТУ, 2016

3.

Технические нормативные правовые акты
ТКП 339-2011 (02230). Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии
электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и
трансформаторные подстанции, установки электросиловые и
аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила
устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии.
Нормы приемо-сдаточных испытаний . - Введ. 2011-12-01 ; введен впервые. Минск : Минэнерго, 2011. - 594 с.
ТКП 181-2009 (02230). Правила технической эксплуатации электроустановок
потребителей. - Введ. 2009-09-01 ; введен впервые с отменой ПТЭЭП от 15
июня 1989 г. № 347. - Минск : Минэнерго, 2014. - 534 с.

4.

Цель учебной дисциплины формирование у студентов
сельскохозяйственных вузов агроинженерных специальностей системы
знаний, умений и профессиональных компетенций по ремонту и
обслуживанию электро- и энергооборудования, а также средств
автоматизации, эксплуатируемых в сельском хозяйстве и подготовка их на
этой базе к самостоятельной, творческой инженерной деятельности на
производстве.

5.

Задачи учебной дисциплины - изучить:
- традиционные и инновационные методы ремонта и технического
обслуживания электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве с
применением энергосберегающих технологий;
- требования стандартов, правил и других нормативных документов по
ремонту и модернизации электрического оборудования;
- принципы и способы построения эффективных схем технического
обслуживания и ремонта электрического оборудования;
- различные виды ремонтных предприятий и их оснащение;
- основы проектирования электроремонтных предприятий;
- методики расчетов параметров электрооборудования при ремонте и
модернизации, влияющих на его основные энергетические характеристики.

6.

В результате изучения дисциплины студенты должны
знать:
- требования стандартов, правил, норм и другой нормативной документации по
ремонту и техническому обслуживанию электрического, энергетического
оборудования и средств автоматизации;
- принципы и способы построения эффективных систем технического
обслуживания и ремонта электрического, энергетического оборудования и средств
автоматизации.
- методики расчетов по обоснованию основных параметров электрооборудования;
- перечень основных электротехнических материалов, применяемых при ремонте
электрооборудования, их характеристики и возможности рациональной
взаимозаменяемости;
- схемы технологических процессов капитального ремонта и электрических машин
и аппаратов;
- виды ремонтных предприятий, их оснащение (основное оборудования,
специальные инструменты, приборы для диагностики и т.п.);
- энергосберегающие технологии, применяемые при ремонте электрооборудования
и его модернизации;

7.

уметь:
- оценивать техническое состояние электрооборудования при выводе его в ремонт;
-применять современные технологии технического обслуживания, ремонта и восстановления
деталей машин и аппаратов для обеспечения их продолжительной работоспособности;
- проводить разборку - сборку электрооборудования, используемого в сельскохозяйственном
производстве, его дефектацию;
- принимать рациональное (как технически, так и экономически) решение по: выполнению
ремонтных работ; экономически обоснованному эффективному использованию электротехнических
материалов; замене вышедших из строя элементов, деталей и узлов электрических машин и
аппаратов;
- выполнять в случае необходимости расчеты ремонтируемых или модернизируемых электрических
машин и аппаратов;
- самостоятельно проводить ремонт электрических машин и аппаратов, (как отдельных их деталей и
узлов, так и изделия в целом);
- проводить основные доремонтные и послеремонтные испытания наиболее часто используемых
видов электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве, после проведения ремонта или
модернизации;
- разрабатывать и реализовывать энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном
производстве.

8.

Электрооборудование – совокупность электротехнических изделий, при
работе которых в соответствии с назначением производится, преобразуется
или потребляется электрическая энергия.
Работоспособность – состояние объекта, при котором он способен
выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативной
документацией.
Ресурс – суммарная наработка до предельного состояния, под которым
понимается состояние объекта, при котором восстановление его
работоспособности невозможно, т.е. он не подлежит ремонту
Наработка – продолжительность работы или ее объем, произведенный
объектом, выраженный в единицах времени или количеством операций,
выполненных объектом.
Наработка на отказ – средняя продолжительность работы между отказами.
Отказ – событие, связанное с неспособностью объекта выполнять заданные
функции.

