МДК 01.02. Инструкционные карты по выполнению
реклама
Инструкционные карты лабораторных и практических работ Инструкционная карта практической работы № 1 Заполнение технологической карты монтажа внутрицеховых сетей Цель работы: выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию на монтаж внутрицеховых сетей. Задание: Составить технологическую карту на монтаж внутрицеховых сетей по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по монтажу внутрицеховых сетей, используя учебное пособие Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ, § 13.2. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта монтажа внутрицеховых сетей № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 1 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 2 Заполнение технологической карты монтажа заземления Цель работы: выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию на монтаж заземления Задание. Составить технологическую карту на монтаж заземления отдельно для внешнего и внутреннего контура заземления, используя теоретические сведения, по образцу таблицы 1. Теоретические сведения 1. При монтаже наружного контура заземляющего устройства в соответствии с проектом роют траншею глубиной 0,5—0,7 м от планировочной отметки земли для забивки заземлителей и прокладки заземляющих проводников. Затем забивают вертикальные заземлители так, чтобы верхние их концы выступали из земли от дна траншеи на 200 мм. После этого в траншеи укладывают заземляющие проводники с минимальным сечением 48 мм2 и приваривают их к вертикальным заземлителям. Заземлители заглубляют в грунт с помощью вибро- или электромагнитных погружателей или автоямобура с приставкой для забивания электродов-заземлителей. Заземляющие проводники присоединяют к заземлителям сваркой или с помощью хомутов. При этом внутренняя поверхность хомутов должна быть луженая, а место накладки хомута на трубе — зачищено до блеска. После сварки качество сварки проверяют на прочность ударами молотка (до 1 кг). Для предохранения от коррозии сварные швы, находящиеся в земле, покрывают горячим битумом. После выполнения операций составляется Акт о скрытых работах. Затем траншею засыпают землей. 2. При монтаже сети заземления внутри зданий в качестве заземляющих проводников в первую очередь используют металлические конструкции зданий, подкрановые пути, алюминиевые оболочки кабелей, галереи и другие технологические металлические трубопроводы, кроме трубопроводов для горючих и взрывоопасных жидкостей и газов и т. п. Там, где не представляется возможным использовать в качестве заземляющих проводников указанные выше элементы зданий и конструкций, по разметке прокладывают заземляющую сеть из полосовой или круглой стали (то есть шины заземления) соответственно площадью поперечного сечения не менее 24 мм2, толщиной 4 мм и диаметром не менее 5 мм. Шины заземления прокладывают открыто по стенам на высоте 0,4—0,6 м от пола так, чтобы они были доступны для осмотра. В помещениях сырых с едкими парами шины прокладывают на расстоянии не менее 5—10 мм от стен. Расстояние между точками крепления 0,6—1 м. Шины крепят к стенам дюбелями. При пересечении дверных проемов шины могут быть уложены в полу, но при этом их защищают от механических повреждений отрезками стальных труб, а также угловой или швеллерной стали. Внешний и внутренний контуры заземления соединяют электродуговой сваркой. Для прохода заземляющего проводника через стену в ней устанавливается закладная труба. В местах ввода заземляющих проводников в здание устанавливаются опознавательные знаки заземлителя. Все заземляющие искусственные проводники, а также перемычки, установленные в местах стыков конструкций, используемых в качестве заземляющих проводников, окрашивают в черный цвет (чтобы обозначить цепь заземления). Для контроля качества работ замеряют сопротивление контура заземления омметром, оно должно быть не более 4 Ом. Таблица 1. Технологическая карта на монтаж заземления. № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1. Монтаж наружного контура 1.1. Рытье траншеи 2. Монтаж сети заземления внутри здания 2.1. Лопата 2 Описание операции и условий ее выполнения Глубина 0,5-0,7 м Инструкционная карта практической работы № 3 Заполнение технологической карты прокладки кабеля в траншее Цель работы: выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию на прокладку кабеля в траншеях Задание. Используя теоретические сведения заполнить технологическую карту прокладки кабеля в траншеях по приведенной форме. Каждая операции должна содержать не более одного действия (всего около 14 операций). В начале технологической карты разместить общую характеристику этого способа прокладки, его преимущества и недостатки. Теоретические сведения. Наиболее дешевый способ канализации электроэнергии — размещение кабелей в траншее. В земле прокладывают бронированные и специальные кабели с пластмассовой оболочкой, например кабель марки ААШв. Такой способ не требует большого объема строительных работ и создает хорошие условия для охлаждения кабелей. Недостаток этого способа — возможность механических повреждений кабелей во время различных раскопок, проводимых при эксплуатации сооружений. В траншеях кабели прокладывают на глубине не менее 0,7 м на трассах, не загруженных другими подземными и надземными коммуникациями. В одной траншее размещают не более шести кабелей на напряжение 6—10 кВ или двух кабелей на напряжение 35 кВ. Кроме того, рядом с ними допускается прокладка не более одного пучка из четырех контрольных кабелей. До начала земляных работ по рытью траншеи монтажная организация вместе с представителями эксплуатирующей и строительной организаций обследуют запроектированную для прокладки кабельной линии трассу. При необходимости в проект и смету прокладки кабельной линии проектная организация по согласованию с представителями заказчика вносит необходимые изменения. Осевую линию траншеи и исходные точки для разбивки (по ширине, длине, поворотам трассы) наносят на трассе согласно привязкам и ориентирам, указанным в плане. Ширина траншеи определяется количеством и типом прокладываемых кабельных линий, допустимыми расстояниями между ними, а также техническими данными применяемого землеройного механизма. При рытье траншеи в слабых неустойчивых грунтах для предупреждения смещения грунтов, образования каверн и присадок ставят крепления. Траншеи роют по возможности прямолинейными. На всех поворотах, пересечениях и других местах трассы размеры траншеи по глубине и ширине делают такими, чтобы можно было проложить кабель с допустимым радиусом закругления и выдержать необходимые расстояния между прокладываемым кабелем и другими сооружениями в местах сближения и пересечения. Дно траншеи выравнивают, удаляют воду (если она имеется), очищают от мусора и подсыпают землю (слоем не менее 100 мм), не содержащую камней, строительного мусора и шлака. В готовой траншее кабель прокладывают, раскатывая его с барабана, установленного на кабельном транспортере, автомобиле или трубоукладчике, которые перемещаются вдоль траншеи. При этом принимают сматываемый кабель и укладывают его на дно. На трассах с большим количеством пересечений с инженерными сооружениями кабель раскатывают лебедкой по роликам, а барабаны с кабелем устанавливают на раскаточные домкраты в конце трассы. На другом конце трассы устанавливают лебедку, а вдоль трассы — раскаточные ролики. Сразу после прокладки кабель засыпают слоем мелкой земли (100 мм), утрамбовывают, потом укладывают красный кирпич или железобетонные плитки толщиной 50 мм и траншею засыпают. Кабели, расположенные на глубине 1 —1,2 м, можно не защищать от механических 3 повреждений, а для кабелей напряжением до 1000 В защиту устраивают только в местах вероятных механических повреждений. При параллельной прокладке в одной траншее нескольких кабелей расстояние между ними (в свету) должно быть не менее 100 мм. Там, где не представляется возможным устраивать переходы через дороги и другие инженерные сооружения в открытых траншеях, переходы выполняют с помощью горизонтального прокола или бурения грунта винтовыми или гидравлическими домкратами различных конструкций, устанавливаемыми в котлованах в начальной точке прокола или бурения грунта (рис. 3-3). Ввода кабеля из траншеи в здание осуществляют по заранее заложенным в стене отрезкам стальных или чугунных труб, размещенным на расстоянии друг от друга (в свету) при горизонтальном расположении не менее 100 мм и при вертикальном не менее 250 мм. Трубы берут с внутренним диаметром, равным 1,5—2 наружным диаметрам кабеля. Кабель вводят в здание с запасом по длине 1,5—2 м на случай, если потребуется замена концевых муфт. Таблица 1. Технологическая карта прокладки № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 4 кабеля в траншее Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 4 Заполнение технологической карты разделки концов кабеля Цель работы: выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию на разделку концов кабеля. Задание: Заполнить технологическую карту разделки концов кабеля по форме таблицы 1, используя теоретические сведения. Теоретические сведения. Разделку концов кабелей производят до монтажа муфт и заделок. Она заключается в последовательном ступенчатом удалении на определенной длине защитных покровов, брони, оболочки, экрана и изоляции кабеля. Размеры разделки определяют по технической документации в зависимости от конструкции кабеля и монтируемой на нем муфты (заделки), напряжения кабеля и сечения его жил. Приступая к разделке конца кабеля, проверяют отсутствие влаги в бумажной изоляции и жилах. При необходимости удаляют имеющуюся влажную изоляцию, лишнюю длину концов, участки под герметизирующими колпачками и концевыми кабельными захватами, а также проходящие через щеки барабанов. Дефектные места кабеля отрезают секторными ножницами НС. Разделку кабеля начинают с определения мест установки бандажей, которые рассчитывают по формуле: А = Б+ 0+ П+ И+ Г. На конце кабеля отмеряют расстояние А (рис. а) и распрямляют этот участок. Далее подматывают смоляную ленту и накладывают бандаж из двух-трех витков стальной оцинкованной проволоки вручную или с помощью специального приспособления. Концы проволоки захватывают плоскогубцами, скручивают и пригибают вдоль кабеля. Наружный кабельный покров разматывают до установленного бандажа и не срезают, а оставляют его для защиты ступени брони от коррозии после монтажа муфты. На броню кабеля на расстоянии Б (50—70 мм) от первого проволочного бандажа накладывают второй бандаж. Броню кабеля надрезают по кромке второго бандажа бронерезкой или ножовкой с ограничителем глубины резания. Затем броню разматывают, начиная с конца кабеля, перегибают в разные стороны по надрезу, обламывают и снимают, заусенцы удаляют напильником. Далее удаляют подушку. Для этого кабельную бумагу и битумный состав подогревают огнем пропановой горелки или паяльной лампы. Оболочку кабеля очищают салфеткой, смоченной в подогретом до 35—40° С трансформаторном масле. Удаление оболочки. Для удаления оболочки на расстоянии 50—70 мм от среза брони делают первый кольцевой надрез. В чугунных муфтах и концевых стальных воронках участок оболочки используют только для присоединения заземляющего проводника, поэтому указанное расстояние уменьшают до 20—25 мм (рис. 2, а ) . На расстоянии 30-40 мм от первого надреза выполняют второй надрез. От второго концевого надреза до конца кабеля делают два продольных надреза на расстоянии 10 мм друг от друга на половину толщины оболочки. При удалении свинцовых оболочек надрезы выполняют монтерским (рис.3, б) или специальным ножом с ограничителем глубины резания (рис. 3, в ) . Полоску оболочки между двумя надрезами захватывают плоскогубцами и удаляют (рис. 3, и ) . Оставшуюся часть оболочки раздвигают (рис.2, к ) и отламывают у второго кольцевого надреза. 5 Между первым и вторым кольцевыми надрезами оболочка временно остается. Она предохраняет изоляцию от повреждения при изгибе жил. У кабелей с алюминиевой оболочкой надрезы выполняют стальным ножом НКА-1М с режущим диском (рис. 3, г ) . От второго кольцевого надреза делают винтовой надрез (рис. 3, ж ) . Удаление алюминиевой оболочки производят плоскогубцами аналогично удалению свинцовой. Далее жилы кабеля освобождают от поясной изоляции. Затем жилы кабеля немного разводят в стороны и отрезают ножом заполнители между жилами кабеля. При этом лезвие ножа должно быть направлено вдоль жил в сторону неразделываемой части кабеля. Жилы кабеля плавно и постепенно выгибают с помощью шаблона. Затем снимают участок оболочки, временно оставленный между кольцевыми надрезами. Торцы свинцовой или алюминиевой оболочки опиливают для удаления острых краев и заусенцев. Таблица 1. Технологическая карта разделки концов кабеля № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 6 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 5 Заполнение технологической карты монтажа трансформатора Цель работы: выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию монтажа трансформатора. Задание. 1. Определить по рисунку 1. основные составные части трансформатора с указанием их номера позиции. 2. Записать общие сведения о монтаже силовых трансформаторов. 3. Используя теоретические сведения заполнить технологическую карту (ТК) монтажа трансформатора по каждой части трансформатора отдельно по приведенной форме. Каждая операции должна содержать не более одного действия (в среднем в ТК каждой части трансформатора должно быть более 10 операций). Теоретические сведения. Мощные силовые трансформаторы поступают на монтаж с разобранными внешними составными частями. В этом случае монтаж и сборка трансформаторов состоят из монтажа и установки его составных частей: радиаторов, маслонаполненных вводов, расширителя, газового реле, реле уровня масла, предохранительной (выхлопной) трубы, воздухоосушителя, термометров, термометрического сигнализатора и термосифонного фильтра (рис. 1). Рис. 1. Трехфазный силовой трансформатор 1. Сборка радиаторов. В съемных радиаторах (до установки их на трансформатор) проверяют, полностью ли закрыты радиаторные краны на баке; испытывают на плотность сварные швы повышенным давлением и промывают радиаторы сухим трансформаторным маслом. Радиаторы испытывают повышенным давлением столбом масла, нагретого до 50—60° С (давление создают ручным насосом), или сжатым воздухом (от компрессора). Испытания проводят при вертикальном или горизонтальном положении радиатора в течение 30 мин при давлении 50 кПа. Все заводские дефекты сварки, выявленные в результате такого испытания, устраняют газосваркой. После испытания радиаторы промывают чистым маслом, применяя для этого центрифугу или фильтрпресс. Окончив монтаж всех радиаторов, проверяют работу кранов и заполняют радиаторы маслом. 2 . М о н т а ж р а с ш и р и т е л я и г а з о в о г о р е л е . Перед монтажом предварительно проверенного и испытанного на герметичность расширителя (рис. 2) его промывают сухим и чистым трансформаторным маслом. На крышке трансформатора устанавливают два кронштейна, на которых временно закрепляют расширитель; окончательно расширитель устанавливают после присоединения к нему патрубка с газовым реле и очистки его внутренней поверхности от ржавчины до металлического блеска и покрытия лаком. 7 Рис.2. Общий вид расширителя: 1—бак; 2—маслоуказатель; 8— маслоуказательное стекло; 4 — угольник; 5 — запирающий болт; 6 — крышка трансформатора; 7 — газовое реле; 8 — плоский край; 9 — трубопровод; 10 — опорная пластина Проверенное в лаборатории газовое реле монтируют на маслопроводе на пробковых прокладках, покрытых бакелитовым лаком. Смотровое окно газового реле монтируют на стороне, удобной для обозрения. Верхний фланец газового реле устанавливают горизонтально, маслопровод, соединяющий бак трансформатора с расширителем, монтируют с подъемом 1,5—2% от трансформатора в сторону расширителя для того, чтобы лучше обеспечить прохождение газов в реле. В смонтированном корпусе газового реле устанавливают поплавковую систему таким образом, чтобы стрелка на ее крышке указывала направление движения масла от бака трансформатора к расширителю. Затем окончательно устанавливают расширитель, закрепляя его хомутами и шпильками. Провода к газовому реле для защиты их от разъедания маслом прокладывают в хлорвиниловых трубках. Рис. 3 Газовое реле ПГ-22 1- корпус, 2- фланец; 3 –смотровое окно; 4- крышка; 5- кран для выпуска газов; 6- коробка зажимов; 7 , 9 - нижний.и верхний поплавки; 8 - ртутный контакт цепи сигнализации; 10зажим.цепи сигнализации; 11- зажим цепи отключения; 12ртутный контакт цепи отключения. 