Методические указания к лабораторным работам ПМ03 по профессии Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования
Лабораторная работа № 1
Изучение видов и причин износов оборудования
ПМ.03. Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования
МДК 03.01. Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций
Цель работы: изучить виды и причины износа оборудования.
Материалы, оборудование: детали электрических машин и устройств.
Основные теоретические сведения
В процессе эксплуатации происходит износ электротехнического оборудования. Условно по характеру физических процессов, лежащих в его основе, можно выделить три вида износа: механический, электрический и моральный.
Износ оборудования – это потеря его стоимости и производительности. Износ может возникать вследствие многих причин: старение оборудования, потеря его конкурентоспособности и т.д. На сегодняшний день борьба с износом и продление срока службы оборудования – весьма актуальная задача.
Износ в экономическом смысле означает потерю стоимости оборудования в процессе его эксплуатации. При этом различают два вида износа: физический и моральный. Физический износ возникает вследствие старения оборудования и потери его работоспособности, а моральный – из-за потери конкурентоспособности.
Физический износ – это утрата основными фондами их первоначальной потребительской стоимости, ввиду чего они приходят в негодность и требуют замены новыми средствами. Это нормальный эксплуатационный износ. Он является результатом прошлых периодов функционирования, воздействия окружающей среды и простоев. В результате физического износа ухудшаются технические характеристики объекта, увеличивается вероятность возникновения поломок и аварий, уменьшается остаточный срок службы объекта в целом или некоторых его узлов и деталей. Это приводит к увеличению брака, риску возникновения серьезных аварий, неспособности машин и оборудования удовлетворять требованиям правильного функционирования. Также увеличиваются издержки при производстве продукции (материалы, энергия), расходы на техобслуживание и ремонт.
Физический вид износа делится на подвиды:
1. По причине, вызвавшей износ, различают износ первого и второго рода. Износ первого рода накапливается в результате эксплуатации. Износ второго рода возникает из-за аварий, стихийных бедствий, нарушений норм эксплуатации и т.д.
2. По времени протекания износ делят на непрерывный и аварийный. Непрерывный – это постепенное снижение технико-экономических показателей объектов. Аварийный – износ, быстро протекающий по времени.
3. По степени и характеру распространения износ бывает глобальный и локальный. Глобальный – износ, равномерно распространяющийся на весь объект. Локальный – износ, поражающий отдельные детали и узлы объекта.
4. По глубине протекания различают частичный и полный износы. Частичный – износ, допускающий ремонт и восстановление объекта. Полный предполагает замену данного объекта другим.
5. По возможности восстановления утраченных потребительских свойств износ бывает устранимый и неустранимый.
6. По форме проявления различают технический и конструктивный износы. Конструктивный – это износ, проявляющийся в ухудшении защитных свойств внешних покрытий и нарастании усталости основных деталей и узлов оборудования, повышающих вероятность возникновения аварийных ситуаций. Технический износ – это износ, выражающийся в снижении фактических значений технико-экономических параметров по сравнению с нормативными или паспортными значениями.
Под моральным износом понимается уменьшение стоимости оборудования и иных основных фондов до окончания срока службы вследствие сниже ния затрат на их воспроизводство, по мере того как новые виды ос новных фондов начинают производиться дешевле, имеют более высокую производительность и технически более совершенны. Поэтому применение морально устаревших машин и оборудова ния становится экономически невыгодным в результате их низкой производительности и высокой стоимости.
Время наступления морального износа и его степень обу словлены влиянием множества факторов. Прежде всего, это особенности и масштабы производства. Машины и обору дование, применение которых становится невыгодным в одних условиях производства, могут с успехом применяться в других. В этом случае можно говорить о частичном моральном износе оборудования. Потери от частичного морального износа могут быть устране ны в результате модернизации и реконструкции оборудования, а также использования его для выполнения работ, где оно остается экономически эффективным.
Потери от полного морального износа устраняются только заменой устаревших машин и оборудования но выми, более совершенными и экономически выгодными. Иногда совер шенствование действующего оборудования и машин является бо лее эффективным, чем его замена. Поэтому более рациональный путь снижения морального износа – модерниза ция машин и оборудования.
Механический износ является следствием длительных и многократных знакопостоянных или знакопеременных механических воздействий на отдельные узлы и детали электрических машин. В результате этих воздействий их первоначальные форма и качество ухудшаются. В электрических машинах подвержены износу трущиеся детали коллектор, контактные кольца, щетки, подшипники шейки валов, а также бандажи, пружины и др. Кроме того в ходе эксплуатации истирается изоляция в местах выхода проводников обмотки из пазов электрических машин и изоляция смежных витков обмоток трансформаторов.