9.

Ремонт электрооборудования – совокупность технологических
операций по восстановлению работоспособности и ресурса
электрических машин и аппаратов с параметрами, установленными
технической документацией.
Система планово-предупредительных ремонтов (ППР) – это комплекс
организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, эксплуатации
и ремонту технологического оборудования, направленных на предупреждение
преждевременного износа деталей, узлов и механизмов и содержание их в
работоспособном состоянии
Основные виды ремонтных работ:
Техническое обслуживание (ТО); Текущий ремонт (ТР); Капитальный
ремонт
(КР)

10.

Техническое обслуживание – комплекс работ для поддержания оборудования и
сетей в исправном состоянии, предусматривающий уход за оборудованием;
проведение осмотров и систематического наблюдения; контроль режимов работы;
соблюдение правил эксплуатации и эксплуатационных инструкций; устранение
мелких неисправностей, не требующее отключения оборудования и сетей;
регулировку, чистку, продувку и смазку.
Текущий ремонт – объем ремонтных операций по обеспечению или
восстановлению работоспособности изделий путем восстановления или замены его
отдельных узлов и деталей
Капитальный ремонт – объем ремонтных операций, восстанавливающий
работоспособность объекта с ресурсом, равным или близким к новому изделию.

11.

Основными нормативами системы ППР являются ремонтный цикл,
межремонтный и межосмотровый периоды, структура ремонтного цикла,
нормативы трудоемкости ремонтных работ
Ремонтный цикл – продолжительность работы оборудования в промежутке
времени (годы) между двумя капитальными ремонтами. Для нового оборудования
ремонтный цикл исчисляется с момента ввода его в эксплуатацию до первого
капитального ремонта.
n
n
КР
ТО
n
ТР
Рцикл
ТР
ТО
КР

12.

Длительность ремонтного цикла в часах определяется:
Дмрп =Рцикл/ТР+ТО+1
Структура ремонтного цикла – порядок расположения и чередования
различных видов ремонта и осмотров в пределах одного ремонтного цикла.
Межремонтный период (n) – время работы оборудования, выраженное в
месяцах календарного времени между двумя плановыми ремонтами.
Основой для продолжительности межремонтного периода и ремонтного цикла
служит расчетное (или действительное) время, в течение которого ЭО может
нормально работать в заданных режимах. При этом ориентируются на
продолжительность нормальной работы наиболее быстроизнашивающихся деталей
и узлов ЭО. Как правило, ремонты ЭО предприятий планируют на 1 год с разбивкой
по кварталам и месяцам. Такое планирование ремонтов называется текущим.
Планирование ремонтов на более длительный срок называется перспективным.

13.

Система ППРиТО ЭО с/х
потребителей – Москва,
«Агропромиздат», 1987.
Ящура И.А. Справочник
Система технического обслуживания
и ремонта энергетического
оборудования./ И.А. Ящура. –
Москва, «Издательство НЦ ЭНАС»,
2006.

14.

15.

Система ППР позволяет поддерживать нормальные (рабочие) технические
параметры ЭО и ЭУ в целом. Позволяет снижать расходы на ремонт, улучшает
технические характеристики при плановых ремонтах в результате той или иной
модернизации.
Для каждого типового и распространенного вида ЭО трудоемкость ремонтов и
продолжительность межремонтных периодов нормированы. ППР проводятся по
заранее составленному плану и обеспечивают безотказную, безопасную и
экономичную работу энергетических устройств предприятия при минимальных
ремонтных и эксплуатационных затратах.
Профилактическая сущность ППР заключается в проведении плановых осмотров,
проверки, испытания и ремонта, которые обеспечивают нормальную работу
оборудования и сети, после заранее определенной их наработки.
ППР, как было приведено выше, предусматривает следующие работ:

16.