1. Монтаж термосифонного фильтра. Термосифонный фильтр применяют для поддержания изоляционных свойств масла и продления срока его службы. Фильтр представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный активным материалом — адсорбентом (крупный силикагель или активная окись алюминия сорта А-1), поглощающим продукты старения масла. Термосифонный фильтр монтируют и включают в такой последовательности: разбирают фильтр и его фильтрующее устройство; очищают фильтр и соединительные патрубки от загрязнений; промывают их чистым сухим трансформаторным маслом и собирают; снимают заглушки на радиаторных кранах и устанавливают фильтр на баке трансформатора аналогично установке радиаторов; засыпают в него чистый, сухой адсорбент, затем фильтр промывают маслом и заполняют расширитель маслом значительно выше отметок нормального уровня. Термосифон устанавливают с внешней стороны бака в вертикальном положении. Таблица 1. Технологическая карта монтажа трансформатора № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 8 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 6 Фазировка трансформатора на параллельную работу Цель работы: Изучить методы фазировки трансформаторов и способы восстановления порядка следования фаз. Теоретические сведения. 1. Основные понятия и определения. Электрическое оборудование трехфазного тока (синхронные компенсаторы, трансформаторы, линии электропередачи) подлежит обязательной фазировке перед первым включением в сеть, а также после ремонта, при котором мог быть нарушен порядок следования и чередования фаз. В общем случае фазировка заключается в проверке совпадения по фазе напряжения каждой из трех фаз включаемой электроустановки с соответствующими фазами напряжения сети. Фаза. Под трехфазной системой напряжений понимают совокупность трех симметричных напряжений, амплитуды которых равны по значению и сдвинуты на один и тот же фазный угол (рис. а), который называется фазным углом, или фазой. Фазы обозначают прописными буквами А, В, С. Трехфазные системы изображают также вращающимися векторами (рис. 1, б). На практике под фазой трехфазной системы понимают также отдельный участок трехфазной цепи, по которому проходит один и тот же ток, сдвинутый относительно двух Рис. 1. Графическое изображение других по фазе. Исходя из этого, фазой трехфазной системы напряжений называют обмотку генератора, трансформатора, двигателя, провод трехфазной линии, чтобы подчеркнуть принадлежность их к определенному участку трехфазной цепи. Элементы оборудования, принадлежащие фазе А, окрашивают в желтый цвет, фазы В - в зеленый и фазы С - в красный. В соответствии с этим фазы часто называют желтой, зеленой и красной: ж, з, к. Порядок следования фаз. Трехфазные системы напряжений и тока могут отличаться друг от друга порядком следования фаз. Если фазы следуют друг за другом в порядке А, В, С это так называемый прямой порядок следования фаз. Если фазы следуют друг за другом в порядке А, С, В - это обратный порядок следования фаз. Чередование фаз. Под чередованием фаз следует понимать очередность, в которой фазы трехфазной цепи (обмотки и выводы электрических машин, провода линий и т. д.) расположены в пространстве, если обход их каждый раз начинать из одного и того же пункта (точки) и производить в одном и том же направлении, например, сверху вниз, по часовой стрелке и т.д. На основании такого определения говорят о чередовании обозначений выводов электрических машин и трансформаторов, расцветке проводов и сборных шин. Рис. 2. Варианты несовпадения (а, б) и совпадения (в) фаз двух частей электроустановки Совпадение фаз. При фазировке трехфазных цепей встречаются различные варианты чередования обозначений вводов на включающем аппарате и подачи на эти вводы напряжения 9 разных фаз. Варианты, при которых не совпадает порядок следования фаз, или порядок чередования фаз электроустановки и сети (рис. 2), при включении выключателя приводят к КЗ. Совпадение фаз при фазировке означает, что на вводы оборудования, попарно принадлежащие одной фазе, поданы одноименные напряжения, а обозначения (расцветка) его вводов согласованы с обозначением фаз напряжений (рис. 2, в). Фазировка может быть предварительной, выполняемой в процессе монтажа и ремонта оборудования, и при вводе в работу, производимой непосредственно перед первым включением в работу нового или вышедшего из ремонта оборудования. Предварительной фазировкой проверяется чередование фаз соединяемых между собой элементов оборудования. Независимо от того, проводилась или не проводилась предварительная фазировка оборудования в период его монтажа или ремонта, оно обязательно фазируется при вводе в работу, так как только в этом случае можно быть уверенным в согласованности фаз всех элементов электрической цепи. 2 . Фазировка при вводе в работу производится исключительно электрическими методами. Выбор метода зависит от вида фазируемого оборудования (генератор, трансформатор, линия) и класса напряжения, на котором оно должно включаться в работу. Различают прямые и косвенные методы фазировки оборудования при вводе в работу. П р я м ы м и методами называют такие, при которых фазировка производится на вводах оборудования, находящегося непосредственно под рабочим напряжением; эти методы наглядны и их широко применяют в установках до 110 кВ. К о с в е н н ы м и называют такие методы, при которых фазировка производится не на рабочем напряжении установки, а на вторичном напряжении трансформаторов напряжения, присоединенных к фазируемым частям установки. Косвенные методы менее наглядны, чем прямые, но применение их не ограничивается классом напряжения установки. Оперативному персоналу подстанций, как правило, не приходится иметь дело с предварительной фазировкой оборудования. Перед включением силовых трансформаторов на параллельную работу с сетью обязательно проводится фазировка включаемого трансформатора. Условия параллельной работы трансформаторов: группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковы; равенство коэффициентов трансформации линейных напряжений на холостом ходу; равенство напряжений короткого замыкания. 3. Фазировка трансформаторов прямыми методами. 3.1. Фазировка трансформаторов производится перед их включением на параллельную работу между собой или с сетью. При отсутствии тождественности фаз напряжений включаемых трансформаторов возможно появление значительных уравнительных токов между ними, которые приводят к ограничению мощности или значительной перегрузке трансформаторов, а при несовпадении чередования фаз - к короткому замыканию. 3.2. Фазировка заключается в измерении напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого, работающего трансформатора) и определении отсутствия напряжения между одноименными фазами. При проведении фазировки должна быть обеспечена электрическая связь между фазируемыми цепями для образования электрически замкнутого контура, необходимого для измерений. В качестве такой связи могут выступать заземленные нейтрали фазируемых трансформаторов, общий нулевой провод или соединение любой пары предполагаемых одноименных фаз с помощью разъединителя или временной перемычки. 3.3. Фазировка производится с помощью вольтметра до 380 В или вольтметра и трансформатора напряжения. Вольтметр должен быть рассчитан двойное фазное напряжение. При напряжении 2-10 кВ фазировка может производиться с помощью специальных указателей напряжения. Измерения должны проводиться между всеми одноименными, а также между каждой из них и двумя остальными разноименными фазами (рис. 3). При фазировке трансформаторов с заземленными нейтралями, смотрите рисунок 3,а – измеряют напряжение между выводом а1 и 10 тремя выводами а2, в2, с2, затем между выводом в1 и этими же тремя выводами, и наконец между с1 и всё теми же тремя выводами. При фазировке трансформаторов без заземленных нейтралей, смотрите рисунок 3,б, последовательно ставят перемычку сначала между выводами а2 – а1 и измеряют напряжение между выводами b2 – b1 и c2 – c1, затем ставят перемычку между выводами b2 – b1 и замеряют напряжение между выводами а2 – а1 и с2 – с1, и наконец ставят перемычку между выводами с2 – с1 и замеряют напряжение между выводами а2 – а1 и b2 – b1. 3.4. Если при измерении оказывается, что между одноименными фазами а1- a2, b1 – b2, с1 – с2, напряжение отсутствует, а между одной одноименной и противоположными разноименными a1 – b2, а1 – с2, b1 – а2, b1 – с2, с1 - а2, с1 – b2 напряжение примерно одинаковое (отличаются не более чем на 10%), то такой трансформатор может быть включен в сеть или на параллельную работу. Рис. 3. Фазировка силовых трансформаторов. а) - фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура через заземление; б) – фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура перемычкой. Приведенные условия являются необходимыми и достаточными. Если при производстве замеров напряжения между фазами отличаются от выше отмеченных, то в каждом отдельном случае необходимо построить векторные диаграммы фазируемых напряжений и определить условия, при которых возможна параллельная работа трансформаторов. 3.5. На рис. 4. представлены векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов, а на рис. 5. - векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки. 3.6. На рис. 5,а трансформаторы соединены по схеме Y/Y, нейтрали заземлены; при измерении нулевых показаний нет; измеренное напряжение между одноименными фазами равно 2•Eф, а между разноименными - Еф. Включение возможно, но для этого требуется поменять начала и концы всех обмоток фазируемого трансформатора. 3.7. На рис. 5,б, в, г трансформаторы соединены по схеме Δ/Δ; нейтрали незаземлены; нулевых измерений нет; при измерении одно напряжение равно Ел, а второе - 2•Ел. В этом случае перемычкой соединяются такие разноименные фазы, между которыми показания были равны Eл и после этого вновь повторяется фазировка. В данном случае оказались перепутаны между собой фазы а2 и с2 (рис. 5,б) или а2 и b2 рис. 5,в). Рис. 5, г относится к случаю восстановления перепутанных фаз. 3.8. На рис. 5,д, е, ж показаний с нулевыми значениями нет или имеется только одно, а другие измерения дают значения √3Ел, или 2Ел, при различных соединениях а2 с с1, рис. 5,д, а2 с b1 рис. 2.22,е, и а2 и а1 рис. 5,ж. 11 Из этих рисунков видно, что имеет место случай сдвига одноименных фаз на б0о т. е. несоответствие групп. В этом случае необходимо поменять местами фазы как со стороны питания фазируемого трансформатора так и с низкой стороны, например А с В и а с Ь, что должно дать обратный сдвиг на 60 и обеспечить соответствие групп. Фазировку после этого необходимо повторить. Рис.4. Векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов. Рис.5. Векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки трансформаторов 4. Порядок выполнения работы. 4.1. Ознакомиться с теоретическими сведениями, способами фазировки трансформаторов, нормальными и ненормальными случаями фазировки. 4.2. Начертить схемы фазировки трансформаторов с заземленной нейтралью и перемычкой. 4.3. Изучить векторные диаграммы рис.5. и способы восстановления нормальной фазировки, заполнить таблицу 1. Таблица 1. Схема установки Результаты Векторная Вывод Устранение (условное обозн.) измерений диаграмма неисправности 5. Контрольные вопросы. 1) Какие условия должны соблюдаться при подключении трансформатора на параллельную работу? 2) К чему может привести несоблюдение фазировки трансформаторов? 3) Что должен показывать вольтметр при правильной фазировке? 6. Оформление отчета. Отчет должен содержать: 1. Наименование и цель практической работы, фио студента, группу. 2. Схемы выполнения фазировки (п.4.2.) 3. Заполненную таблицу 1. 4. Ответы на контрольные вопросы. 12 Инструкционная карта практической работы № 7 Изучение способов сушки изоляции обмоток электродвигателей 1. Цель работы: Изучить схемы и методику различных способов сушки электрических машин. 2. Теоретические сведения. 2.1. Основные понятия и определения. Сушке подвергаются электрические машины при увлажнении изоляции обмоток и других токоведущих частей, например, при нарушении правил транспортировки, хранения, а также при длительном останове агрегата. Сушка электрических машин без особой необходимости вызывает дополнительные неоправданные расходы, а при неправильном ведении режима сушки, кроме того, происходит порча обмотки. Назначение сушки - удаление влаги из изоляции обмоток и повышение сопротивления до значения, при котором электрическую машину можно поставить под напряжение. Абсолютное сопротивление, МОм, изоляции для электрических машин, прошедших капитальный ремонт, должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 - 30° С. Для вновь установленных электрических машин это значение должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 2, а у электродвигателей напряжением выше 2 кВ или более 1000 кВт, кроме того, необходимо определить мегаомметром коэффициент абсорбции ka6c или отношение R60/ R15. Определение степени увлажнения обмоток производится разными методами при наличии на то показаний (нарушение инструкций транспортирования и хранения): метод адсорбции, тангенс угла диэлектрических потерь, емкость-частота, емкость-температура. Если полученные данные указывают на неудовлетворительное состояние изоляции, электрические машины подвергаются обязательной сушке. Наиболее часто сушка осуществляется следующими методами. 2.1. Внешний нагрев. Рекомендуется для всех электрических машин и обязательно для сильно отсыревших. Для нагрева применяются тепловоздуходувки, нагревательные сопротивления (для машин малой мощности – сушильные шкафы). Для элекромашин с замкнутой системой вентиляции нагреватели размещают в вентиляционной камере и температуру горячего воздуха регулируют выключением нагревателей. Мощность нагревательных элементов определяют по формуле: Р = 0,07 QC (t2-t1), где Q – количество воздуха, прогоняемого вентилятором через камеру, м3/мин; С – теплоемкость воздуха, равная 0,273 ккал/кг или 1,14 кДж/кг, t1,t2 – температура окружающего воздуха и горячего воздуха. 2.2. Сушка обмоток электрических машин способом индукционных потерь в стали. В последние годы внедрены рациональные способы сушки электродвигателей индукционными потерями в стали статора при неподвижных машинах, не связанные с прохождением тока непосредственно в обмотках. При этом способе сушки имеются две разновидности: потерями в активной стали статора (метод потерь на вихревые токи) и потерями в корпусе статора. Нагрев электродвигателей осуществляется потерями на перемагничивание и вихревые токи в активной стали статора электродвигателя переменного тока или индуктора машины постоянного тока от создаваемого в машинах переменного магнитного потока в сердечнике статора и корпусе машины. Переменный магнитный поток создается специальной намагничивающей обмоткой, наматываемой на корпус машины по наружной поверхности его с протягиванием проводников под станину (рис. 1, а), или на корпус и подшипниковые щиты (рис. 1, б), переменный магнитный поток может быть также создан индукционными потерями в активной стали статора и корпусе электрической машины (рис. 1, в), тогда ротор асинхронной или синхронной машины должен быть вынут для возможности намотки на статор намагничивающих витков. Вместо специальной намагничивающей обмотки для машин с изолированными подшипниками может использоваться вал, через который пропускается ток от сварочного или силового трансформатора с определенными параметрами. 13 Рис. 1. Сушка электрических машин за счет индукционных потерь в стали: а) - в корпусе машины; б) - в корпусе и подшипниковых щитах; в) - в активной стали статора. Намагничивающая обмотка выполняется изолированным проводом, сечение и количество витков определяется соответствующим расчетом. В процессе сушки сопротивление изоляции обмоток электрических машин в первый период сушки снижается, в дальнейшем возрастает и, достигнув некоторого значения, становится постоянным. Результаты измерений заносят в журнал сушки и одновременно вычерчивают кривые зависимости сопротивления изоляции и температуры обмоток от продолжительности сушки. 2.3. Сушка от постороннего источника постоянного или переменного тока. Производится при заторможенном роторе и рекомендуется для машин переменного тока, а также для обмотки возбуждения машин постоянного тока. Ток пропускается последовательно через обмотки всех фаз. Ротор может быть вынут и высушен отдельно. 3. Варианты заданий. № варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Тип 4А100L2У3 4А112М2У3 4А132М2У3 4А160S2У3 4А180L2У3 4А200L2У3 4А225S2У3 4А250L2У3 4А280М2У3 4А315L2У3 4А355М2У3 4А380S2У3 4А415 L2У3 Исходные данные электродвигателей Р, кВт Длина L,мм 5,5 576 7,5 595 11 610 18,5 667 30 702 45 800 55 810 110 955 160 1180 200 1225 250 1285 315 1450 330 1520 Высота H, мм 380 400 410 450 500 550 575 650 682 690 795 895 910 4. Порядок выполнения работы. 4.1. Ознакомиться c теоретическими сведениями по теме практической работы. 4.2. Метод внешнего нагрева. 