К механическому износу приводит и абразивное истирание узлов и деталей электрических машин под влиянием твердых частиц (пыли), содержащихся в окружающей среде. Электрический износ приводит к восстанавливаемой потере электроизоляционными материалами своих изоляционных свойств. Износ изоляции происходит под действием четырех основных факторов: тепловых, электрических, механических и окружающей среды. С повышением температуры уменьшается механическая прочность твердой изоляции и коэффициент теплопередачи, при тепловом расширении изоляции ослабляется ее структура, возникают внутренние термомеханические напряжения, которые особенно велики в жестко связанных изоляционных системах со значительно отличающимися коэффициентами теплового расширения. В процессе износа в изоляции могут накапливаться продукты ее распада, приводящие к появлению газовых пузырей и проводящих примесей, которые снижают ее пробивное напряжение. Тепловое воздействие делает твердую изоляцию уязвимой для механических воздействий. Электрические воздействия на изоляцию определяются уровнем напряжения оборудования. Наибольшее влияние на износ оказывают коммутационные и атмосферные перенапряжения, которые приводят к неравномерному распределению напряжения вдоль катушки (обмотки) и могут вызвать ее пробой. Неравномерное распределение напряжения характерно и для обмоток электрических машин, питаемых от преобразователен частоты с поворотно-импульсной модуляцией. Условия работы изоляции ухудшаются вследствие атмосферных воздействий, в частности влаги и вредных химических примесей, содержащихся в атмосфере. Наличие влаги в изоляции может существенно уменьшить механическую прочность твердой изоляции, усилить процессы ионизации. ускорить ее химическое старение. Механические воздействия появляются из-за вибрации оборудования, протекания переменных токов по его обмоткам, приводящим к возникновению знакопеременных электродинамических усилий, а также из-за центробежных сил в подвижных и вращающихся частях. Причем механические усилия, действующие на твердую изоляцию в аварийных режимах (как правило, в режимах короткого замыкания) могут в сотни раз превосходить усилия, действующие в нормальных режимах. В результате этих воздействий может происходить пробой изоляции, а на частях оборудования, не находящихся в нормальных условиях под напряжением, могут появляться высокие электрические потенциалы. Устранение этого вида износа, как правило, требует капитального ремонта электрического и электромеханического оборудования.
Моральный износ обусловлен появлением в эксплуатации нового оборудования, характеризующегося более высокими технико-экономическими показателями (КПД, производительность, надежность работы и т.д.) и меньшей стоимостью. В этих условиях дальнейшее использование устаревшего оборудования является нецелесообразным из-за повышенных издержек, приводящих к росту стоимости готовой продукции по сравнению с произведенной на новом, технически более совершенном оборудовании. Только изменением конструкции и улучшением технических показателей действующего оборудования при капитальном ремонте в процессе модернизации можно продлить сроки его экономически оправданной эксплуатации.
Приведенная классификация износов является в известной мере условной, так как все три типа износа нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, на механический износ токоведуших частей сильное влияние оказывают плотность тока, температура и влажность окружающей среды; на электрический износ изоляции сильное влияние оказывают механические факторы (вибрация, термомеханические усилия, абразивный износ). На ухудшение технических характеристик электрических машин и, следовательно, на их моральный износ оказывают влияние степень их механического и электрического износа.
Тем не менее анализ каждого вида износа позволяет более полно выявить физические факторы, лежащие в основе этих процессов, для выработки мер по ослаблению их влияния на работу машин.
Рассмотрим наиболее характерные неисправности электрических машин, приводящие к отказу или выходу машины из строя, которые могут наблюдаться при проведении работ по их техническому обслуживанию.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с оборудованием
2. Определение виды износов на частях оборудования.
3. Выявить причины их появления.
4. Составить отчет
5. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Оборудование для выполнения лабораторной работы
3. Описать вид износа и его причину каждой части.
4. пути снижения износов.
5. Выводы по работе.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Какие износы бывают?
2. Причины появления износов.
3. Условия продления срока службы оборудования.
4. Профилактические осмотры и ремонты.
5. Требования к оборудованию
Список литературы
1. Башарин С.А., Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей и электромагнитного поля. М, ЗАО «КЖИ «За рулем», М., ИЦ «Академия», 2004 год.
2. Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники. М., ИЦ «Академия», 2004 год.
3. Макиенко Н. И. Общий курс слесарного дела. М.: Высшая школа, 2002 год
4. Соколовский Г.Г., Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
5. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов DJVU. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука", 2001. - 400 с.
6. Шишмарев В.Ю., Средства измерений, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
Лабораторная работа № 2
Изучение влияния нагревов на работоспособность оборудования, потерей мощностей
ПМ.03. Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования
МДК 03.01. Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций
Цель работы: изучить влияние нагревов на работоспособность оборудования, потерю мощности двигателя.
Материалы, оборудование: электрический двигатель.
Основные теоретические сведения
Потери мощности в электрических машинах. Преобразование механической энергии в электрическую в генераторе и электрической энергии в механическую в двигателе сопровождается некоторыми потерями энергии, которые выделяются в виде тепла, нагревая электрическую машину.
Энергетические диаграммы генератора и двигателя наглядно показывают баланс мощности в этих машинах. Как видно из них, при работе электрической машины возникают потери мощности: электрические, магнитные, механические и добавочные.
Электрические потери Рэл появляются в результате того, что каждая обмотка (в машине постоянного тока обмотки якоря, возбуждения, добавочных полюсов и компенсационная) обладает определенным сопротивлением, препятствующим прохождению по ней электрического тока. Они пропорциональны сопротивлению данной обмотки и квадрату протекающего по ней тока, т. е. сильно возрастают с увеличением нагрузки машины. Электрические потери вызывают нагрев проводов обмоток. К электрическим потерям относятся также потери, возникающие при протекании тока через щетки и через переходное сопротивление между щетками и коллектором; они вызывают нагрев коллектора и щеток.