-
Техническое обслуживание;
Осмотры;
Проверки (испытания);
Текущий и капитальный ремонты
Выбор формы организации ремонта следует производить на основании типа
ремонтного предприятия и его оснащенности необходимым штатом
специалистов и оборудования для успешного проведения ремонтных работ.
В зависимости от вышеуказанных причин, существуют 3 формы организации
проведения ремонтных работ:
- Централизованная;
Децентрализованная;
Смешанная

17.

Централизованная форма подразумевает, что межремонтное обслуживание и все
виды ремонта ЭО производятся единым для всего предприятия ремонтным
подразделением, ремонтной бригадой, ремонтным участком или ремонтным
цехом, входящим в состав службы главного энергетика.
Централизованная форма имеет
значительное преимущество перед
другими формами организации
ремонта, так как позволяет
сконцентрировать в ремонтном
подразделении специализированное,
ремонтное и контрольноиспытательное оборудование,
специализированные ремонтные
кадры, запас резервного ЭО, запасные
и взаимозаменяемые части и
материалы, производить ремонт в
соответствии с имеющимися
передовыми технологиями
проведения ремонтных работ.

18.

19.

Децентрализованная форма применяется на предприятиях, имеющих
простое ЭО, не требующее для ремонта специализированного ремонтного и
контрольно-испытательного оборудования. При этой форме обслуживающий и
ремонтный персонал входит в штат основного цеха. Ремонт
электрооборудования производится на рабочих местах или в ремонтной
мастерской, расположенной на территории основного цеха.
Для предприятий с большим количеством ЭО можно рекомендовать
смешанную форму организации ремонта.
В этом случае межремонтное обслуживание и
ТР производятся своими силами, а КР и
изготовление запасных частей осуществляется
децентрализовано, силами ремонтного
подразделения службой Главного энергетика.

20.

21.

22.

Расчеты асинхронного двигателя начинают с обмера магнитопровода
ремонтируемой машины. Измерения выполняются с помощью линеек,
штангенциркулей, угольников и других приспособлений.
При этом определяются следующие данные:
D— внутренний диаметр сердечника статора, мм;
Da— внешний диаметр сердечника статора, мм;
l— полная длина сердечника статора;
δ— толщина листов стали, мм; также, устанавливается род изоляции между
листами электротехнической стали
(лак; оксидная пленка, реже - без изоляции);
z — число пазов (зубцов), шт.
Также, в зависимости от конфигурации формы паза,
снимаются основные размеры, относительно
которых в дальнейшем определяется его площадь.
Вместе с размерами магнитопровода асинхронного
двигателя для расчета обмотки необходимо иметь в
наличии данные по техническим условиям заказчика:
n— частота вращения магнитного поля статора, об/мин ;
Uф— фазное напряжение обмотки статора, В;
f — частота тока, Гц;
Y/Δ— схема соединения фазных обмоток
(звезда/треугольник) .

23.

Основываясь на данных
обмера магнитопровода
трехфазного асинхронного
двигателя, определяют
площади магнитной
системы асинхронного
двигателя:
1) -полюса в воздушном
зазоре (Qδ, м2);
2) - полюса в зубцовой
зоне статора (Qz, м2 );
3) - поперечного сечения
спинки статора (Qc, м2);
4) - паза в свету (Qп, мм2 ).
Площади 1-3 необходимы
для расчета магнитных
нагрузок (В, Тл),
площадь 4 — для расчета
сечения
обмоточного
провода (Пр, мм2).

24.

2.3.1 Площадь полюса в воздушном зазоре
Qδ l p
πD
где τ— полюсное деление (ширина полюса в воздушном зазоре), м; τ
2P
60 f
Р — количество пар полюсов, шт.
P
n
lр— расчётная длина сердечника статора (без поперечных
каналов для его охлаждения)
l p l b k n k
bk и nk — соответственно, ширина поперечных каналов (м) и их число;
l p l
если дополнительных каналов на охлаждение нет, то:

25.