14 Рассчитать мощность нагревательного элемента тепловоздуходувки для сушки двигателя своего варианта. Записать необходимое для этого метода оборудование и условия его проведения. Р = 0,07 Q·C· (t2-t1), где Q – количество воздуха, прогоняемого вентилятором через камеру, м3/мин; С – теплоемкость воздуха, равная 1,14 кДж/кг, t1 – температура окружающего воздуха (25оС), t2 – температура горячего воздуха (90oC). Принимаем Q= 1,5·Vк, где Vк – объем камеры, м3. Принимаем Vк = 1,1 L3 4.3. Метод индукционных потерь мощности в стали статора с использованием вала в качестве намагничивающего витка. Описать метод. Определить необходимое подводимое напряжение Uс, (В) и ток, протекающий по валу Iв (А) по формуле: Uс = B·S· ω/45 Принять В = 0,7 Тл – заданная индукция, ω=1 S – сечение активной стали S =к·Lст ·hст, где к – коэффициент запаса к = 0,95 Lст = 0,7·L (cм); hст = 1,4 ·Hу (Hу – высота оси вращения в обозначении двигателя), см Iв = π·Dср·aо, где aо=1,8А/см – удельная магнитодвижущая сила, Dср=0,8· Ну, см 4.4. Метод индукционных потерь мощности в стали (корпусе) статора с помощью намагничивающей обмотки. Описать метод. Зарисовать схему. Определить ток в намагничивающей катушке. Принять В = 0,8 Тл, Uc = 220В. Iк = π·Dср·aо/, =45· Uc/S·B. Остальные параметры см. п.3. 4.5. Описать метод индукционных потерь в активной стали статора. Зарисовать схему. Определить число витков намагничивающей обмотки. = U·A/L U = 220В; А – коэффициент, зависит от удельных потерь Δр = 0,012· (t2-t1)· F/Fo, где F и Fо – полная поверхность корпуса ЭД и поверхность, охватываемая намагничивающей обмоткой. Принимаем F/Fo = 0,4…0,7; А - определяем по таблице 1. L – длина одного витка L = π ·1,6 Hу, м 5. Содержание отчета. Отчет должен содержать 1. Наименование, цель работы, вариант, данные двигателя. 2. Описание методов. 3. Схемы по пунктам. 4. Порядок расчета с указанием формул. Δр 0,1 0,3 0,5 А 4,21 2,76 2,3 Δр 0,7 0,9 1 Таблица 1. А 2,06 1,9 1,85 15 Δр 1,2 1,4 1,5 А 1,72 1,03 1,6 Инструкционная карта практической работы № 8 Заполнение технологической карты разборки и сборки электродвигателя переменного тока Цель работы. выработка умения заполнять маршрутно-технологическую документацию разборки и сборки электродвигателя переменного тока . Задание. Используя теоретические сведения заполнить технологическую карту разборки и сборки электродвигателей по приведенной форме таблицы 1. Нумеровать операции необходимо отдельно по разборке и сборке. Теоретические сведения. 1. Разборка электродвигателя. Разборку электродвигателя следует проводить так, чтобы не повредить отдельных деталей. Туго выворачивающиеся болты смачивают керосином и оставляют на несколько часов, после чего болты ослабляют и выкручивают. При разборке электродвигателя все мелкие детали складывают в специальный ящик. К каждой детали электродвигателя прикрепляется бирка, на которой указывают номер ремонтируемого электродвигателя. Болты и шпильки после разборки лучше ввернуть на свои места, что предотвратит возможную их утерю. Шкив, полумуфту и шарикоподшипник снимают с вала при помощи стяжки. Если подобной стяжки нет, то шкив или подшипник снимают с вала электродвигателя легкими ударами молотка через прокладку из твердого дерева или меди. Удары наносят по ступице шкива или внутреннему кольцу подшипника качения равномерно по всей окружности. Для снятия подшипникового щита электродвигателя отвинчивают болты и легкими ударами молотка через прокладку по выступающим краям щита отделяют его от корпуса. При этом на щит и корпус ЭД наносят метки, чтобы потом поставить щит на старое место. В зазор между ротором и статором электродвигателя прокладывают картонную прокладку достаточной толщины, на которую при снятии ложится ротор. Это предотвратит возможные повреждения изоляции обмоток электродвигателя. При разборке небольших электродвигателей ротор вынимают вручную. На один конец вала, обернутый картоном, надевают длинную трубу, при помощи которой осторожно выводят ротор из расточки статора, поддерживая его все время на весу. 2. Сборка электродвигателя. Сборку электродвигателя начинают со сборки отдельных узлов. В подшипниковые щиты перед посадкой подшипников скольжения запрессовывают перезалитые вкладыши или выточенные заново втулки. Их надо предварительно подогнать по валу и выпилить в них по старым размерам канавки для смазки и прорези для смазочных колец. Вкладыши и втулки запрессовывают в щит при помощи небольшого винтового или гидравлического пресса или осторожными ударами молотка через прокладку. При этих операциях сборки особенно опасны перекосы, которые могут привести к заклиниванию втулок и вкладышей. Шарикоподшипники необходимо туго посадить на вал. Для облегчения этой операции подшипник нагревают в масляной ванне до температуры 70 - 75°. При этом подшипник расширяется и легче надевается на вал электродвигателя. При нагревании подшипник не рекомендуется класть на дно ванны, а надо подвешивать его на проволоке. Подогревать подшипник в пламени паяльной лампы не рекомендуется, чтобы не допустить отпуск стали подшипника. Насаживают подшипник на вал электродвигателя легкими ударами молотка по трубе, упирающейся во внутреннее кольцо подшипника. При дальнейшей сборке наружная обойма подшипника должна быть посажена нормально в гнездо подшипникового щита. Следующую операцию - введение ротора в расточку статора производят так же, как и при разборке. Затем устанавливают подшипниковые щиты, закрепляя их временно болтами. При этом необходимо, чтобы щиты были установлены на свое старое место, что проверяют по совпадению меток, нанесенных на корпусе и щите при разборке. 16 После установки щитов ротор электродвигателя проворачивают вручную. Ротор правильно собранного электродвигателя должен вращаться сравнительно легко. Затем окончательно затягивают болты подшипниковых щитов, заполняют соответствующей смазкой подшипники качения и закрывают их крышками. В подшипники скольжения заливают масло. Ротор собранного электродвигателя еще раз проворачивают вручную, проверяют отсутствие задевания вращающихся частей за неподвижные, определяют и подгоняют необходимую величину разбега (осевого перемещения ротора). После сборки электродвигатель подключают к сети и проверяют при работе вхолостую, а затем она поступает на окончательные испытания. Таблица 1. Технологическая карта разборки и сборки электродвигателя переменного тока № п\п Наименование Инструменты, операции материалы и др. 1. Разборка электродвигателя приспособления, Описание операции, условия проведения. 1.1. 1.2. 2. Сборка двигателя 2.1. 2.2. 17 Инструкционная карта практической работы № 9 Расчет защитного заземления Цель работы - определение конструктивных параметров группового заземлителя, числа вертикальных стержней, длины соединительной полосы. Исходные данные для расчета: Трансформаторная подстанция напряжением U = 10/6 кВ Расчетное сопротивление естественного заземлителя Re=14 Ом Размеры вертикального электрода: длина l в =5 м, диаметр dв=12 мм Диаметр горизонтального электрода dг=14 мм Остальные данные приведены в таблице 1 по вариантам. Таблица 1 - Данные для расчета защитного заземления. Вариант Размеры здания длина L, м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 22 20 20 20 24 24 24 24 24 24 26 18 ширина В, м 18 18 16 16 16 20 20 20 16 16 16 18 18 Протяженность линий Удельное сопротивление земли l к.л км l в.л км ρгизм.Ом 90 80 85 94 90 80 85 94 90 80 85 88 94 60 70 75 65 60 70 75 65 60 70 75 70 65 180 200 180 190 195 192 180 200 180 190 195 185 192 ρвизм. Ом 160 170 175 165 180 175 160 170 175 165 180 160 175 Теоретические сведения Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановки. Оно служит для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении рабочей изоляции в электроустановках. Защитное действие заземления основано на снижении напряжения корпуса электрооборудования относительно земли. Защитное заземление является эффективной мерой защиты в электроустановках напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью и выше 1000 В в сетях как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью источника. Его выполняют в электроустановках напряжением 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока. Существуют два метода расчета заземляющих устройств: 1. Метод коэффициентов использования электродов, учитывающий однородную структуру грунта; 2. Метод наведенных потенциалов, учитывающий многослойную структуру грунта (он применяется при расчете сложных заземлителей). В данной работе применяется метод коэффициентов использования электродов. Порядок расчета (пример расчета выполнен для варианта 13) 18 1. Расчет защитного заземления 1.1. Определение расчетного тока замыкания на землю. Током замыкания на землю называется ток, стекающий в землю через место замыкания. В электроустановках напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью в качестве расчетного можно принять ток, вычисленный по приближенной формуле: U (35 к. л в. л ) I3 Л , где UЛ - линейное напряжение сети, кВ; 350 lк.л. - длина электрически связанных кабельных линий, км; lв.л- длина электрически связанных воздушных линий, км. I3 10 (35 94 65) 95.86 (А) 350 1.2. Определение требуемого сопротивления заземляющего устройства. Определим требуемое (нормируемое) значение сопротивления заземлителя. Для электроустановок напряжением выше 1000 В при малых токах замыкания на землю (менее 500 А) согласно ПУЭ требуемое значение сопротивления заземлителя составляет: 250 250 RЗ 2.6 Ом IЗ 95.86 1.3 Определение требуемого сопротивления искусственного заземлителя. Чтобы сэкономить средства частично используется естественный заземлитель. Тогда сопротивление искусственного заземлителя определяется следующим образом: R R Rи е 3 , (для параллельного соединения Rи и Rе) Rе R3 где Re - сопротивление растеканию тока естественных заземлителей, Ом. 14 2.6 Rи 3.2 Ом 14 2.6 В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящихся в соприкосновении с землей, другие металлоконструкции, расположенные в грунте. Естественные заземлители соединяются с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками в разных местах. Сопротивление току растекания естественных заземлителей определяют либо с помощью измерений, если представляется такая возможность, либо расчетным путем. 2. Выбор типа заземляющего устройства На основании исходных данных (о территории, на которой возможно размещение заземляющего устройства, величине тока замыкания на землю, требуемом сопротивлении естественного заземлителя, удельном сопротивлении грунта) выбираем тип заземляющего устройства - контурный. Обычно заземлители состоят из вертикальных электродов, соединенных с горизонтальными с помощью сварки. Вертикальные электроды закладывают вместе с фундаментом здания на некотором расстоянии друг от друга (отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине а/lв=1-3). Выбираем стержни диаметром 12 мм и длиной 5 м. В качестве горизонтальных электродов для связи с вертикальными применяем прутки диаметром 14 мм. Корпуса заземляющего оборудования присоединяют к магистрали заземления, проложенной внутри здания и присоединенной к заземлителю. 3. Расчет количества заземлителей Для расчета выносных и простых по конструкции контурных заземлителей применяют метод коэффициентов использования электродов, учитывающий однородную структуру земли. Определим расчетное удельное сопротивление земли ρв, для вертикальных электродов: В В.ИЗМ , В.ИЗМ - удельное сопротивление земли 19 - коэффициент сезонности, который при использовании вертикальных электродов длиной 5 м для III климатической зоны составляет 1,2. В 175 1.2 210 Ом·м. Определим расчетное удельное сопротивление земли ρг, для горизонтальных электродов: Г Г .ИЗМ , где Г . ИЗМ - удельное сопротивление земли равное 192 Омм - коэффициент сезонности, который при использовании вертикальных электродов длиной 5м для III климатической зоны составляет 1,2. Г 192 1.2 230.4 Ом·м Определим сопротивление растеканию тока одного вертикального заземлителя (рис.1): Rв=7,13 ∙ρв/2π∙lв где lВ - длина вертикального электрода, равная 5 м; коэффициент 7,13 определяется размерами электрода Rв=7,13 ∙210/2π∙5 = 47,7 Ом Определим необходимое количество вертикальных электродов (соединены параллельно): R 47,7 n В 15 RИ 3,2 Округлив полученное количество электродов до целого числа, получим n=15. Определим расстояние между вертикальными электродами при расположении вертикальных электродов по контуру: а = lг /n где lг - длина горизонтального электрода, lг в 1,1 раза больше периметра и равна lг =1,1∙2 (L+B) = 1,1∙2 (18+18) =79 м тогда а = 79/15 = 5,3 м Рис. 1. Одиночный вертикальный электрод в земле to Определим сопротивление растеканию тока горизонтального электрода (рис.2): Rг=3,9 ∙ρг/2π∙lг t /2 to d d Рис. 2. Одиночный горизонтальный электрод в земле. Таким образом: Rг = 230,4∙3,9/2π∙79 = 1,8 Ом Рассчитаем эквивалентное сопротивление растеканию тока группового заземлителя: RВ R Г R ГР , RВ Г R Г n В где В - коэффициент использования вертикального электрода, равный 0,5; Г - коэффициент использования горизонтального электрода, равный 0,26. 47.7 1.8 RГР 3.1 Ом 47.7 0,27 1,8 0,5 15 Полученное сопротивление растеканию тока группового заземлителя не превышает требуемое, т.е. Rrp < RИ (3.1 < 3.2). Следовательно, меры электробезопасности соблюдены. В случае, если Rгр>Rи, увеличиваем количество вертикальных заземлителей и соответственно длину горизонтального электрода lг. 20 4. Построение схемы расположения заземлителей трансформаторной подстанции. Используя данные о количестве заземлителей, расстояниимежду электродами и размерах здания, строим в масштабе схему расположения заземлителей (рис. 3.) Рис. 3. Схема расположения заземлителей 5. Содержание отчета. Отчет должен содержать 1. Наименование, цель работы, вариант, исходные данные. 2. Расчет параметров по пунктам с указанием формул. 3. Схему расположения заземлителей трансформаторной подстанции. 21 Инструкционная карта практической работы № 10 Определение мест повреждения в кабельных линиях Цель работы: Углубление знаний по вопросам выявления причин повреждаемости кабельных линий и приобретение умения отыскания мест повреждения в кабелях. Задание: Описать методы определения мест повреждения кабелей и начертить схему одного из методов. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1. Изучить теоретический материал по методам определения мест повреждения кабелей, используя учебное пособие Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок, § 71 (предоставляется преподавателем). 2. Выписать характеристики методов по форме таблицы 1 отдельно для относительны и абсолютных методов: 3. Выполнить эскиз или чертеж-рисунок, показывающий принцип работы одного из методов согласно своему варианту (таблица 2.). 4. Оформление отчета Контрольные вопросы: 1. Почему на практике для поисков места повреждения кабельных линий используется несколько методов различных по своему принципу работы? 2. Суть понятия «заплывающий пробой». 3. Какие действия необходимо произвести перед началом определения места повреждения на линии? Таблица 1. Описание и физическая характеристика метода Выбор метода, область и условия его применения Таблица 2. Номер варианта 1 2 3 4 5 Метод определения мест повреждений Индукционный метод Метод петли Метод емкости Акустический метод Метод колебательного разряда 22 Инструкционная карта практической работы № 11 Определение неисправностей силовых трансформаторов Цель работы: обнаружение дефектов силовых трансформаторов и проведение анализа неисправностей электрооборудования. Задание: Вариант 1. Используя прилагаемый материал, изучить возможные повреждения обмоток трансформатора. Составить таблицу по форме: Наименование повреждения Причина повреждения Признаки неисправности Опыт, подтверждающий наличие повреждения Вариант 2. Используя прилагаемый материал, изучить магнитопровода трансформатора. Составить таблицу по форме: Наименование повреждения Причина повреждения Признаки неисправности Устранение повреждения возможные Опыт, подтверждающий наличие повреждения повреждения Устранение повреждения Вариант 3. Используя прилагаемый материал, изучить случаи срабатывания газовой защиты. Составить таблицу по форме: Вид Причина Возможные последствия Устранение срабатывания повреждения повреждения повреждения Ответить на вопросы: - Какой прибор осуществляет газовую защиту? Указать номер его позиции на рисунке 1. - В каких случаях происходит ложное срабатывание газовой защиты? Рис.1. Устройство силового масляного трансформатора 23 Основные признаки неисправности Приложение для практической работы № 11 Наиболее вероятная причина неисправности Способы устранения неисправности 1. Сильный и неравномерный шум в трансформаторе, сопровождающийся потрескиванием разрядов 1. Ослабление прессовки стальных листов магнитопровода 2. Перекрытие с обмотки или отводов на корпус 3. Обрыв заземления 2. Повышенный нагрев, увеличение тока на стороне питания, разница омических сопротивлений постоянному току отдельных фаз обмоток трансформатора Витковое замыкание, явившееся следствием естественного старения 1. Устранить витковое замыкание изоляции, систематических перегрузок или динамических усилий 2. Частично или полностью заменить обмотку при коротких замыканиях поврежденной фазы 3. Выброс масла с разрушением стеклянной мембраны выхлопной трубы Междуфазное короткое замыкание, вызванное: а) старением изоляции; б) понижением уровня масла и его увлажнением; в) внутренними или внешними перенапряжениями; г) протеканием сверхтоков при сквозных к.