Магнитные потери РМ (потери в стали) возникают в сердечниках якоря и полюсов (главным образом, в полюсных наконечниках) в результате перемагничивания стали этих сердечников и образования в них вихревых токов. Перемагничивание стали сердечника якоря происходит потому, что при вращении якоря каждая его точка попеременно проходит то под северным, то под южным полюсам. Перемагничивание стали полюсных наконечников вызывается в результате изменения магнитной индукции в воздушном зазоре машины в пределах ±В при вращении зубчатого якоря. При этом в прилегающих к зазору ферромагнитных элементах магнитной системы (полюсных наконечниках и зубцах якоря) индуцируются вихревые токи, изменяющиеся с высокой частотой (1000 Гц и более) и сосредоточенные, главным образом, на их поверхности. Поэтому потери мощности, созданные этими токами, называют поверхностными.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Энергетические диаграммы машины постоянного тока при работе ее в режиме генератора (а) и электродвигателя (б)
В машинах, имеющих зубцы на статоре и роторе (машины постоянного тока с компенсационной обмоткой, асинхронные и синхронные), при вращении ротора создаются заметные пульсации индукции в зубцах, что также приводит к образованию вихревых токов и соответствующим потерям мощности. Эти потери называют пульсационными. Магнитные потери возникают также и в стальных бандажах, укрепляющих обмотку якоря, которые при вращении якоря пересекают силовые линии магнитного поля машины. Магнитные потери вызывают нагрев сердечника якоря и полюсов, они почти не зависят от нагрузки машины, но резко возрастают с увеличением частоты перемагничивания, т. е. частоты вращения якоря.
Механические потери PМХ возникают в результате трения: в подшипниках, щеток по коллектору, деталей машины о воздух в процессе вентиляции. Эти потери вызывают нагрев подшипников, коллектора и щеток, с увеличением нагрузки они возрастают незначительно. При повышении частоты вращения якоря электрической машины механические потери резко возрастают.
Добавочные потери Pдоб обусловливаются различными вторичными явлениями, имеющими место при работе электрических машин под нагрузкой: возникновением вихревых токов в проводниках обмотки якоря, неравномерным распределением тока по сечению проводников и индукции в воздушном зазоре машины, воздействием коммутационных токов (в машинах постоянного тока) и переменных потоков рассеяния (в машинах переменного тока), которые индуцируют вихревые токи в крепежных деталях, и др.
Вихревые токи не только увеличивают электрические потери в проводниках обмоток, но и приводят к неравномерному распределению тока по сечению проводников, вызывая вытеснение тока в более удаленные от дна паза слои. Это явление возникает из-за действия индуцируемых поперечными пазовыми потоками э. д. с. самоиндукции, которые стремятся противодействовать прохождению по проводникам тока нагрузки.
Коэффициент полезного действия. Соотношение между потребляемой и отдаваемой машиной мощностями характеризуется коэффициентом полезного действия.
Нагревание электрических машин. Нагрузочная способность электрических машин в большинстве случаев определяется условиями нагревания, так как повышение температуры является главной причиной, ограничивающей мощность машины при длительных нагрузках. С увеличением нагрузки возрастают потери энергии в машине, увеличивается количество выделяющегося тепла и при чрезмерной нагрузке температура отдельных ее частей может превысить допустимые пределы.
Процессы нагревания и охлаждения в электрических машинах всех типов подчиняются общим законам, так как любую электрическую машину можно в первом приближении рассматривать как некоторое однородное тело. Тепло, выделяющееся в электрической машине, частично затрачивается на повышение температуры машины, а частично отдается в окружающую среду. Чем больше превышение температуры машины 8 над температурой окружающей среды, тем энергичнее идет теплоотдача, поэтому при некотором определенном превышении температуры устанавливается тепловое равновесие; в машине выделяется столько тепла, сколько она отдает в окружающую среду.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с оборудованием
2. Выявить причины падения мощности.
3. Произвести замеры тока и напряжения в сети.
4. Составить отчет
5. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Оборудование для выполнения лабораторной работы
3. Описать причины снижения мощности двигателя.
4. Указать способы повышения мощности.
5. Выводы по работе.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Что такое механический износ?
2. Что такое тепловой износ?
3. Почему оборудование греется?
4. Зависимость симметричности токов на мощность двигателя.
5. Пути определения падения мощности.
Список литературы
1. Башарин С.А., Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей и электромагнитного поля. М, ЗАО «КЖИ «За рулем», М., ИЦ «Академия», 2004 год.
2. Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники. М., ИЦ «Академия», 2004 год.
3. Макиенко Н. И. Общий курс слесарного дела. М.: Высшая школа, 2002 год
4. Соколовский Г.Г., Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
5. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов DJVU. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука", 2001. - 400 с.
6. Шишмарев В.Ю., Средства измерений, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
Лабораторная работа № 3
Составление графиков планово-предупредительных ремонтов
ПМ.03. Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования
МДК 03.01. Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций
Цель работы: изучить условия продления срока службы оборудования.
Материалы, оборудование: «Правилами технической эксплу атации оборудования».
Основные теоретические сведения
Причины планово-предупредительного ремонта (ППР). В процессе эксплуатации электрооборудования с течением времени портится изоляция, изнашиваются токоведущие части, обмотки и подшип ники электрических машин, отдельные механические детали.
В ре зультате этого, а также из-за заводских дефектов, неправильных действий персонала, загрязнения, неблагоприятных атмосферных условий и других причин происходит износ и повреждение элек трооборудования. Поэтому на электростанциях и в сетях периоди чески проводят планово-предупредительный ремонт оборудова ния.