2.3.2 Площадь полюса в зубцовой зоне статора
В зубцовой зоне статора магнитный поток протекает только по листам
электротехнической стали, так как ее магнитная проницаемость μ много больше, чем
изоляции (сталь — μ ≈5–15 тыс., изоляция — μ ≈ 1). Следовательно, длина
магнитопровода l, а значит и площадь полюса в зубцовой зоне Qz сократятся (на
площадь, занимаемую изоляцией). Отсюда Qz будет равна произведению активной
площади зубца на количество зубцов в полюсе, м2:
Qz Q1z N z
где Q1— площадь одного зубца, м2; Nz— количество зубцов под полюсом, шт.
Q1z la bz
где la — активная длина магнитопровода (без изоляции листов), м,
bz — расчетная средняя ширина зубца, м;

26.

lа К с lр
где Кc — коэффициент, учитывающий заполнение пакета магнитопровода сталью,
зависящий от рода изоляции и толщины листов стали
Толщина листов стали
статора , мм
δ
0,5
0,35
Род изоляции, Кc
лак
0,93
0,9
оксидная плёнка
0,95
0,93
1
bz
2bz' bz''
3
'
''
где bz и bz — ширина зуба
соответственно в узком и широком
местах, м.

27.

'
''
Где находится узкое (bz ) и где широкое ( bz ) место у профиля зуба, зависит от размеров
магнитопровода и формы паза, поэтому, вначале находятся размеры зуба у расточки
статора b*, а затем у его основания b**.
Ширина зуба у расточки:
π( D 2e b' )
*
bz
b'
z
Ширина зуба у основания:
bz**
π[( D 2h) b]
b
z
По полученным значениям величин b* и b** находятся: ширина зубца в узком
месте bz' и в широком — bz''
Количество зубцов под полюсом определяется из выражения:
z
Nz
2P

28.

2.3.3 Площадь магнитопровода в спинке статора
Площадь спинки статора, перпендикулярная
магнитному потоку Ф, равна произведению ее
высоты hС на активную длину магнитопровода lа
Qc h c l a
hc – высота спинки статора;
Da ( D 2h)
hс
2
la – активная длина магнитопровода
lа К с lр

29.

2.3.4 Площадь паза в свету
Площадь паза в свету необходима для определения сечения обмоточного провода
b
r
b
b′
b′
h
e
b
bш
b′
b′
bш
h
b′
e
bш
bш
b′
b′
h′
h
h
e
e
bш
h
e
bш
Bш
e
b′
h
e
h
b
h
e
bш
bш
h′
b — большой размер ширины паза, мм; b’— меньший размер ширины паза, мм;
bш – ширина шлица паза, мм; h — полная высота паза, мм; е — высота усика паза,
мм; r— радиус закругления углов, мм; h' — высота трапеции. В профилях 5–8
размеры b и b’ равны (b= b’ ).

30.

b — большой размер ширины паза, мм; b’— меньший размер ширины паза, мм;
bш – ширина шлица паза, мм; h — полная высота паза, мм;
е — высота усика паза, мм; r— радиус закругления углов, мм;
h' — высота трапеции.

31.

Для определения площади паза в свету Qп необходимо паз разделить осевыми
линиями на простые фигуры: полуокружность с диаметром b, полуокружность с
диаметром b’ и трапеция). Общая площадь паза в свету Qп определяется, как
сумма площадей этих фигур, то есть Q b , Qb’ Qт.
Qп Qт Qb' Qb

32.

- Площадь полуокружности с диаметром b' (1):
π(b' ) 2
Qb'
8
- Площадь трапеции (2):
Qт
b' b
hт
2
Высота трапеции hт :
b
b'
hт h e
2
2
- Площадь полуокружности с диаметром b (3):
π(b) 2
Qb
8