з. Трансформатор подвергнуть ревизии, а при выявившейся необходимости - капитальному ремонту с заменой или без замены масла 4. Появление трещин на изоляторах, скользящих разрядов или следов перекрытия изоляторов Не обнаруженные ранее трещины заводского происхождения или появившиеся при монтаже и эксплуатации. Набросы посторонних предметов. Перекрытие между вводами различных фаз Заменить поврежденный изолятор. Устранить наброс. Увеличить изоляционное расстояние между фазами 1. Подтянуть стяжные болты, прессующие магнитопровод 2. Улучшить изоляцию отводов 3. Восстановить заземление 5. Появление течи масла из кранов или швов бака Плохо притертые пробки кранов. из под прокладок Недоброкачественный сварной шов. Недостаточное уплотнение в месте установки прокладки. Низкое качество или отсутствие прокладки 1.Притереть пробку крана. 2.Вырубить шов в месте течи и сварить вновь.3. Улучшить уплотнение путем затяжки болтов 4.Заменить прокладку, а при ее отсутствия установить прокладку 6. Срабатывание реле газовой защиты трансформатора на сигнал Начавшийся процесс разложения масла вследствие: а) виткового замыкания в обмотке; б) замыкания на корпус (пробой); в) обрыва цепи в обмотке; г) выгорания контактной поверхности переключателя а) устранить замыкание в обмотке; б) устранить замыкание на корпусе; в) восстановить электрическую цепь обмотки; г) заменить выгоревший контакт переключателя 7. Срабатывание реле газовой защиты трансформатора на отключение Развившийся бурный процесс разложения масла в трансформаторе вследствие: а) "пожара стали", возникшего в результате циркуляции больших токов, вызванных образовавшимся замкнутым контуром; б) междуфазного короткого замыкания; в) внутренних или внешних перенапряжений Трансформатор подвергнуть испытанию, а в случае необходимости - ревизии и капитальному ремонту с выемкой сердечника 8. Срабатывание максимальной (токовой) или дифференциальной защиты Пробой на корпус вводов трансформатора, перекрытие между фазами вследствие наброса или других причин Заменить поврежденный изолятор. Устранить наброс или причины, вызвавшие действие защиты 24 Вид испытания 1. Измерение сопротивления изоляции мегомметром Выявление неисправности силовых трансформаторов путем испытаний Признаки неисправности Причина неисправности Некоторые способы выявления неисправности Значительная разница в сопротивлениях изоляции одной и другой обмотки, а также между обмотками Значительная разница в сопротивлении изоляции обмоток при измерении их в холодном и горячем состоянии 2. . Измерение Значительный разброс показаний омического приборов на разных ступенях сопротивления переключателя обмоток на всех Значительная разница в ответвлениях величинах сопротивления по фазам 3. Измерение группы соединения обмоток 4. Опыт х. х. (холостого хода) Влажность изоляции обмоток Неправильное присоединение отвотов к зажимам переключателя. Плохой контакт на присоединениях выводов. Пересоединить концы отводов к зажимам переключателя Плохой контакт в пайках Произвести пофазное измерение сопротивления с присоединенными и отсоединенными выводами Проверить линейный коэффициент трансформации Произвести пофазное измерение группы Одна из обмоток одной фазы "вывернута" (перепутано направление намотки или начало и конец обмотки) Значительно завышенный ток и потери х.х. Витковое замыкание в обмотке Наличие замкнутого контура через стяжные болты и прессующие плиты. Неправильное включение параллельных обмоток Значительное увеличение потерь х. х. Значительно повышенное напряжение и потери к. з. или значительное повышение напряжения к. з. Отсоединить концы обмоток от выводов и измерить раздельно сопротивление изоляции обмоток в каждого вывода относительно корпуса трансформатора. В трех зажимных выводах в. н. опробовать каждую шпильку вывода Произвести специальный прогрев или сушку обмоток с испытанием электрической прочности масла на пробой Плохой контакт в переключателе вследствие загрязнения Очистить поверхности контактов от грязи, нагара и частиц или оплавления поверхности контакта оплавленного металла и отрегулировать переключатель Получаемые результаты не соответствуют ни одной группе соединений Значительное увеличение тока х. х. 5. Опыт к.з. (короткого замыкания) Повреждение изолятора вывода Зачистить и подтянуть контакты Вынуть сердечник из бака и произвести испытание до обнаружения местного нагрева или появления дыма Проверить изоляцию стяжных болтов Проверить правильность распределения тока между параллельно включаемыми секциями при нагрузке (проверяется по двум амперметрам при опыте короткого замыкания), а также равенство напряжений на секциях, соединяемых параллельно (проверяется по равенству показаний двух вольтметров) Недоброкачественная шихтовка магнитопровода, Осмотреть и произвести замер сечения ярма. неполное сечение верхнего ярма за счет недоукладки Определить соответствие имеющегося сечения требуемому числа листов путем сопоставления Плохая изоляция между листами стали магнитопровода Снять обмотки и на временных обмотках повторить испытание с проверкой, местных нагревов магнитопровода Начавшийся процесс "пожара стали" Обратить особое внимание на качество шихтовки стыков и наличие изоляционных прокладок Плохой контакт на перемычке, закорачивающей выводы Проверить соответствие сечения и качество контактов на обмоток перемычке по признакам нагрева Плохой контакт на выводах или переключателе Вынуть и детально обследовать сердечник, предварительно измерив точно омическое сопротивление Плохой контакт в схеме обмоток или в переключателе со Измерить омическое сопротивление стороны питания 25 Элементы трансформатора 1. Обмотки 2. Переключатели напряжения 3. Вводы 4. Магнитопровод Повреждения, наиболее характерные для отельных частей трансформатора Наименование повреждения Причина повреждения Витковое замыкание Естественное старение и износ изоляции. Систематические перегрузки трансформатора. Динамические усилия при. сквозных К. 3. Замыкание на корпусе (пробой). Междуфазное К. 3. Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня. Внутренние и внешние перенапряжения. Деформация обмоток вследствие протекания сверхтоков при сквозных к. з. Обрыв цепи Отгорание отводов (выводных концов) обмотки вследствие низкого качества соединения или электродинамических усилий при к. з. Отсутствие контакта Нарушение регулировки переключающего устройства Оплавление контактной поверхности Термическое воздействие сверхтоков на контакт при К. 3. Перекрытие на корпус Трещины в изоляторах. Попадание влаги внутрь мастико-наполненных вводов. Понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изоляторов Перекрытие между вводами отдельных фаз. Недостаточное изоляционное расстояние. Наброс постороннего предмета "Пожар стали" Нарушение изоляции между отдельными листами стали или стяжных болтов. Слабая прессовка стали. Образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и стержнями магнитопровода у стыковых трансформаторов. Образование короткозамкнутого контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны выводов обмоток ВН и НН. 5. Бак, радиаторы и Течь масла из сварного шва, кранов и прочая арматура фланцевых соединений Плохое качество сварки или нарушение сварного шва от механических воздействий Недостаточно притерта пробка в корпусе крана Низкое качество прокладок и уплотнений в местах фланцевых соединений 6. Реле газовой защиты Попадание воздуха в трансформатор. Резкое повышение или понижение уровня масла вследствие быстрого нагрева или охлаждения масла Срабатывание реле газовой защиты при отсутствии повреждений в трансформаторе (ложное срабатывание) Отказ реле газовой защиты На работающем трансформаторе не была включена газовая защита. Заедание поплавков в камере. (несрабатывание) при возникновении или Неудовлетворительное состояние контактов реле развитии повреждения в трансформаторе 26 Инструкционная карта практической работы № 12 Составление бланков оперативных переключений 1. Цель работы: Изучить порядок и последовательность выполнения переключений в электроустановках. 2. Теоретические сведения. 2.1. Основные понятия и определения. Электрическое оборудование может находиться в одном из следующих оперативных состояний: в работе, ремонте, резерве (ручном или автоматическом) и на консервации. Оперативные переключения — одна из наиболее ответственных операций, выполняемых дежурным персоналом электроцеха РУ и ПС. Оперативное состояние электрического оборудования определяется положением коммутационных аппаратов, с помощью которых оно отключается или включается под напряжение и вводится в работу. Переключения в нормальном режиме работы электроустановки выполняются оперативным персоналом по распоряжению оперативного руководителя, издающего распоряжение о переключении, в котором устанавливает цель переключений и необходимую в данном случае последовательность операций. Распоряжение повторяется дежурным и записывается в оперативный журнал. Заданная последовательность операций проверяется по оперативной схеме. В соответствии с распоряжением о переключении дежурный заполняет специальный бланк – бланк переключений, в котором последовательно записывает все операции с коммутационными аппаратами, устройствами релейной защиты и автоматики, операции по проверке отсутствия напряжения и наложению заземлений и др. 2.2. Особенности выполнения переключений в схемах с различными аппаратами. 1) Оборудование может находиться в работе или под напряжением только с включенной релейной защитой от токов КЗ. Все исправные устройства релейной защиты должны быть всегда включены в работу. 2) После включения или отключения выключателя или разъединителя обязательно проверяется на месте его действительное положение, так как команда включения или отключения может оказаться невыполненной. 3) Разъединитель всегда отключается после отключения выключателя, чтобы не возникало дуги. 4) При отключении линии, имеющей выключатель, линейные и шинные разъединители с каждой из ее сторон, первой операцией является отключение выключателей, с помощью которых разрывается цепь тока нагрузки и снимается напряжение с линии. После проверки отключенного положения выключателя отключают линейные, а затем шинные разъединители. Включение линии производится в обратном порядке. 5) Для определения наличия напряжения используют амперметр. 6) включение в работу трехобмоточного трансформатора обычно проводят в следующей последовательности включают шинные и трансформаторные разъединители со стороны высшего, среднего и низшего напряжений. После чего включают выключатели высшего, среднего и низшего напряжений. Отключение проводится в обратной последовательности: отключают выключатели низшего, среднего и высшего напряжений, затем отключают трансформаторные и шинные разъединители с трех его сторон. Если к нейтрали обмотки трансформатора 35 кВ подключен дугогасящий реактор, то отключение трансформатора следует начинать с отключения дугогасящего реактора. 7) Последовательность операций при отключении кабельной линии: отключить устройство АПВ и выключатель линии, линейные, а затем шинные разъединители. При включении линии сначала включают шинные разъединители на соответствующую систему шин, затем линейные разъединители, выключатель и АПВ линии. 27 3. Порядок выполнения работы. 3.1. Изучить теоретический материал к практической работе – теоретические сведения и приложение. Обратить внимание на порядок и последовательность операций при оперативных переключениях. 3.2. Ознакомиться с условиями задачи своего варианта, выписать условия задачи, задание и составить перечень аппаратов схемы с указанием условного обозначения и наименования аппарата.. 3.3. Заполнить бланк переключений. 4. Контрольные вопросы. 1. Последовательность действий оперативного персонала при осуществлении переключений. 5. Оформление отчета. Отчет должен содержать: 1. Наименование и цель практической работы, фио студента, группу. 2. Условие задачи, задание. 3. Перечень аппаратов. 4. Заполненный бланк переключений. 5. Ответы на контрольные вопросы. ЗАДАЧА 1. Вывести в ремонт одну из двух рабочих систем шин и заземлить с двух сторон разъединитель ТН этой системы шин. Исходная схема - см. рис. 1. РУ-220 кВ ТПС с двумя рабочими и одной обходной системами шин. ШСВ и 0В совмещены (ШОВ). На I СШ - АТ3, AT1, Л-201; на II СШ - АТ4, АТ2. ШОВ включен. Имеется АПВ на обеих системах шин, УРОВ, ДЗШ с фиксированным распределением присоединений. Предусмотрен автоматический перевод цепей напряжения защит при переводе присоединений на другие шины. Все разъединители с одним (ручным) приводом на три фазы. Взаимное расположение присоединений соответствует схеме ОРУ. Нагрузка присоединений, в том числе ШОВ, от 600 до 1000 А на каждом, нагрузка сборных шин на отдельных участках до 2000 А. Обходные шины без напряжения. Задание. Составить бланк переключений с целью перевода присоединения на II с.ш., снять напряжение с I с.ш. и заземлить с двух сторон разъединитель ТН I с.ш. (РТН1). Л201 Рис. 1. Схема к задачам 1, 2 . 28 ЗАДАЧА 2. Замена выключателя присоединения обходным выключателем в схеме с совмещенным обходным и шиносоединительным выключателем. Исходная схема - см. рис.1. ОРУ-220 кВ ТПС с двумя рабочими и обходной системами шин при совмещенном обходном и шиносоединительном выключателе (без перемычки между обходной и рабочей с.ш.). На I с.ш. - АТ3, ATI, Л201; на II с.ш. - АТ4, АТ2. Совмещенный выключатель используется как ШСВ и включен, обходные разъединители всех присоединений отключены. Имеются АПВ шин и АПВ на Л201, УРОВ и ДЗШ, с фиксированным расположением присоединений. Основная быстродействующая защита Л201-ДФЗ; резервные защиты. Все разъединители с трехфазным приводом (привод ручной). Расположение присоединений в ОРУ соответствует схеме. Задание. Составить бланк переключений на вывод из схемы собственного выключателя Л201 с заменой его обходным. ЗАДАЧА 3. Вывести в ремонт выключатель в схеме четырехугольника. Исходная схема - см. рис. 2. РУ-330 кВ ТПС по схеме четырехугольника. Выключатели воздушные; разъединители с пофазными приводами (средняя фаза В), управление с места. На линиях Л306 и Л307 защиты ДФЗ; на трансформаторах AT1 и АТ2 газовая, дифференциальная и максимальные защиты 330, 110, и 10 кВ. Задание. Составить бланк переключений на вывод в ремонт выключателя В2 330 кВ для последующих работ по его ремонту и проверки его ТТ. Рис. 2. Схема к задаче 3. 29 ЗАДАЧА 4. Вывод в ремонт трансформатора 110 кВ на двухтрансформаторной подстанции, вы-полненной по упрощенной схеме с отделителями. Исходная схема - см. рис.3. РУ-110 кВ транзитной двухтрансформаторной ТПС выполнена по схеме мостика с выключателями в перемычке и отделителями на трансформаторах. Трансформаторы Т1 и Т2 работают раздельно на стороне 35 и 10 кВ. СВ 10 и 35 кВ отключены и на них введены двухсторонние АВР. СВ 110 кВ включен, линии Л1 и Л2 работают в транзите. ДГР 35 кВ (с регулированием без нагрузки) включен в нейтраль Т1. Нейтраль 110 кВ Т1 заземлена. На трансформаторах Т1 и Т2 введен АРНТ. Собственные нужды ПС питаются от ТСН1, введен АВР СН, срабатывающий при отключенном АВ1. Т1 и Т2 оснащены газовой, дифференциальной и максимальной защитами. Линии 110 кВ имеют основную защиту ДФЗ. На линиях 110 кВ введено АПВ. Задание. Составить бланк переключений на вывод в ремонт трехобмоточного трансформатора Т1 для последующих работ по его текущему ремонту. Рис. 3. Схема к задачам 4,5 ЗАДАЧА 5. Вывод в ремонт выключателя перемычки в РУ-110 кВ по схеме мостика. Исходная схема (см. рис.3) и состав оборудования соответствуют задаче №4. Задание. Составить бланк переключений на вывод в капитальный ремонт выключателя перемычки ВП в PУ-110кВ по схеме мостика; учитывая необходимость сохранения непрерывности транзита мощности по линиям электропередачи Л1 и Л2 перед выводом из работы выключателя перемычки замкнуть имеющуюся ремонтную перемычку. 30 ЗАДАЧА 6. Отключение одной из двух включенных со стороны питания под общий выключатель кабельных линий 10 кВ при сохранении в работе второй. Исходная схема - см. рис. 4. Управление разъединителями 1КР и 2 КР - червячным приводом с места. Выключатели В2 и ВЗ 10 кВ относятся к разным узлам распределительной сети, причем возможна подача напряжения со стороны этой сети на КЛ 1 (КЛ 2). Длительное отключение одновременно КЛ 1и КЛ 2 недопустимо по режиму работы. Задание. Составить бланк переключений на вывод в ремонт КЛ 1 при сохранении в работе КЛ 2. ЗАДАЧА 7. Вывод в ремонт трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ. Исходная схема - см. рис.5. Вторая секция 0,4 кВ (2С) имеет источник питания, способный покрыть нагруз-ку как первой, так и второй секции 0,4 кВ. Секционный автоматический выключатель 0,4 KB (CAB) нор-мально отключен; на него действует АВР, срабатывающий при исчезновении напряжения на первой секции (1С). На ТСН 1 действует максимальная защита и защита минимального напряжения. Задание. Составить бланк оперативных переключений по выводу в текущий ремонт трансформатора ТСН1. Рис. 4. Схема к задаче 6. Рис. 5. Схема к задаче 7. 