Виды и методы обслуживания и ремонта (ГОСТ 18322 78). Пла ново-предупредительный ремонт представляет собой комплекс ра бот, направленных на поддержание и восстановление работоспо собности оборудования путем обслуживания, ремонта и замены изношенных деталей и узлов с тем, чтобы в дальнейшем обеспе чить его надежную и экономичную работу. Он состоит из межре монтного обслуживания, текущего, среднего и капитального ре монта.
Межремонтное обслуживание выполняют, как правило, без ос тановки оборудования. В него входят: регулярная чистка и смазка оборудования, осмотр и регулировка его работы, замена деталей с непродолжительным сроком службы, устранение незначитель ных дефектов и неисправностей.
Текущий ремонт в большинстве случаев проводят без вскрытия оборудования с кратковременной его остановкой. Он направлен на устранение неисправностей, возникающих в процессе работы: осмотр, чистка, смазка деталей и устранение обнаруженных не исправностей, ремонт (замена) быстроизнашивающихся узлов и отдельных деталей.
При текущем ремонте, предшествующем капитальному, вы полняют необходимые измерения и испытания, позволяющие вы явить дефекты оборудования на ранней стадии их развития. На основании измерений и испытаний уточняют объем капитально го ремонта. После сборки оборудования выполняют его наладку и испытания.
Заключение о пригодности оборудования к последующей ра боте делается на основании сравнения результатов испытаний с действующими нормами, результатами предыдущих испытаний, а также измерениями, полученными на однотипном оборудова нии. Испытания нетранспортабельного оборудования выполняют передвижные электротехнические лаборатории.
Наряду с ППР для устранения различных нарушений в работе проводят внеплановые работы, выполняемые после использова ния ресурса оборудования, а также аварийно-восстановительный ремонт, выполняемый при ликвидации последствий аварий или при получении повреждений, требующих немедленной останов ки оборудования. При чрезвычайных обстоятельствах (возгорание, перекрытие изоляции и др.) оборудование останавливается без получения разрешения диспетчера.
Внеплановый ремонт согласуют с диспетчером энергосистемы и оформляют соответствующей заявкой. Его проводят для устра нения различных неполадок в работе оборудования, а также пос ле использования им коммутационного ресурса.
Средний и капитальный ремонт (в отличие от текущего ре монта) предназначены для восстановления частично или пол ностью израсходованного ресурса (механического, коммутаци онного).
Средний ремонт предусматривает разборку отдельных узлов для осмотра, чистки деталей и устранения обнаруженных дефектов, замены быстроизнашивающихся деталей и узлов, не обеспечива ющих нормальную эксплуатацию оборудования до очередного ка питального ремонта. Средний ремонт проводят не чаще одного раза в год.
Капитальный ремонт производят с вскрытием оборудования. Он включает в себя ревизию оборудования с тщательным внутрен ним осмотром, измерениями, испытаниями и устранением выяв ленных неисправностей. В ходе него обеспечивается восстановле ние первоначальных технических характеристик и проводится мо дернизация оборудования.
Капитальный ремонт производится по окончании срока меж ремонтного периода, устанавливаемого для каждого вида обору дования. Выводу оборудования в капитальный ремонт предшествует тщательная подготовка: составляются ведомости намеченных ра бот и графики их выполнения; проводятся предварительные ос мотры и испытания, измерения и проверки; подготавливается необходимая ремонтная документация; заготавливаются запасные части, инструменты, подъемно-транспортные средства; выполня ются противопожарные мероприятия и мероприятия по требова ниям безопасности.
В ходе ремонта необходимо соблюдать требования норматив ных документов Госгортехнадзора, предписания Госэнергоинспекции России, Правил Госнадзора по охране природы, требования эксплуатационных и противоаварийных циркуляров и писем за водов-изготовителей оборудования.
При капитальном ремонте заменяют или восстанавливают все износившиеся детали, модернизируют отдельные элементы и узлы оборудования, выполняют профилактические проверки и изме рения, производят работы по устранению небольших поврежде ний и неисправностей. К профилактическим измерениям и про веркам на воздушных линиях относятся работы по измерению со противления заземленных опор и тросов, по проверке элек трической прочности подвесных изоляторов, загнивания деревян ных деталей опор и т.д. Дефекты, обнаруженные при осмотре и проверках, устраняют при очередном капитальном ремонте. По вреждения аварийного характера устраняют немедленно. Обнару женные при осмотрах и испытаниях неисправности устраняются в кратчайший срок.
Периодичность ППР. Для каждого вида оборудования пери одичность ППР устанавливается Правилами технической эксплу атации (ПТЭ). Однако энергосистемам разрешается изменять пе риодичность ремонта в зависимости от состояния оборудования. Кроме того, 6-е издание «Объем и нормы испытаний электрообо рудования» ориентирует предприятия на расширение использо вания контроля состояния электрооборудования под рабочим на пряжением, который позволит выявлять дефекты на ранних ста диях их развития. При этом возможен отказ от некоторых трудоем ких видов традиционных испытаний, а по мере накопления опы та контроля под рабочим напряжением переход от периодиче ского ремонта оборудования в установленные сроки к ремонту по его техническому состоянию на основании диагностики. Этим же директивным документом расширен объем испытаний.
Увеличение межремонтных периодов сокращает затраты и яв ляется значительным резервом сокращения времени простоя обо рудования в ремонте.
Другим источником экономии является сокращение времени простоя оборудования непосредственно в ремонте. Для этого вне дряют агрегатно-узловые и индустриально-заводские способы ре монта.
При агрегатно-узловом способе ремонта отдельные агрегаты или узлы демонтируют и заменяют заранее отремонтированными из обменного фонда. При индустриально-заводском способе од нотипное оборудование ремонтируют на заводе или в специа лизированных мастерских, а затем устанавливают взамен выве денного в ремонт.
Организация ремонта. Преобладающей формой организации ППР на электрических станциях и в сетях является централизо ванный капитальный ремонт.
При централизации ремонта все работы или основную их часть выполняют специализированные ремонтные цеха или предприя тия. По сравнению с децентрализованной формой организации ППР преимущества централизованной формы заключаются в сле дующем:
на ремонтном предприятии, производящем централизованный ремонт, могут быть созданы мощные специализированные брига ды по ремонту генераторов, синхронных компенсаторов, транс форматоров, коммутационных аппаратов и другого оборудования. Специализация персонала приводит к повышению качества ре монтных работ;
снижается общая численность ремонтного персонала за счет лучшего использования его в течение года;
сокращаются сроки простоя оборудования в ремонте благода ря более совершенной организации ремонтных работ;
появляются более широкие возможности для обмена передо вым опытом, внедрения прогрессивных методов труда, примене ния новейшего оборудования, инструмента и приспособлений.
В зависимости от сложившихся условий на электростанциях цен трализованный ремонт выполняют с различной степенью центра лизации. На крупных электростанциях (с круглогодичным ремон том оборудования) применяется полностью централизованный ре монт, выполняемый специализированными ремонтными предпри ятиями энергосистемы или межрайонной организацией Главэнергоремонта.
Ремонтные предприятия не только выполняют все виды ре монтных работ, но и обеспечивают обслуживаемые объекты мате риалами, запасными частями, транспортными средствами и т.п. На электростанциях, имеющих сравнительно небольшой штат ре монтного персонала, недостаточный для выполнения крупных объемов работ, текущий и внеплановый ремонт выполняют соб ственными силами, а для проведения капитального ремонта при влекают на договорных условиях предприятия, выполняющие цен трализованный ремонт.
К работам по капитальному ремонту также привлекается сво бодный от текущих работ персонал электростанций. Такая сме шанная форма организации ремонтных работ, если она исключа ет простои рабочих, может оказаться более экономичной, чем первая.
На электростанциях, располагающих достаточным количеством квалифицированного ремонтного персонала, капитальный, теку щий и внеплановый ремонт выполняют хозяйственным способом с централизацией работ в пределах электростанции.
В электрических сетях лучшей формой организации ППР явля ется комплексный ремонт, представляющий собой централизо ванный капитальный ремонт в сочетании с комплексным способом выполнения работ (одновременный ремонт всего оборудова ния подстанции или РУ). При такой форме организации ППР в ремонт поочередно выводится все оборудование подстанции на пряжением 35 кВ и выше, в ходе которого ремонтируют все нахо дящееся на подстанции основное и вспомогательное оборудова ние. Организация работ может быть комплексной (выполняют все виды работ при ремонте подстанции) или специализированной (ремонт сложного оборудования выполняют специализированные бригады). Все виды работ выполняют в соответствии с проектом производства работ, предусматривающим применение эффектив ных средств механизации и способов управления.
При комплексном способе в ремонт поочередно выводится все электрическое оборудование подстанции, ремонтируют здания и сооружения, производят реконструктивные работы по благоуст ройству территории.
Комплексный ремонт воздушных линий обычно выполняют подрядным способом на основании договора, заключаемого пред приятием с организациями, ведущими ремонт. Объем ремонта оп ределяется в зависимости от результатов проведенных проверок, измерений, верховых осмотров, испытаний, исследований и на блюдений.
Планирование капитального ремонта. Электрические станции и ПЭС, участвующие в едином процессе производства и передачи электроэнергии, не могут по своему желанию планировать и вы водить в ремонт основное оборудование.
Капитальный ремонт основного оборудования планируется в целом по энергосистеме. Планирование заключается в составле нии перспективных, годовых и месячных планов ремонта. Пер спективные планы, предусматривающие объемы ремонтных ра бот, их продолжительность и трудозатраты, составляют сроком на 5 лет. На их основе разрабатывают годовые планы ремонта, которые согласовывают с оперативно-диспетчерским управле нием (ОДУ) и привлекаемыми к ремонту подрядными органи зациями. После утверждения годовых планов ремонта Главным эксплуатационным управлением предприятия приступают к со ставлению графиков ремонта и проведению подготовительных мероприятий.
Подготовка к капитальному ремонту. Качество ремонта и время простоя оборудования зависят от своевременного и полного про ведения подготовительных мероприятий. Поэтому до вывода обо рудования в ремонт заготавливают необходимые материалы и за пасные части, проверяют и приводят в исправное состояние ин струмент, приспособления и средства механизации, т.е. подготав ливают материально-техническую базу ремонта. В то же время пла нируют проведение необходимых мероприятий по требованиям безопасности и противопожарной защите.
До начала работ укомплектовывают всем необходимым ремонт ные бригады. Не менее важным является документально-техни ческое оформление предстоящего ремонта. В подготовительный период составляют ведомости объектов работ, разрабатывают тех нологические графики и проекты организации работ. Большое зна чение имеют технологические графики. При ремонте несложного оборудования применяют линейные графики. При ремонте совре менного мощного энергетического оборудования используют бо лее совершенные сетевые графики.