31 ЗАДАЧА 8. Вывод в ремонт питающей кабельной линии 10 кВ. Исходная схема - см. рис.6. Распределительная подстанция (РП) сети 10 кВ получает питание по двум кабельным линиям (КЛ 1и КЛ2) от ЦП с трансформаторами Т 1 и Т 2 через РУ-10 кВ с двумя секциями (1С и 2С), работающими раздельно. Питающие трансформаторы имеют АРНТ, на отключенном СВ 10 кВ ЦП вве-ден двухсторонний АВР. По режиму сети отключение одной из питающих сеть линий допустимо. Имею-щийся на РП секционный выключатель (СВПР) отключен, на нем введен двусторонний АВР. На ЦП разъ-единители ячеек 10 кВ имеют ручные (рычажные) трехфазные приводы, на РП установлены ячейки с выкат-ными тележками. Задание. Составить бланк переключений на вывод в ремонт кабельной линии КЛ 1 (замена участка со состарившейся изоляцией). Рис. 6. Схема к задаче 8. 32 ЗАДАЧА 9. Вывод в ремонт ТП распределительной сети 10 кВ. Исходная схема участка распределительной сети 10 кВ представлена на рис.7. Распределительная сеть питается от двух ЦП (ЦП 1 и ЦП 2) соответственно через РП 1 и РП 2, раздел в сети - на ТП 2: выключатель нагрузки ВН 3 нормально отключен и на нем введен двухсторонний АВР. На выключателе Л1 в РП1 введено однократное АПВ. Задание. Составить бланк переключений на вывод из работы ТП 1 для обтирки изоляции всего оборудования. Рис. 7. Схема к задаче 9. 33 Приложение к практической работе № 12 БЛАНК ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ N _____ начало ________ ч _______ мин. Электростанция _________________________ дата ____________ 200_ г. Подстанция _______________________________________________________ Исходная схема _________________________________________ Задание __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Последовательность производства операций при переключении 1. ________________________________________________________________________________ 2. ________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 3. ________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Бланк заполнил и переключение производит _________________________ (подпись) Бланк проверил и переключение контролирует ___________________________ (подпись) Переключения разрешаю _________________________ (подпись) 34 Инструкционная карта практической работы № 13 Определение неисправностей электродвигателей постоянного тока Цель работы: Определить по признакам неисправности их причину и способ ее устранения. Задание: По приведенной таблице № 1 неисправностей машин постоянного тока: 1. Найти в графе «Причина» лишнюю запись по каждой неисправности, не относящуюся к данной неисправности. 2. Найти способы устранения неисправности, относящиеся к конкретным перечисленным причинам и обозначить их. 3. По результатам выполнения пунктов 1 и 2 записать таблицу в той же форме. Таблица № 1. Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения Неисправность 1. Искрение под всеми щетками или частью их, сопровождающиеся повышением нагрева как щеток, так и коллектора Причина 1.1. Щетки установлены неправильно 1.2. Разное расстояние отдельных бракетов между щетками по окружности коллектора 1.3. Неправильно установлены щеткодержатели 1.4. Неправильно установлены щетки в щеткодержателе или сами щетки 1.5. Вибрирует щеточный бракет 1.6. Слабо или очень сильно прилегают щетки 1.7. Используются щетки разных сортов 2. Плохо возбуждается двигатель, медленно разворачивается или работает с ненормальной частотой вращения, искрят щетки 3. Двигатель берет ток больше номинального 2.1. Замыкания отдельных соседних пластин коллектора заусенцами 2.2. Замыкания между петушками коллектора 2.3. Межвитковое замыкание в одной или нескольких якорных катушках 3.1. Машина перегружена 3.2. Неправильно установлены щетки в щеткодержателе или сами щетки 4. При нормальной 4.1. Плохая вентиляция нагрузке частота машины вращения меньше 4.2. Обрыв в пусковом 35 Устранение 1. Проверить положение щеток на коллекторе при помощи бумаги и установить бракеты так, чтобы щетки соседних бракетов находились на одинаковом расстоянии по окружности коллектора. Устанавливать щетки, отсчитывая определенное число пластин, нельзя 2. Проверить состояние щеток и размеры обойм щеткодержателей, при необходимости заменить. 3. Проверить положение щеток по меткам завода-изготовителя на траверсе 4. Уменьшить расстояние между обоймой щеткодержателя и коллектором, проверить соответствие установки реактивного щеткодержателя направлению вращения коллектора 5. Установить требуемое нажатие. 6. Подтянуть болты, крепящие бракет к траверсе. 7. Установить щетки в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя. Устранить замыкание Шабром удалить заусенцы, отшлифовать коллектор стеклянной шкуркой 3. Поврежденные якорные катушки заменить новыми или отремонтировать. 1.Снизить нагрузку или обеспечить повышенную вентиляцию. 2. 2.Переустановить щетки 1. Увеличить регулировочное сопротивление в параллельной обмотке генераторов уменьшением номинальной, об- реостате или проводах мотка якоря перегревается 5. Двигатель мед5.1. Межвитковое замыленно запускается. кание в одной или нескольких якорных катушках 5.2. Короткое замыкание обмотки якоря заусенцами через пластины коллектора 5.3. Соединение отдельных петушков или короткое замыкание обмотки шкива при ременной передаче 6. Двигатель не идет 6.1. Перегорели предов ход хранители 6.2. Обрыв в пусковом реостате или проводах 6.3. Обрыв в обмотке якоря 6.4. Межвитковое замыкание в одной или нескольких якорных катушках 6.1.Заменить предохранители. 6.2. Устранить замыкание витков. 6.3. Устранить повреждение. В основном обрыв выявляется в соединениях между коллектором и обмоткой. 6.4. Устранить повреждение. 36 5.1. Неисправные катушки отремонтировать или заменить новыми 5.2. Удалить все заусенцы острым шабером, отшлифовать коллектор 5.3. Проверить состояние коллекторных петушков и устранить неисправность Инструкционная карта практической работы № 14 Определение неисправностей электродвигателей переменного тока Цель работы: Задание: Используя теоретический материал, изучить возможные электродвигателей переменного тока (9 пунктов). Составить таблицу по форме: Признак неисправности Причины неисправности повреждения Выявление неисправности и способ ее устранения Теоретический материал. 1. Двигатель при пуске не разворачивается или скорость его вращения ненормальная. Причинами указанной неисправности могут быть механические и электрические неполадки. К электрическим неполадкам относятся: внутренние обрывы в обмотке статора или ротора, обрыв в питающей сети, нарушения нормальных соединений в пусковой аппаратуре. При обрыве обмотки статора в нем не будет создаваться вращающееся магнитное поле, а при обрыве в двух фазах ротора в обмотке последнего не будет тока, взаимодействующего с вращающимся полем статора, и двигатель не сможет работать. Если обрыв обмотки произошел во время работы двигателя, он может продолжать работать с номинальным вращающим моментом, но скорость вращения сильно понизится, а сила тока настолько увеличится, что при отсутствии максимальной защиты может перегореть обмотка статора или ротора. В случае соединения обмоток двигателя в треугольник и обрыва одной из его фаз двигатель начнет разворачиваться, так как его обмотки окажутся соединенными в открытый треугольник, при котором образуется вращающееся магнитное поле, сила тока в фазах будет неравномерной, а скорость вращения — ниже номинальной. При этой неисправности ток в одной из фаз в случае номинальной нагрузки двигателя будет в 1,73 раза больше, чем в двух других. Когда у двигателя выведены все шесть концов его обмоток, обрыв в фазах определяют мегаомметром. Обмотку разъединяют и измеряют сопротивление каждой фазы. 2. Скорость вращения двигателя при полной нагрузке ниже номинальной может быть изза пониженного напряжения сети, плохих контактов в обмотке ротора, а также из-за большого сопротивления в цепи ротора у двигателя с фазным ротором. При большом сопротивлении в цепи ротора возрастает скольжение двигателя и уменьшается скорость его вращения. Сопротивление в цепи ротора увеличивают плохие контакты в щеточном устройстве ротора, пусковом реостате, соединениях обмотки с контактными кольцами, пайках лобовых частей обмотки, а также недостаточное сечение кабелей и проводов между контактными кольцами и пусковым реостатом. Плохие контакты в обмотке ротора можно выявить, если в статор двигателя подать напряжение, равное 20—25% номинального. Заторможенный ротор медленно поворачивают вручную и проверяют силу тока во всех трех фазах статора. Если ротор исправен, то при всех его положениях сила тока в статоре одинакова, а при обрыве или плохом контакте будет изменяться в зависимости от положения ротора. Плохие контакты в пайках лобовых частей обмотки фазного ротора определяют методом падения напряжения. Метод основан на увеличении падения напряжения в местах недоброкачественной пайки. При этом замеряют величины падения напряжения во всех местах соединений, после чего результаты измерений сравнивают. Пайки считаются удовлетворительными, если падение напряжения в них превышает падение напряжения в пайках с минимальными показателями не более чем на 10%. У роторов с глубокими пазами может также происходить разрыв стержней из-за механических перенапряжений материала. Разрыв стержней в пазовой части короткозамкнутого ротора определяют следующим образом. Ротор выдвигают из статора и в зазор между ними забивают несколько деревянных клиньев, чтобы ротор не мог повернуться. К статору подводят пониженное напряжение не более 0,25 Uном. На каждый паз выступающей части ротора 37 поочередно накладывают стальную пластину, которая должна перекрывать два зубца ротора. Если стержни целые, пластина будет притягиваться к ротору и дребезжать. При наличии разрыва притяжение и дребезжание пластины исчезают. 3. Двигатель разворачивается при разомкнутой цепи фазного ротора. Причина неисправности — короткое замыкание в обмотке ротора. При включении двигатель медленно разворачивается, а его обмотки сильно нагреваются, так как в замкнутых накоротко витках вращающимся полем статора наводится ток большой величины. Короткие замыкания возникают между хомутиками лобовых частей, а также между стержнями при пробое или ослаблении изоляции в обмотке ротора. Это повреждение определяют тщательным внешним осмотром и измерением сопротивления изоляции обмотки ротора. Если при осмотре не удается обнаружить повреждение, то его определяют по неравномерному нагреву обмотки ротора на ощупь, для чего ротор затормаживают, а к статору подводят пониженное напряжение. 4. Равномерный нагрев всего двигателя выше допустимой нормы может получиться в результате длительной перегрузки и ухудшения условий охлаждения. Повышенный нагрев вызывает преждевременный износ изоляции обмоток. 5. Местный нагрев обмотки статора, который обычно сопровождается сильным гудением, уменьшением скорости вращения двигателя и неравномерными токами в его фазах, а также запахом перегретой изоляции. Эта неисправность может возникнуть в результате неправильного соединения между собой катушек в одной из фаз, замыкания обмотки на корпус в двух местах, замыкания между двумя фазами, короткого замыкания между витками в одной из фаз обмотки статора. При замыканиях в обмотках двигателя вращающимся магнитным полем в короткозамкнутом контуре будет наводиться э. д. с, которая создаст ток большой величины, зависящий от сопротивления замкнутого контура. Поврежденная обмотка может быть найдена по величине измеренного сопротивления, при этом поврежденная фаза будет иметь меньшее сопротивление, чем исправные. Сопротивление измеряют мостом или методом амперметра — вольтметра. Поврежденную фазу можно также определить методом измерения тока в фазах, если к двигателю подвести пониженное напряжение. При соединении обмоток в звезду ток в поврежденной фазе будет больше, чем в других. Если обмотки соединены в треугольник, линейный ток в двух проводах, к которым присоединена поврежденная фаза, будет больше, чем в третьем проводе. При определении указанного повреждения у двигателя с короткозамкнутым ротором последний может быть заторможенным или вращаться, а у двигателей с фазным ротором обмотка ротора может быть разомкнута. Поврежденные катушки определяют по падению напряжения на их концах: на поврежденных катушках падение напряжения будет меньше, чем на исправных. 6. Местный нагрев активной стали статора происходит из-за выгорания и оплавления стали при коротких замыканиях в обмотке статора, а также при замыкании листов стали вследствие задевания ротора о статор во время работы двигателя или вследствие разрушения изоляции между отдельными листами стали. Признаками задевания ротора о статор являются дым, искры и запах гари; активная сталь в местах задевания приобретает вид полированной поверхности; появляется гудение, сопровождающееся вибрацией двигателя. Причиной задевания служит нарушение нормального зазора между ротором и статором в результате износа подшипников, неправильной их установки, большого изгиб вала, деформации стали статора или ротора, одностороннего притяжения ротора к статору из-за витковых замыканий в обмотке статора, сильной вибрации ро-тора, который определяют щупом. 7. Ненормальный шум в двигателе. Нормально работающий двигатель издает равномерное гудение, которое характерно для всех машин переменного тока. Возрастание гудения и появление в двигателе ненормальных шумов могут явиться следствием ослабления запрессовки 38 активной стали, пакеты которой будут периодически сжиматься и ослабляться под воздействием магнитного потока. Для устранения дефекта необходимо перепрессовать пакеты стали. Сильное гудение и шумы в машине могут быть также результатом неравномерности зазора между ротором и статором. 8. Повреждения изоляции обмоток могут произойти от длительного перегрева двигателя, увлажнения и загрязнения обмоток, попадания на них металлической пыли, стружек, а также в результате естественного старения изоляции. Повреждения изоляции могут вызвать замыкания между фазами и витками отдельных катушек обмоток, а также замыкание обмоток на корпус двигателя. Увлажнение обмоток происходит в случае длительных перерывов в работе двигателя, при непосредственном попадании в него воды или пара в результате хранения двигателя в сыром неотапливаемом помещении и т. д. Металлическая пыль, попавшая внутрь машины, создает токопроводящие мостики, которые постепенно могут вызвать замыкания между фазами обмоток и на корпус. Необходимо строго соблюдать сроки осмотров и планово-предупредительных ремонтов двигателей. Сопротивление изоляции обмоток двигателя напряжением до 1000 в не нормируется, изоляция считается удовлетворительной при сопротивлении 1000 ом на 1 в номинального напряжения, но не менее 0,5 Мом при рабочей температуре обмоток. Замыкание обмотки на корпус двигателя обнаруживают мегаомметром, а место замыкания — способом «прожигания» обмотки или методом питания ее постоянным током. Способ «прожигания» заключается в том, что один конец поврежденной фазы обмотки присоединяют к сети, а другой — к корпусу. При прохождении тока в месте замыкания обмотки на корпус образуется «прожог», появляются дым и запах горелой изоляции. 9. Двигатель не идет в ход в результате перегорания предохранителей в обмотке якоря, обрыва обмотки сопротивления в пусковом реостате или нарушения контакта в подводящих проводах. Обрыв обмотки сопротивления в пусковом реостате обнаруживают контрольной лампой или мегомметром 39 Инструкционная карта практической работы № 18 Составление карты периодичности осмотров электросварочных установок. Цель работы: Задание. Используя теоретический материал составить карту контроля по приведенной форме (таблица 4) для каждого вида оборудования отдельно. Теоретический материал. Осмотр (контроль) сварочного оборудования проводится в 4 этапа. 1. Первый этап. Контроль сварочного оборудования при хранении на складе. 1.1. Основными видами контроля при поступлении оборудования на склад являются: – проверка наличия сопроводительной документации, удостоверяющей качество и комплектность оборудования; – проверка состояния упаковки; – проверка состояния оборудования (проводится в случае нарушения упаковки). 1.2. Проверка состояния упаковки проводится визуальным осмотром. В случае повреждения упаковки проверка включает: – визуальный контроль состояния оборудования; – контроль комплектности согласно требованиям паспорта или инструкции по эксплуатации. 1.3. Проверка состояния оборудования при поступлении его на склад и проверка условий хранения должна проводится специалистами службы сварки или службы контроля, по принадлежности. 1.4. Контроль хранения оборудования, аппаратуры, приборов и инструментов на складе выполняется периодически не реже одного раза в месяц на предмет проверки соответствия условий хранения, требованиям, приведенным в паспорте на оборудование. 1.5. Результаты проверки вновь поступившего оборудования и результаты периодической проверки условий хранения оборудования, должны быть зафиксированы в «Журнале учета проверки состояния сварочного оборудования». 