Система сетевого планирования и управления позволяет ак тивно управлять ремонтом: анализировать ход ремонтных работ, обосновывать организационно-технические решения, обеспечи вать выполнение работ в плановые сроки и с наименьшими за тратами.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с «Правилами технической эксплу атации оборудования».
2. Выявить причины отказов оборудования.
3. Условия продления работы оборудования на предприятии.
4. Составить отчет
5. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Описать причины отказов двигателей.
3. Указать зависимость между сроком службы и условием работы двигателя.
4. Указать сроки проведения ППР в условиях цеха.
5. Выводы по работе.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Роль ремонтной службы на предприятии.
2. Обязанности электромонтеров.
3. От чего зависят сроки ППР?
4. Условия продления срока службы оборудования.
Список литературы
1. Башарин С.А., Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей и электромагнитного поля. М, ЗАО «КЖИ «За рулем», М., ИЦ «Академия», 2004 год.
2. Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники. М., ИЦ «Академия», 2004 год.
3. Макиенко Н. И. Общий курс слесарного дела. М.: Высшая школа, 2002 год
4. Соколовский Г.Г., Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
5. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов DJVU. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука", 2001. - 400 с.
6. Шишмарев В.Ю., Средства измерений, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
Лабораторная работа № 4
Составление сетевых графиков ремонта и обслуживание
ПМ.03. Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования
МДК 03.01. Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций
Цель работы: определение зависимости работы оборудования от его состояния.
Основные теоретические сведения
Прежде чем приступить к составлению сетевого графика, составляют перечень событий и работ. Вначале определяют начальное и конечное события, а затем промежуточные. При этом должно быть известно, какие работы должны быть завершены прежде, чем начнется данная работа, а какие работы должны выполняться одновременно.
Важнейшим элементом сетевого графика является так называемый критический путь, который слагается из непрерывной последовательности работ в графике от начального до конечного событий.
Сетевые графики ремонта составляют обычно при ремонте крупных единиц оборудования (мощных электродвигателей, силовых трансформаторов и др.), а также при комплексном ремонте электрооборудования подстанции или какого-либо из подразделений промышленного предприятия, например электрооборудования пролета, участка или цеха.
Исходными данными для составления сетевых графиков являются нормы продолжительности ремонта и установленные общим графиком сроки начала и окончания ремонтных работ.
Сетевой график основан на использовании другой математической модели - графа. Графам (устаревшие синонимы: сеть, лабиринт, карта и т.д.) математики называют "множество вершин и набор упорядоченных или неупорядоченных пар вершин". Говоря более привычным для инженера (но менее точным) языком, граф - это набор кружков (прямоугольников, треугольников и проч.), соединенных направленными или ненаправленными отрезками. В этом случае сами кружки (или другие используемые фигуры) по терминологии теории графов будут называться "вершинами", а соединяющие их ненаправленные отрезки - "ребрами", направленные (стрелки) - "дугами". Если все отрезки являются направленными, граф называется ориентированным, если ненаправленными - неориентированным.
Наиболее распространенный тип сетевого графика работ представляет систему кружков и соединяющих их направленных отрезков (стрелок), где стрелки отображают сами работы, а кружки на их концах ("события") - начало или окончание этих работ.
Рисунок показывает упрощенно лишь одну из возможных конфигураций сетевого графика, без данных, характеризующих сами планируемые работы.
Фактически на сетевом графике приводится множество сведений о производимых работах. Над каждой стрелкой пишется наименование работы, под стрелкой - продолжительность, этой работы (обычно в днях).
В самих кружках (разделенных на секторы) также содержится информация, смысл которой будет пояснен в дальнейшем. Фрагмент возможного сетевого графика с такими данными представлен на рисунке ниже.
В графике могут использоваться пунктирные стрелки - это так называемые "зависимости" (фиктивные работы), не требующие ни времени, ни ресурсов.
Они указывают на то, что "событие", на которое направлена пунктирная стрелка, может происходить только после свершения события, из которого исходит эта стрелка.
В сетевом графике не должно быть тупиковых участков, каждое событие должно соединяться сплошной или пунктирной стрелкой (или стрелками) с каким-либо предшествующим (одним или несколькими) я последующим (одним или несколькими) событиями.
Нумерация событий производится примерно в той последовательности, в какой они будут происходить. Начальное событие располагается обычно с левой стороны графика, конечное с правой.
Последовательность стрелок, в которой начало каждой последующей стрелки совпадает с концом предыдущей, называется путем. Путь обозначается в виде последовательности номеров событий.
В сетевом графике между начальным и конечным событиями может быть несколько путей. Путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим. Критический путь определяет общую продолжительность работ. Все остальные пути имеют меньшую продолжительность, и поэтому в них выполняемое работы имеют резервы времени.
Критический путь обозначается на сетевом графике утолщенными или двойными линиями (стрелками).
Особое значение при составлении сетевого графика имеют два понятия:
Раннее начало работы - срок, раньше которого нельзя начать данную работу, не нарушив принятой технологической последовательности. Он определяется наиболее долгим путем от исходного события до начала данной работы
Позднее окончание работы - самый поздний срок окончания работы, при котором не увеличивается общая продолжительность работ. Он определяется самым коротким путем от данного события до завершения всех работ.
При оценке резервов времени удобно использовать еще два вспомогательных понятия:
Раннее окончание - срок, раньше которого нельзя закончить данную работу. Он равен раннему началу плюс продолжительность данной работы
Позднее начало - срок, позже которого нельзя начинать данную работу, не увеличив общую продолжительность строительства. Он равен позднему окончанию минус продолжительность данной работы.
Если событие является окончанием лишь одной работы (т.е. в него направлена только одна стрелка), то раннее окончание этой работы совпадает с ранним началом последующей.
Общий (полный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не увеличивая общую продолжительность работ. Он определяется разностью между поздним и ранним началом (или поздним и ранним окончанием - что то же самое).
Частный (свободный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не меняя раннего начала последующей. Этот резерв возможен только тогда, когда в событие входят две или более работы (зависимости), т.е. на него направлены две или более стрелки (сплошные или пунктирные). Тогда лишь у одной из этих работ раннее окончание будет совпадать с ранним началом последующей работы, для остальных же это будут разные значения. Эта разница у каждой работы и будет ее частным резервом.
Кроме описанного типа сетевых графиков, в котором вершины графа ("кружки") отображают события, а стрелки - работы, существует другой тип, в котором вершинами являются работы. Различие между этими типами непринципиальное - все основные понятия (раннее начало, позднее окончание, общие и частные резервы, критический путь и т.д.) сохраняются неизменными, отличаются лишь способы их записи.
Построение сетевого графика этого типа основано на том, что раннее начало последующей работы равно раннему окончанию предыдущей. Если данной работе предшествует несколько работ, ее раннее качало должно быть равно максимальному раннему окончанию предыдущих работ. Расчет поздних сроков ведется в обратном порядке - от завершающий к исходной, как и В сетевом графике "вершины - события". У завершающей работы позднее и раннее окончание совпадают и отражают продолжительность критического пути. Позднее начало последующей работы равно позднему окончанию предыдущей. Если за данной работой следует несколько работ, то определяющим является минимальное значение из поздних начал.
Сетевые графики "вершины - работы" появились позже графиков "вершины - события", поэтому они несколько менее известны и сравнительно реже описываются в учебной и справочной литературе. Тем не менее, они имеют свои преимущества, в частности их легче строить и легче корректировать. При корректировка графиков ''вершены работы" их конфигурация не меняется, у графиков же "вершины - события" такие изменения исключить не удается. Однако в настоящее время составление и корректировка сетевых графиков автоматизированы, и для пользователя, которому важно знать лишь последовательность работ и их резервы времени, не имеет особого значения, каким способом сделан график, т.е. какого он типа. В современных специализированных пакетах компьютерных программ планирования и оперативного управления в основном используется тип "вершины - работы".
Корректировка сетевых графиков производится как на этапе их составления, так и использования. Она состоит в оптимизации строительных работ по времени и по ресурсам (в частности по движению рабочей силы). Если, например, сетевой график не обеспечивает выполнения работ в необходимые сроки (нормативные или установленные контрактом) производится его корректировка по времени, т.е. сокращается продолжительность критического пути. Обычно это делается
за счет резервов времени некритических работ и соответствующего перераспределения ресурсов
за счет привлечения дополнительных ресурсов
за счет изменения организационно-технологической последовательности и взаимосвязи работ.
В последнем случае у графиков "вершины - события" приходится менять их конфигурацию (топологию).
Корректировка по ресурсам производится путем построения линейных календарных графиков по ранним началам, соответствующих тому или иному варианту сетевого графика, и корректировки этого варианта.
Автоматизированные системы управления строительством обычно включают компьютерные программы, в той или иной мере автоматизирующие практически все этапы составления и корректировки сетевых графиков.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с инструкцией о составлении графиков.
2. Выявить причины планирования.
3. Составить отчет
4. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Указать зависимость выполнения работ от правильности составления графиков.
3. Указать цели корректировки графиков.
4. Указать ответственных за составление графиков.
5. Выводы по работе.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Назначение и виды графиков.
2. Условия их реализации.
3. Лица отвечающие за графики.
4. Определение количества ответственных в зависимости от размеров предприятия.
5. Роль главного энергетика.
Список литературы
1. Башарин С.А., Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей и электромагнитного поля. М, ЗАО «КЖИ «За рулем», М., ИЦ «Академия», 2004 год.
2. Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники. М., ИЦ «Академия», 2004 год.
3. Макиенко Н. И. Общий курс слесарного дела. М.: Высшая школа, 2002 год
4. Соколовский Г.Г., Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
5. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов DJVU. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука", 2001. - 400 с.
6. Шишмарев В.Ю., Средства измерений, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
Лабораторная работа № 5
Исследование причин отказов в системах автоматики
ПМ.03. Устранение и предупреждение аварий и неполадок электрооборудования
МДК 03.01. Организация технического обслуживания электрооборудования промышленных организаций
Цель работы: определение неисправностей при контроле за работой автоматики.
Материалы, оборудование: стенд.
Основные теоретические сведения
Системы автоматизации небольшого офиса и транснациональной корпорации могут в десятки и даже сотни раз отличаться друг от друга составом и объемом эксплуатируемого оборудования, используемыми для решения прикладных задач технологиями, критичностью и стоимостью хранимой и обрабатываемой информации. Однако вне зависимости от масштабов компании и сложности решаемых задач подходы к организации эксплуатации собственной системы автоматизации базируются на общих понятиях и принципах.
Для любой системы автоматизации применимы такие понятия как: этапы жизненного цикла, оценка допустимого времени простоя, стоимость эксплуатации, а, кроме того, любая без исключения система автоматизации нуждается в постоянном квалифицированном техническом обслуживании для поддержания ее в работоспособном состоянии. Критерием эффективности работы системы автоматизации является баланс минимизации расходов на ее развитие и обслуживание при максимальном ее использовании. Найти "золотую средину" в организации эксплуатации системы автоматизации, построить разумно необходимую структуру обслуживания задач эксплуатации, соответствующую требованиям, предъявляемым к системе является одной из главных целей работы руководителя.