2. Второй этап. Контроль сварочного оборудования перед началом эксплуатации. 2.1. Контроль нового и поступившего после ремонта или продолжительного (более 3 месяцев) хранения сварочного и термического продолжительного хранения сварочного и термического оборудования перед началом эксплуатации включает следующие виды: – проверку наличия эксплуатационной документации; – проверку комплектности согласно эксплуатационной документации; – проверку визуальным контролем состояния оборудования; – проверку наличия и срока действия отметки о метрической поверке приборов контроля режима сварки и термообработки; – проверку сопротивления изоляции; – контроль работоспособности оборудования. 2.2. Визуальный контроль проводится для проверки и устранения наличия защитной смазки, видимых повреждений и ослабления крепежа после транспортировки. 2.3. Проверка сопротивления изоляции электрических цепей между собой, а также между электрической цепью и корпусом проводится измерением в соответствии с паспортом или инструкции по эксплуатации, но не менее 1 раза в 3 года. В случае отсутствия указаний в эксплуатационной документации проверку необходимо проводить: – для автоматов дуговой сварки по ГОСТ 8213; – для полуавтоматов дуговой сварки по ГОСТ 18130; – для сварочных преобразователей по ГОСТ 7237; – для сварочных трансформаторов по ГОСТ 7012; – для сварочных генераторов по ГОСТ 304; – для сварочных выпрямителей по ГОСТ 13821. 2.4. Контроль работоспособности оборудования предусматривает проверку работы отдельных узлов, механизмов, блоков на холостых режимах и проверку работоспособности оборудования при сварке пробных сварных соединений или термообработке катушек труб 40 в соответствии с указаниями паспорта или инструкции по эксплуатации. Перечни проверок технического состояния приведены: В таблице 1 приведены перечни проверок технического состояния выпрямителей для дуговой сварки. В таблице 2 приведены перечни проверок технического состояния сварочных автоматов (полуавтоматов). Таблица 1. Перечень основных проверок однопостовых выпрямителей для дуговой сварки Проверяемый параметр Метод или средство проверки 1. Работа выключателя питающей сети. Сигнальная лампа на панели выпрямителя 2. Направление вращения вентиляторов Визуально 3. Работа кнопок включения и отключения сварочного режима. Проводится после установки Вольтметр на панели выпрямителя необходимого вида внешней характеристики переключателем с соответствующими символами 4. Проверка регулирования рабочего Вольтметр и регулятор на панели напряжения выпрямителя 5. Проверка управления режимов Тумблер переключения работы с сварки в т.ч. переносного пульта выпрямителя на переносной пуль, вольтметр, регулятор и кнопки на панели переносного пульта. 6. Проверка регулирования сварочного Амперметр на панели выпрямителя тока под нагрузкой 7. Проверка надежности закрепления терморезисторов на корпусах силовых Визуально тиристоров Таблица 2. Перечень основных проверок автоматов (полуавтоматов) для сварки Проверяемый параметр 1. Стабильность и точность поддержания скоростей подачи проволоки и перемещения автомата (горелки) 2. Возможность перемещения автомата вручную 3. Герметичность газовых и водяных магистралей 4. Наличие газа до зажигания дуги и запаздывание выключения подачи газа после окончания сварки 5. Поперечное перемещение сварочной горелки или мундштука 6. Проверка управления режимом сварки со шкафа управления и/или переносного пульта Метод или средство проверки Визуально, секундомер Визуально Визуально с подачей воздуха (воды) установленного давления. Визуально Визуально Стрелочные индикаторы сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки и подачи проволоки 3. Третий этап. Контроль после подсоединения оборудования к силовой сети включает проверку: – правильности установки и выполнения электрического монтажа оборудования; – надежности электрических контактов наружных цепей; 41 – наличия заземления; объекты (корпус, выводы вторичной обмотки и т.п.) заземления указаны в эксплуатационной документации на оборудовании; – герметичности водяной магистрали (для оборудования термообработки токами средней частоты, специальных автоматов для сварки, горелок); – герметичности газовых магистралей; – соответствия напряжения сети напряжению, указанному в технической документации паспорта и обозначенному на панели корпуса; – положения выключателя сети: выключатель должен быть установлен в положении «отключено». 4. Четвертый этап. Контроль сварочного оборудования в процессе эксплуатации. 4.1. Контроль сварочного и термического оборудования в процессе эксплуатации необходимо проводить в соответствии с требованием эксплуатационной документации на оборудование, где указаны виды и периодичность проверок. 4.2. В случае отсутствия указаний в эксплуатационной документации о контроле в процессе эксплуатации необходимо проводить ежедневные и периодические проверки оборудования. 4.3. При ежедневном обслуживании необходимо перед началом работы: – произвести внешний осмотр оборудования для выявления случайных повреждений отдельных наружных частей, внешних электрических цепей, газовых и водяных коммуникаций. – проверить состояние заземления; – проверить надежность электрических контактов и резьбовых соединений; – проверить состояние приборов. Ежедневную проверку проводят сварщики или термисты-операторы, электрики, обслуживающие данное оборудование. 4.4. При периодическом контроле один раз в месяц необходимо проверить: – условия эксплуатации оборудования (среда, отсутствие вибрации пола, резких толчков, воздействия пыли, песка, едких газов и паров, недопустимых значений влажности, температуры, наличие укрытий от атмосферных осадков), оговоренные эксплуатационной документацией Таблица 3. Периодичность осмотров и ремонтов сварочного оборудования Вид обслуживания и межремонтные сроки Вид оборудования капитальный осмотр текущий ремонт ремонт Сварочные трансформаторы и 2 раза в месяц 4 раза в год 1 раз в 3 года выпрямители Сварочные еженедельно 6 раз в год 1 раз в 2 года преобразователи Сварочные автоматы и ежедневно 4 раза в год 1 раз в два года полуавтоматы Таблица 4. Карта контроля сварочного оборудования Этап контроля Вид контроля Цель и содержание операций 42 Сроки проведения Примечание Инструкционная карта практической работы № 19 Описание последовательности процесса зарядки аккумуляторов Цель работы. Научиться заряжать аккумуляторные батареи. Задание. Изучить теоретический материал и описать процесс заряда батареи в форме нижеприведенной таблицы 1. Теоретический материал. Кислотную аккумуляторную батарею ставят на заряд при понижении напряжения на элементах батареи до 1,8 В. Оставлять батарею разряженной более чем на 12 ч нельзя, так как при этом понижается емкость аккумуляторов. Приступая к заряду аккумуляторной батареи, сначала включают приточно-вытяжную вентиляцию помещения и проверяют ее действие, а затем батарею подсоединяют к зарядному агрегату, соблюдая полярность полюсов. Значение зарядного тока в начале процесса заряда батареи берут из таблиц в инструкции завода-изготовителя ( на 20 % больше номинального зарядного тока). При этом режиме зарядка продолжается до тех пор, пока напряжение на аккумуляторах не станет равным 2,4 В. Затем зарядный ток уменьшают вдвое и при этой силе тока процесс зарядки продолжается до его окончания. Зарядку считают законченной, если напряжение на элементах достигает 2,6—2,8 В и больше не увеличивается; плотность электролита 1,20—1,21 г/см3 в течение часа не изменяется. В это время наблюдается «кипение» электролита обеих полярностей. При зарядке кислотной аккумуляторной батареи следят за температурой электролита. При достижении +40 °С заряд прекращают и дают электролиту остыть до +30 °С. Одновременно измеряют плотность электролита в отдельных элементах и напряжение на их зажимах. Высокая температура электролита ускоряет износ элементов и увеличивает их саморазряд. Низкая температура повышает вязкость электролита, которая ухудшает процесс разряда и уменьшает емкость элементов, поэтому температуру в аккумуляторной держат на уровне не менее +10 °С. Плотность электролита в конце заряда достигает значения 1,15—1,17. Если в каком-либо элементе плотность оказывается ниже, чем в других элементах, то это свидетельствует о неисправности этого элемента (короткое замыкание, систематический недозаряд). Плотность электролита измеряется с помощью денсиметра (ариометра). В процессе эксплуатации уровень электролита постепенно понижается и время от времени его доливают. Для этого в запасе имеется готовый электролит. Таблица 1. Описание процесса зарядки аккумулятора. Операция До какого момента продолжается операция Условия проведения 1. Включение приточновытяжной вентиляции. 43 Что контролируют и измеряют Инструкционная карта практической работы № 22 Заполнение технологической карты ремонта защитных оболочек кабеля Цель работы: Усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта защитных оболочек кабеля. Задание. Используя теоретические сведения заполнить технологическую карту ремонта шланга ПВХ по приведенной форме таблицы 1. Первые подготовительные операции общие для всех случаев. Следующие операции расписываются для 4-х приведенных случаев отдельно. Теоретические сведения. Ремонт поливинилхлоридного шланга или оболочек проводят с помощью сварки, в струе горячего воздуха (при температуре 170… …200 °С) с применением сварочного пистолета с электрическим подогревом. Сжатый воздух при этом подводится под давлением 0,98х104 Па от компрессора или баллона со сжатым воздухом. В качестве присадки при сварке применяется поливинилхлоридный пруток диаметром 4…6 мм. 1. Подготовительные работы. Перед сваркой места, подлежащие ремонту, необходимо очистить и обезжирить бензином, кабельным ножом вырезать посторонние включения и срезать в местах повреждения шланга выступающие края и задиры. 2. Ремонт шланга с повреждениями в виде небольших отверстий и раковин. Место повреждения в шланге или оболочке и конец присадочного прутка прогревают в течение 10…15 с струёй горячего воздуха, затем струю отводят, а конец прутка прижимают и приваривают к шлангу в месте разогрева. После охлаждения, убедившись в прочности приварки прутка легким его подергиванием, пруток отрезают. Для герметизации и выравнивания сварочного шва место ремонта прогревают до появления признаков плавления, после этого к разогретому месту прижимают рукой кусок кабельной бумаги, сложенной в 3 – 4 слоя. Для надежности операцию повторяют 3 – 4 раза. 3. Ремонт шланга, имеющего щели, прорези и вырезы. Конец присадочного прутка приваривают к целому месту шланга на расстоянии 1–2 мм от места повреждения. Убедившись в прочности приварки легким его подергиванием, направляют струю воздуха так, чтобы одновременно прогревались нижняя часть присадочного прутка и обе стороны прорези или щели. Легким усилием нажимая на пруток, последний укладывают и приваривают вдоль щели или прорези. Приварку прутка заканчивают на целом месте на расстоянии 1 – 2 мм от повреждения. Затем ножом срезают выступающие поверхности прутка и производят выравнивание сваренного шва. 4. Разрывы шланга с применением поливинилхлоридных разрезанных манжет. Для ремонта шланга или оболочки с применением разрезной манжеты кусок поливинилхлоридной трубки отрезают длиной на 35…40 мм больше поврежденного места, разрезают трубку вдоль и надевают ее на кабель симметрично месту повреждения. Манжету временно закрепляют поливинилхлоридной или миткалевой лентой с шагом 20…25 мм, приваривают конец прутка в месте стыка манжеты со шлангом (оболочкой), а затем укладывают и приваривают пруток вокруг торца манжеты. После приварки обоих торцов манжеты к шлангу (оболочке) снимают ленты временного крепления, приваривают пруток вдоль разреза манжеты, срезают выступающие поверхности прутка и производят окончательное выравнивание всех сварных швов. 5. Ремонт с применением эпоксидного компаунда. Поверхность шланга или оболочки предварительно обрабатывают, как указано выше, и с помощью специального напильника добиваются ее шероховатости. Место повреждения и за его краями на расстоянии 50…60 мм в обе стороны смазывают эпоксидным компаундом с введенным в него отвердителем. По слою эпоксидного компаунда накладываются 4 –5 пять слоев стеклоленты, каждый из которых также промазывают слоем компаунда. № п\п Таблица 1. Технологическая карта ремонта поливинилхлоридного шланга Наименование Инструменты, приспособления, Описание операции, операции материалы и др. условия проведения. 1. Подготовительные работы 1.1. 44 Инструкционная карта практической работы № 23 Заполнение технологической карты ремонта концевых заделок кабеля Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта концевых заделок кабеля Задание. Используя теоретические сведения заполнить технологическую карту ремонта концевой заделки кабеля по приведенной форме. Первые подготовительные операции общие для всех случаев. Следующие операции расписываются для 4-х приведенных случаев отдельно. Теоретические сведения. 1. Подготовительные работы. Ремонт концевых заделок силовых кабелей обычно выполняется во время проведения текущего ремонта электрооборудования. При ремонте концевых заделок силовых кабелей проверяют соответствие расстояний от фаз до "земли" значениям, указанным в ПУЭ. При напряжении 6 кВ это расстояние должно быть не менее 90 мм, при 10 кВ - 120 мм. Поверхность концевых заделок силовых кабелей тщательно очищают от пыли. При внешнем осмотре проверяют целостность наконечников, их соответствие сечению жил кабеля и качество пайки (сварки, опрессовки). Обнаруженные дефекты устраняют. 2. Течь пропитывающего состава. Концевые заделки из эпоксидного компаунда осматривают и при обнаружении течи пропитывающего состава принимают меры по восстановлении герметичности. Нарушение ее происходит обычно в результате несоблюдения указаний по обезжириванию поверхности и других технологических указаний при монтаже концевых заделок силовых кабелей. Для устранения течи пропитывающего состава в месте входа кабеля в корпус заделки обезжиривают ее нижнюю часть на участке 40 - 50 мм и на таком же расстоянии участок брони (оболочки) кабеля тряпкой, смоченной в ацетоне или авиационном бензине. Участок брони (оболочки) обрабатывают ножовочным полотном, ножом или напильником для создания шероховатой поверхности. На обезжиренный участок накладывают двухслойную подмотку из хлопчатобумажной ленты, смазываемой эпоксидным компаундом, затем устанавливают съемную ремонтную форму из винипласта, полиэтилена и т. д. Формы из жести или картона предварительно смазывают тонким слоем тавота, трансформаторного масла или другим веществом во избежание прилипания эпоксидного компаунда, затем заливают тем же компаундом, из которого был выполнен корпус заделки. 3. При нарушении герметичности в месте выхода жил кабеля из корпуса заделки обезжиривают верхнюю плоскую поверхность корпуса и выходящие участки фаз длиной 30 мм. Устанавливают съемную ремонтную форму, размеры которой выбирают в зависимости от типоразмера заделки. Форму заливают компаундом аналогично предыдущему случаю. 4. Нарушение герметичности на жилах. При нарушении герметичности на жилах кабеля обезжиривают поврежденный участок трубки или подмотки жилы и накладывают двухслойную подмотку из хлопчатобумажных лент, с обильной смазкой эпоксидным компаундом каждого витка подмотки. Поверх подмотки накладывают плотный бандаж из крученого шпагата и также обмазывают эпоксидным компаундом. 5 Установка муфт на поврежденный кабель. Если пробита изоляция кабеля для проведения ремонта требуется установка муфты на кабель. Соединительная свинцовая муфта марки СС представляет собой трубу, изготовленную из свинца. После изолирования мест соединений жил концам трубы при монтаже придают сферическую форму до соприкосновения со свинцовой или алюминиевой оболочками соединяемых концов кабелей. Затем трубу припаивают к оболочкам для обеспечения герметичности муфты. Муфту заполняют заливочным составом через отверстия, вырубаемые в ней во время монтажа, а затем запаивают после заливки. Заземление осуществляют медным многопроволочным проводом, припаянным к корпусу муфты и металлическим оболочкам кабеля. 45 Таблица 1. Технологическая карта ремонта концевых заделок кабеля № п\п Наименование Инструменты, операции материалы и др. 1. Подготовительные работы приспособления, Описание операции, условия проведения. 1.1. 46 Инструкционная карта практической работы № 24 Заполнение технологической карты ремонта трансформаторов без разборки активной части Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта трансформаторов без разборки активной части Задание: Составить технологическую карту ремонта трансформаторов без разборки активной части по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту трансформаторов без разборки активной части, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханичекого оборудования, § 11.3. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта трансформаторов без разборки активной части № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы Описание операции и условий ее выполнения 1 2 Инструкционная карта практической работы № 25 Заполнение технологической карты ремонта трансформаторов с разборкой активной части Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта трансформаторов без разборки активной части Задание: Составить технологическую карту ремонта трансформаторов с разборкой активной части по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту трансформаторов с разборкой активной части, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, § 12.3. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта трансформаторов с разборкой активной части № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 47 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 26 Заполнение технологической карты ремонта механической части электродвигателя Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта механической части электродвигателя Задание: Составить технологическую карту ремонта механической части электродвигателя по образцу таблицы 1. Карту составить отдельно по ремонту сердечников, корпусов и подшипниковых щитов, ремонту валов. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту механической части электродвигателя, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, §§ 9.1; 9.2;.9.3. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта механической части электродвигателя № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы Описание операции и условий ее выполнения 1 2 Инструкционная карта практической работы № 27 Описание последовательности разборки и сборки электродвигателя переменного тока Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта механической части электродвигателя Задание: Составить таблицу последовательности разборки и сборки электродвигателя переменного тока по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по разборки и сборки электродвигателя переменного тока, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, §§ 8.3., 10.5. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить графы таблицы 1. отдельно по разборке и сборке. Таблица 1. Последовательность разборки и сборки электродвигателя переменного тока № п/п Наименование снимаемой части двигателя Требования к операции 1 2 48 Механизмы, инструменты, приспособления, материалы Инструкционная карта практической работы № 28 Описание последовательности разборки и сборки электродвигателя постоянного тока Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта механической части электродвигателя Задание: Составить таблицу последовательности разборки и сборки электродвигателя постоянного тока по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по разборки и сборки электродвигателя постоянного тока, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, §§ 8.3., 10.5. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить графы таблицы 1. отдельно по разборке и сборке. Таблица 1. Последовательность разборки и сборки электродвигателя переменного тока № п/п Наименование снимаемой части двигателя Требования к операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 Инструкционная карта практической работы № 29 Заполнение технологической карты ремонта обмотки электрического двигателя переменного тока Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта обмотки электрического двигателя переменного тока Задание: Составить технологическую карту ремонта обмотки электрического двигателя переменного тока по образцу таблицы 1. Карту составить отдельно по ремонту обмоток из круглого и прямоугольного провода. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту механической части электродвигателя, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, §§ 10.1.; 10.2 (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта обмотки электрического двигателя переменного тока № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 49 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 30 Заполнение технологической карты ремонта электродвигателя постоянного тока Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта электродвигателя постоянного тока Задание: Составить технологическую карту ремонта электродвигателя постоянного тока по образцу таблицы 1. Карту составить отдельно по ремонту якоря, полюсных обмоток. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту электродвигателя постоянного тока, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, § 84 (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта электродвигателя постоянного тока № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы Описание операции и условий ее выполнения 1 2 Инструкционная карта практической работы № 31 Заполнение технологической карты ремонта пускорегулирующей аппаратуры Цель работы: усвоение умения заполнять маршрутно-технологическую документацию ремонта пускорегулирующей аппаратуры Задание: Составить технологическую карту ремонта пускорегулирующей аппаратуры по образцу таблицы 1. Рекомендации преподавателя (алгоритм действий): 1) Изучить теоретический материал по ремонту пускорегулирующей аппаратуры, используя учебное пособие Н.А.Акимова, Н.Ф. Котеленц Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, § 14.4. (предоставляется преподавателем). 2) Заполнить технологическую карту согласно таблице 1. Каждая операции должна содержать не более одного действия. В случае наличия более одного варианта операции, описать каждый вариант, указывая в графе «Описание операции» в каких случаях она выполняется. Таблица 1. Технологическая карта ремонта обмотки электрического двигателя переменного тока № п/п Наименование технологической операции Механизмы, инструменты, приспособления, материалы 1 2 50 Описание операции и условий ее выполнения Инструкционная карта практической работы № 32 Расчет механических характеристик асинхронного двигателя 1. Цель работы: 2. Задание: Построить по исходным данным согласно своему варианту механическую характеристику асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором для привода насоса. 3. Исходные данные: Синхронная частота вращения 3000 об/мин. № варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4. Порядок построения характеристики. Пример расчета приведен для данных: Рном = 22 кВт; nном = 2910 об/мин; sном= 0,03; Кмах = 2,7; Кп = 2; К мин = 1,2 4.1. Определение недостающих данных. nном = nс *(1- sном) = 2910 об/мин Мном = 9550*Рном/ nном = 72,2 Нм Для сравнения с характеристикой насоса строим механическую характеристику насоса по трем произвольным точкам: 51 4.2. Заносим полученные данные в таблицу: 4.3. Строим механическую характеристику. Моменты для других значений упрощенной формулы Клосса: скольжений можно определить с помощью 5. Контрольные вопросы. 1) Области применения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. 2) Какие свойства двигателя можно определить по механической характеристике? 52 Инструкционная карта лабораторной работы № 1 Исследование работы люминесцентных ламп при включении с различными пускорегулирующими устройствами Цель работы — выработка умения составлять схему подключения люминесцентных ламп с различными пускорегулирующими устройствами Задание. Сравнить работу люминесцентных ламп при включении с различными пускорегулирующими устройствами Оборудование – мультиметр, отвертка, светильник с люминесцентной лампой, амперметр, вольтметр. Теоретические сведения. Для зажигания люминесцентных ламп используется различная аппаратура: дроссели, компенсирующие конденсаторы для повышения коэффициента мощности и конденсаторы, блокирующие радиопомехи, накальные трансформаторы. Эти устройства объединяются под общим названием «пускорегулирующие аппараты (ПРА)». По cnосo6y зажигания ПРА подразделяют на три группы: стартерного (условное обозначение УБ), быстрого и мгновенного зажигания (условное обозначение всех схем бесстартерного зажигания АБ). В помещениях промышленных предприятий особенно широко применяются стартерные схемы включения как наиболее экономичные. Основные функции ПРА состоят в том, что аппараты должны обеспечивать: - зажигание ламп, заключающееся в пробое межэлектродного промежутка и формировании в нем разряда; - разгорание ламп, т. е. установление в лампе рабочих характеристик после зажигания; - устойчивость режима работы лампы, определяемая наличием балласта. Тип балласта зависит от вольт-амперной характеристики лампы. В сетях переменного тока используется индуктивный либо емкостно-индуктивный балласт. Использование чисто активного балласта в сетях переменного тока неоправданно ввиду больших потерь мощности. Чисто емкостный балласт также не рекомендуется применять ввиду резкого снижения светового потока и срока службы лампы. Емкостно-индуктивный балласт практически по всем показателям уступает индуктивному и его использование оправдано (за исключением специальных случаев) лишь совместно с индуктивным в двухламповых схемах с расщепленной фазой для уменьшения пульсаций светового потока двухлампового светильника. Рис.1. Одноламповая схема с индуктивным балластом: С1 – конденсатор для компенсации рективной мощности; С2 – конденсатор для компенсации радиопомех. Рис.2. Двухламповая схема с емкостноиндуктивным балластом: С1 – емкостный балласт L1,L2 – индуктивные балласты Кроме того, ПРА выполняют ряд дополнительных функций: 1) компенсацию реактивной мощности, необходимую для обеспечения рациональной загрузки трансформаторных подстанций и осветительных распределительных сетей. Увеличение 53 коэффициента мощности схем, работающих с индуктивным балластом, может быть достигнуто включением параллельно сетевым выводам компенсирующего конденсатора—индивидуально для каждого ПРА (рис. 1), или общего для группы индуктивных комплектов ГЛ-ПРА. Компенсация реактивной мощности в двухламповых комплектах (схемы с расщепленной фазой) достигается параллельным включением газоразрядной лампы (ГЛ) с индуктивным балластом и ГЛ с емкостно-нндуктивным балластом (рис. 2). Общие указания по выполнению лабораторной работы. 1. Перед началом выполнения работы записать технические (паспортные) данные приборов, аппаратов и лампы. 2. Сборку электрической схемы включения лампы и измерительных приборов выполнять согласно схеме рис.37. После сборки схемы правильность выполнения сборки дать проверить преподавателю. 3. После включения схемы очень быстро и внимательно снимать показания приборов , так как . время пуска очень мало (несколько секунд). 4. Все показания приборов для схем с компенсацией реактивной мощности и без компенсации реактивной мощности заносят в табл.2.3. Рис.3. Схемы включении люминесцентных ламп: а) с некомпенсированным балластом; в) с компенсированным балластом Мощностьс дроселя,Рдр.,Вт Мощномсть лампы, Рл, Вт Установившийся ток, Iуст, А Пусковой ток, Iп, А Напряжение дросселя, Uдр,б В Напряжение лампы, Uл, В Схема опыта Напряжение сети, Uc, В Таблица 1. Без компенсации реактивной мощности С компенсацией реактивной мощности Порядок выполнения работы 1. Собрать схему включения люминесцентной лампы с некомпенсированным ПРА согласно рис. 3, а. 2. Включить автомат SF, предварительно убедившись, что рукоятка автотрансформатора TV выведена до отказа. Загорание сигнальной лампы HL свидетельствует о наличии напряжения на схеме. 3. Рукояткой TV установить напряжение U — 220 В на вольтметре PV1. 54 4. Произвести необходимые измерения и занести их в табл. 1. 5. Собрать схему включения люминесцентной лампы с компенсированным ПРА согласно рис. 3, б. 6. Повторить выполнение пунктов 2—4. 7. Сравнить результаты измерений для компенсированной и некомпенсированной схем в пусковом и установившемся режимах и сделать соответствующие выводы. 8. Составить отчет по работе. Контрольные вопросы 1. Что такое ПРА и для чего он предназначен? 2. Из чего может состоять ПРА? 3. В чем отличие компенсированного ПРА от некомпенсированного? 4. В чем достоинства н недостатки стартерных схем? 5. Чем объясняется преимущественное применение индуктивных ПРА? Рекомендуемая литература 1. Зюзин А. Ф., Покопов И. 3., Антонов М. В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. — М.: Высшая школа. 1986. 2. Справочная книга иа светотехнике/Под ред. Ю. Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 3. Афанасьева Е. И., Скобелев В. М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура. — М.: Энергоатомиздат, 1986. 55 Инструкционная карта лабораторной работы № 2 Проверка исправности люминесцентных ламп и пускорегулирующих аппаратов Цель работы — изучить методику отбраковки люминесцентных ламп, дросселей, стартеров. Краткие теоретические сведения Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные источники света низкого давления, в которых ультрафиолетовое излучение ртутного разряда преобразуется люминофором в более длинноволновое видимое излучение. Люминесцентные лампы получили широчайшее распространение благодари следующим характеристикам: - высокая световая отдача — до 90 лм/'Вт; большой срок службы — 18—20 тыс. ч; - благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи; - низкая яркость; низкая температура колбы. По характеру разряда люминесцентные лампы подразделяют на лампы дугового разряда с горячими катодами и лампы тлеющего разряда с холодными электродами. Лампы дугового разряда, зажигаемые с предварительным подогревом катодов, наиболее просты и экономичны в эксплуатации, поэтому наиболее широко применяются. В зависимости от многочисленных световых оттенков, которые можно получить у люминесцентных ламп, в помещениях промышленных предприятий применяют следующие типы ламп: ЛБ — лампа белого света; ЛТБ — лампа тепло-белого света; ЛХБ — лампа холодно-белого света; ЛД — лампа дневного света; ЛЕ — лампы естественно-белого света; ЛБЦ, ЛТБЦ, ЛДЦ, ЛЕЦ — те же лампы с улучшенной цветностью. Улучшенная цветность ламп достигается добавками различных люминифоров, излучающих главным образом в красной области спектра. На сегодняшний день наилучшими экономическими характеристиками (наибольшая световая отдача) и наименьшей степенью пульсации светового потока обладают лампы ЛБ, поэтому в большинстве случаев (за исключением жестких требований к цветопередаче) им следует отдавать предпочтение в осветительных установках. Требования к ПРА: - потери мощности в дросселе должны быть минимальными; - во время работы дроссель не должен нагреваться выше 60 'С; по габаритам и массе он должен быть как можно меньше; магнитопровод дросселя должен быть собран так, чтобы во время работы не было гудения; - в качестве зажигающего устройства, входящего в состав ПРА люминесцентных ламп, применяются стартеры тлеющего разряда, выполняющие функции: - замыкает цепь пускового тока лампы, в результате чего электроды лампы должны нагреваться пусковым током, а напряжение сети падать на балластном сопротивлении и электродах лампы; - по возможности быстро размыкать контакты, шунтирующие лампу после разогрева электродов и при этом за счет энергии, запасенной в индуктивном балласте, на разомкнутых контактах стартера возникает импульс высокого напряжения (около 1000 В), который прикладывается к лампе и зажигает ее; - поддерживать контакты разомкнутыми в течение всего времени горения лампы, в противном случае контакты стартера вновь зашунтируют лампу и она погаснет. Стартер (рис. 1, а) состоит из стеклянного баллона 3, наполненного инертным газом. В баллон впаяны металлический неподвижный электрод 2 и биметаллический электрод 4. имеющие выводы I. проходящие через цоколь 5. Баллон заключен в металлический или пластмассовый корпус с отверстием в верхней части. 