Практика показывает, что оставаться один на один с системой автоматизации не только рискованно, но зачастую просто губительно для бизнеса всей компании в целом. Однако для окончательного решения вопроса что такое хорошо и что такое плохо нам часто не хватает конкретных цифр или методик оценки стоимости простоя.
Поэтому, прежде чем обратиться к рассмотрению вопросов, связанных с возможностями, предоставляемыми в рамках гарантийного или технического обслуживания, попытаемся понять, насколько дорогостоящим может оказаться простой системы автоматизации и исполняемых ею задач, не оптимальное использование ее возможностей. Это позволит уяснить практическую роль технического обслуживания для решения задач, периодически возникающих при ee эксплуатации.
В соответствии с назначением, объемом, составом работ и периодичностью их выполнения профилактические работы подразде ляются на планово-предупредительные работы (ППР) и внеплановые.
В состав планово-предупредительных работ входят: ежесмен ное (ежесуточное) техническое обслуживание приборов, выполняе мое в течение всей смены (суток); периодическое техническое об служивание, выполняемое согласно плану-графику.
Ежесменное (ежесуточное) техническое обслуживание пред ставляет собой комплекс мероприятий, направленных на создание наиболее благоприятных условий для работы средств и систем контроля и автоматического управления; текущее обслуживание заключается в систематическом выполнении операций, которые обеспечивают нормальное функционирование средств автоматизации (заливка чернил, заправка бумагой и т.п.), и в выявлении дефе ктов, возникающих при эксплуатации приборов и средств автома тизации.
Периодическое техническое обслуживание приборов и средств автоматизации (периодические поверки) проводится согласно ут вержденному графику планово-предупредительных работ, разраба тываемому в зависимости от характера производства и режима работы (сменности) на предприятиях. В объем работы при проведении периодической проверки входят: осмотр прибора для определения его технического состояния, проверка точности прибора и определение при необходимости соответствующего вида ремонта.
Внеплановые работы сводятся в основном к оперативному ре монту или замене отказавших средств КИПиА.
Проверка точности показаний приборов производится в соот ветствии с нормами, предусмотренными ГОСТ, инструкциями Коми тета стандартов, мер и измерительных приборов или техническими условиями, указанными в монтажно-эксплуатационных инструкциях.
Если по техническому состоянию прибор не требует текущего или капитального ремонта, период его эксплуатации продлевается до следующей плановой поверки.
В соответствии с назначением, характером и объемом выпол няемых работ ремонты подразделяются на следующие виды: текущий и капитальный.
При текущем ремонте производится устранение мелких дефек тов и отдельных неисправностей в узлах, препятствующих норма льной работе прибора. Текущий ремонт предусматривает чистку прибора с частичной его разборкой и заменой поврежденных мел ких деталей и узлов. В случае ремонта измерительной части при бора производится обязательная его поверка. Текущий ремонт производится силами ремонтно-поверочного участка службы КИПиА либо непосредственно на месте, без снятия прибора с установки, либо в ремонтной мастерской. В последнем случае заполняется дефектный ярлык за подписью ответственного лица ремонтной слу жбы.
При капитальном ремонте прибора приходится заменять осно вные детали, производить регулировку и подгонку как механичес ких деталей, так и электрической схемы. Капитальный ремонт це лесообразно проводить для приборов с периодичностью поверок не менее одного года.
Качество капитального ремонта и порядок приемки приборов должны соответствовать ГОСТ, инструкциям Комитета стандартов, мер и измерительных приборов или техническим условиям, установ ленным для новых приборов. После капитального ремонта все контрольно-измерительные приборы подлежат поверке и сдаче.
Ремонт приборов может производиться двумя способами: индивидуальным и обезличенным.
При индивидуальном способе основные детали и узлы после их ремонта устанавливается на тот же прибор, с которого они были сняты.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с работой стенда.
2. Снять показания КИП при работе.
3. Сравнить несколько снятых показаний.
4. Составить отчет
5. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета:
1. Название и цель работы.
2. Оборудование для выполнения лабораторной работы
3. Заполнить таблицу
№ п/п
Объект
Показания приборов
Норма нагрузки
4. Провести анализ
5. Выводы по работе.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Что влияет на работу автоматики?
2. Кто осуществляет контроль за работой?
3. Виды ремонта и обслуживания.
4. Действия ремонтной бригады при авариях и отказах.
Список литературы
1. Башарин С.А., Теоретические основы электротехники. Теория электрических цепей и электромагнитного поля. М, ЗАО «КЖИ «За рулем», М., ИЦ «Академия», 2004 год.
2. Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники. М., ИЦ «Академия», 2004 год.
3. Макиенко Н. И. Общий курс слесарного дела. М.: Высшая школа, 2002 год
4. Соколовский Г.Г., Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
5. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов DJVU. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука", 2001. - 400 с.
6. Шишмарев В.Ю., Средства измерений, учебник. ИЦ «Академия», 2006 год.
Рисунок 1Рис. 145. Энергетические диаграммы машины постоянного тока при работе ее в режиме генератора (а) и электродвигателя (б)Фрагмент сетевого графикаРисунок 3Фрагмент сетевого графика15