56 Рис.2. Схема работы стартера Стартеры выпускаются для включения люминесцентных ламп в сеть на напряжение 127 и 220 В. При подаче напряжения на схему (рис. 2) на электроды стартера и одновременно на лампу подается напряжение сети Uс. Это напряжение значительно ниже напряжения сети зажигания лампы с Рис.2. Схема устройства стартера тлеющего разряда холодными элек- тродами, но достаточно для образования тлеющего разряда между разомкнутыми электродами стартера. По цепи дроссель — электрод лампы — стартер — второй электрод лампы течет ток тлеющего разряда стартера (0,01—0.04 А). Этот ток не может обеспечить необходимый нагрев электродов лампы, но теплоты, образуемой в баллоне стартера, достаточно для разогрева биметаллической пластины 4. В результате этого она изгибается в направлении неподвижного электрода 2 и через 0.2—0,4 с контакты стартера замыкаются (момент времени h показан на рис. 38, б) и в цепи начинает протекать ток нагрева электродов. Значение этого тока определяются значениями напряжения сети, сопротивления балластного дросселя н электродов лампы. Пусковой ток. проходя по замкнутым контактам стартера, нагревает электроды лампы. Одновременно в стартере прекращается тлеющий разряд и происходит остывание биметаллического электрода. Через некоторое время электроды стартера размыкаются, на лампе возникает импульс напряжения (момент времени который и зажигает лампу). Время подогрева электродов определяется временем замыкания электродов стартера и составляет 0.2- 0.8 с. В ряде случаев этого времени недостаточно для разогрева электродов лампы и существенного снижения напряжения зажигания. Поэтому лампа при первом импульсе может не зажечься, тогда процесс зажигания повторяется. Общая длительность пускового режима зависит от параметров зажигания лампы и стартера, а также от напряжения сети и находится в пределах 3-15 с. Длительность пускового импульса составляет 1-2 мкс и недостаточна для надежного зажигания лампы, так как за это время межэлектродное пространство в лампе не успевает достигнуть необходимой степени ионизации. Поэтому параллельно контактам стартера включают конденсатор емкостью 5-10 нф, что увеличивает длительность импульса в 50- 100 раз. При эксплуатации ламп встречаются различные неисправности, которые необходимо уметь обнаруживать и устранять Чаше всего встречаются следующие неисправности: - новая лампа не загорается (причиной этого может быть плохой контакт в патроне, разрыв проводов и электродах, наличие воздуха в лампе); - новая лампа при включении мигает и не зaropaeтся. В этом случае ее рекомендуется несколько раз включить и выключить это может устранить мигание. Если же лампа продолжает мигать, то причиной может быть неисправность стартера, рекомендуется его заменить; - у лампы наблюдается потемнение концов трубки с одной или с обеих сторон на 50-70 мм от основания. Это означает, что срок службы лампы подходит к концу: - концы лампы при включении светятся, а лампа не зажигается. Причина — либо неисправность стартера, либо короткое замыкание в конденсаторе; 57 - дроссель сильно гудит. В этом случае его необходимо укрепить на резиновых или других звукоизолирующих прокладках; - сильный нагрев дросселя может быть следствием плохой изоляции пластин. При этом дроссель необходимо заменить; - сгорание электродов. Причины - поломка патронов, короткое замыкание проводов па корпус осветительной арматуры. Общие указания по выполнению лабораторной работы. 1. Записать технические данные ламп, дросселей, стартера, используемых в работе, разобрать стартер и составить эскиз основных его элементов. 2. При исследовании работа лампы желательно проверить качество ее работы, учитывая, что хорошая лампа должна зажигаться при напряжении сети Uc =90 %. Кроме проверки исправной работы лампы необходимо проверить наличие «выпрямляющего эффекта», который почти вдвое уменьшает световой поток лампы. «Выпрямляющий эффект» возникает в том случае, если у лампы отсутствуег эмиссия одного из электродов, при этом ток будет проходить по лампе только в одном направлении и амперметр постоянного тока зафиксирует значение тока на 25-30 % меньше номинального тока лампы. Такая лампа подлежит отбраковке. 3. При испытаниях cтapтepa необходимо иметь в виду, что, несмотря на простые конструкции, они чисто выходят из строя из-за залипания контактов. В таком режиме стартер сильно влияет на срок службы лампы, так как она начинает работать в длительном пусковом режиме. 4. При испытаниях дросселя необходимо убедиться в отсутствии короткого замыкания в дросселе, а также измерить ток короткого замыкания и сравнить его с каталожными данными. Отсутствие перегрева и гудения при работе дросселя свидетельствуют о его исправности. Порядок выполнения работы: 1. Записать технические данные ламп, дросселей, стартера, используемых в работе. 2. Собрать схему подключения светильника, зарисовать ее. 58 3. Подключить с помощью преподавателя лампу к сети и проверить зажигание лампы. Отмеченные дефекты и способы их устранения записать в таблицу 1. Неисправные элементы заменить. Таблица 1 Неисправность Причина неисправности Способ устранения 4. Замерить напряжение сети, напряжение лампы, напряжение на дросселе, подключив вольтметр параллельно элементам схемы. Замерить пусковой и установившийся токи, подключив амперметр в цепь между лампой и дросселем. Измеренные значения записать в таблицу 2, сравнить их с номинальными значениями для данного типа дросселя. Напряжение сети, Uc, В 5. Напряжение лампы, Uл, В Таблица 2 Напряжение дросселя, Uдр,б В Пусковой ток, Iп, А Установившийся ток, Iуст, А Контрольные вопросы. I. Каково назначение стартера? Поясните его конструкцию. 2 Каково назначение дросселя? Поясните его конструкцию. 3 Конструкция люминесцентной лампы. 4 Чем объяснить, что с течением времени уменьшается световой поток лампы? Рекомендуемая литература 1. Зюзин А. Ф., Покопов И. 3., Антонов М. В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. — М.: Высшая школа. 1986. 2. Справочная книга иа светотехнике/Под ред. Ю. Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 3. Афанасьева Е. И., Скобелев В. М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура. — М.: Энергоатомиздат, 1986. 59 Инструкционная карта лабораторной работы № 3 Определение температуры обмоток двигателя переменного тока по их сопротивлению Цель работы: научиться определять температуры обмоток трехфазного асинхронного двигателя по их сопротивлению Теоретические сведения Температуру обмоток определяют при испытаниях двигателя на нагревание. Испытание на нагревание производят для определения абсолютной температуры или превышения температуры обмотки или частей электродвигателя относительно температуры охлаждающей среды при номинальной нагрузке. Электроизоляционные материалы, применяемые в конструкциях электрических машин, стареют и постепенно теряют электрическую и механическую прочность. Скорость этого старения зависит главным образом от температуры, при которой изоляция работает. Многочисленными опытами установлено, что долговечность (срок службы) изоляции сокращается вдвое, если температура, при которой она работает, на 6…8 С превышает предельную для данного класса нагревостойкости. ГОСТ 8865–70 устанавливает следующие классы нагревостойкости электроизоляционных материалов и характерные для них предельные температуры приведены в табл. 1. Таблица 1. Класс нагревостойкости электроизоляционных материалов Класс нагревостойкости А Е В F Н С 90 105 120 130 155 180 180 Предельная температура, С Испытание на нагревание может осуществляться при непосредственной нагрузке и косвенным методом (нагревание от основных потерь). Испытание проводят до установившейся температуры при практически неизменной нагрузке. За установившуюся температуру принимают такую, которая в течение 1 ч изменяется не более чем на 1 С. В качестве нагрузки при испытаниях на нагревание применяют различные устройства, наиболее простые из них различные тормоза (колодочные, ленточные и т. д.), а также нагрузки, обеспечиваемые генератором, работающим на реостат. При испытаниях на нагревание определяют не только абсолютную температуру, но и превышения температуры обмоток над температурой охлаждающей среды, установленное ГОСТ 183–74. Основная номенклатура двигателей, установленных на промышленных предприятиях, включает в себя изоляционные материалы классов А и В. например, если для пазовой изоляции применен материал на основе слюды класса В, а для обмотки провод ПБД с хлопчатобумажной изоляцией класса А, то двигатель по классу нагревостойкости относится к классу А. Если температура охлаждающей среды ниже 40 С (нормы для которой приведены в табл. 2), то для всех классов изоляции допускаемые превышения температуры могут быть увеличены на столько градусов, на сколько температура охлаждающей среды ниже 40 С, но не более чем на 10 С. В ГОСТ предусмотрены различные методы измерения температур в зависимости от конкретных условий и частей машин, у которых необходимо проводить измерения. Методом термометра определяют температуру поверхности в точке приложения (поверхность корпуса, подшипников, лобовых частей обмотки), температуру окружающей среды и воздуха, поступающего и выходящего из двигателя. Применяют как ртутные, так и спиртовые термометры. Вблизи сильных переменных магнитных полей следует применять только спиртовые термометры, так как в ртути наводится вихревые токи, искажающие результаты измерения. 60 Метод термопары, широко применяемый для измерения температур, используется в основном в машинах переменного тока. Термопары закладывают в пазы между слоями обмоток и на дно паза, а также в других труднодоступных местах. Термопару образуют две изолированные друг от друга проволоки из разных металлов. Метод сопротивления – определение температуры обмоток по их сопротивлению постоянному току часто используется для измерения температуры обмоток. Метод основан на известном свойстве металлов изменять свое сопротивление в зависимости от температуры. Для определения превышения температуры, С, производят измерение сопротивления обмотки практически в холодном и нагретом состояниях и производят вычисления по формулам: для меди ; для алюминия . где – превышение температуры обмотки, С; холодном состоянии, Ом; – сопротивление в практически – сопротивление в нагретом состоянии, Ом; – температура обмотки в холодном состоянии, С; – температура охлаждающей среды, С. Следует учитывать, что от момента отключения до начала замеров проходит некоторое время, в течении которого обмотка успевает остыть. Поэтому для правильного определения температуры обмоток в момент отключения, т. е. в рабочем состоянии двигателя, поступают следующим образом: после отключения машины по возможности через равные промежутки времени (по секундомеру) производит несколько измерений. Этот промежуток не должен превышать времени от момента выключения до первого замера. Затем производят экстраполяцию измерений, строя график . Методом амперметра–вольтметра измеряют сопротивление. Первое измерение сопротивления обмотки производят не позднее чем через 1 мин от момента отключения для машин мощностью до 10 кВт, через 1,5 мин – для машин мощностью до 10…100 кВт и через 2 мин – для машин мощностью выше 100 кВт. Если первое измерение сопротивления произведено не более чем через 15…20 с с момента выключения, то за сопротивление принимают наибольшее из первых трех измеренных. Если первое измерение произведено позднее чем через 20 с после отключения машины, то вносят поправку на остывание. Для этого производят 6…8 измерений сопротивления и строят график изменения сопротивления при остывании (рис. 1). По оси ординат откладывают соответствующие измеренные сопротивления, а по оси абсцисс – время (точно в масштабе), прошедшее от момента отключения электродвигателя до первого измерения и промежутки между измерениями (с) и получают кривую, изображенную на графике сплошной линией. После этого продолжают эту кривую в лево, сохраняя характер ее изменения, до пересечения с осью ординат (изображена Рис. пунктирной линией). Отрезок на оси ординат от начала координат до пересечения с пунктирной линией с достаточной точностью определит искомое сопротивление обмотки двигателя в горячем состоянии. Рис. 1. График изменения сопротивления обмоток при остывании 61 Порядок выполнения работы 1. Собрать схему рис. 2, убедившись, что рукоятка лабораторного автотрансформатора выведена до упора. 2. Установить перемычки С2—С4 и С3—С5. 3. Включить автомат SF1. при этом загорается сигнальная лампа HL, свидетельствующая о наличии напряжения в схеме. 4. Установить переключатель SA1 в положение I. 5. С помощью рукоятки ЛАТР TV установить на вольтметре PV1 напряжение U1, при котором показания амперметра PA1=I1 не превысят 20 % от номинального тока двигателя. 6. Установить переключатель SA2 в положение I и записать показания PV1=U1х и PA1=I1х. 7. Подсчитать омическое сопротивление (Ом) обмотки электродвигателя в холодном состоянии: . 8. Предположив, что все фазы имеют одинаковое сопротивление, определим со противление (Ом) одной фазы обмотки исходя из их последовательного соединения: . 9. Установить переключатели SA1 и SA2 в положение 0. 10. Установить перемычку С1—С6. 11. Включить автомат SF2. 12. Рукояткой нагрузочного устройства нагрузить двигатель до показания амперметра PA2, равного Iном. Прогрев обмотки продолжать 10…15 мин, регулируя постоянство показаний амперметра нагрузочным устройством. 13. Выключить автомат SF2 и дождаться полной остановки двигателя. Рис. 2. Схема выполнения работы 14. Снять перемычку C1—C6. 15. Установить SA1 и SA2 в положение I, снять показания PV1(U1Г) и PA1(I1Г) не позднее чем через 20 с после остановки двигателя. 16. Определить сопротивление (Ом) обмотки в горячем состоянии: . 17. Предполагая, что все обмотки нагреты одинаково, и учитывая их последовательное соединение, определить сопротивление (Ом), одной фазы: . 18. Рассчитать превышение температуры обмоток над температурой охлаждающей среды, приняв температуру обмоток в холодном состоянии равной температуре окружающей среды. 19. Подсчитать абсолютную температуру обмоток и сделать вывод об исправности двигателя: Табс = Т + Т0. 20. Составить отчет по работе. Контрольные вопросы 1. Какова цель испытания обмоток электродвигателя на нагревание? 2. В чем сущность метода термометра? 3. В чем сущность метода термопар? 4. В чем сущность метода сопротивления? 5. Каким образом производиться измерение температуры охлаждающей среды? 6. Что такое нагревостойкость и какие классы изоляции по нагревостойкости наиболее часто применяются для обмоток электродвигателей? 62 Инструкционная карта лабораторной работы № 4 Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателей Цель работы – научиться производить измерение сопротивления изоляции обмоток двигателя методом вольтметра. Теоретические сведения Применяемые для изоляции обмоток электрических машин изоляционные материалы не являются идеальными диэлектриками. В зависимости от своих физико-химических свойств они в большей или меньшей степени проводят по своей поверхности или через внутренние слои небольшой электрический ток. Значение электрического сопротивления изоляции – один из важнейших показателей надежности работы электродвигателей. О сопротивлении изоляции судят по значению проходящего через нее постоянного тока. Использование постоянного напряжения связано с тем, что при приложении переменного напряжения емкость, возникающая между разнородными металлами, из которых сделан электродвигатель и его обмотки, вызывает искажение показаний приборов. Известно, что сопротивление изоляции измеряется в омах, но так как его значение очень велико, то его принято выражать в мегаомах (миллионы Ом) или килоомах (тысячи Ом). Если, например, между обмоткой электродвигателя и его корпусом действует электрическое напряжение 1000 В и при этом проходит ток 0,001 А, то сопротивление изоляции Rиз=1000/0,001=106 Ом = 1 Мом Нормы значения сопротивления изоляции при приемосдаточных испытаниях регламентированы «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ-85, гл. 1.8). Для машин постоянного тока сопротивление изоляции должно быть, не ниже: - между обмотками, а также каждой обмотки относительно корпуса 0,5 МОм при температуре 10…30 С; - бандажей якоря (кроме возбудителей) не нормируется; - бандажей якоря возбудителя 1 МОм. Для двигателей переменного тока напряжением до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10…30С. При измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателей с номинальным напряжением до 500 В включительно ГОСТ 11828-75 рекомендуется применять мегаомметр на 500 В, а для электродвигателей напряжением выше 500 В – мегаомметр на 1000 В. Ручку мегаомметра рекомендуется вращать равномерно с частотой около 150 об/мин. Измерение следует проводить при установившемся положении стрелки по истечении 60 сек. После начала вращения ручки мегаомметра. Для электродвигателей, у которых выведены концы и начала всех фаз, измерение сопротивления изоляции производят между каждой фазой и корпусом. В этом случае допустимое минимальное сопротивление изоляции должно быть повышено в 3 раза. При измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателей с номинальным напряжением до 500 В включительно ГОСТ 11828-75 рекомендуется применять мегаомметр на 500 В, а для электродвигателей напряжением выше 500 В – мегаомметр на 1000 В. Ручку мегаомметра рекомендуется вращать равномерно с частотой около 150 об/мин. Измерение следует проводить при установившемся положении стрелки по истечении 60 сек. После начала вращения ручки мегаомметра. Для электродвигателей, у которых выведены концы и начала всех фаз, измерение сопротивления изоляции производят между каждой фазой и корпусом. В этом случае допустимое минимальное сопротивление изоляции должно быть повышено в 3 раза. При измерении сопротивления изоляции каждой из электрических цепей все другие цепи должны быть соединены с корпусом машины. По окончании измерения сопротивления изоляции каждой независимой электрической цепи следует разрядить ее на заземленный корпус электродвигателя. 63 Измерение сопротивления изоляции можно производить также сетевым мегаомметром и методом вольтметра. Схемы соединений при измерении изоляции методом вольтметра при питании сетей постоянным и переменным током изображены на рис. 1 и 2. Рис.1. Измерение сопротивления изоляции вольтметром от сети постоянного тока Рис.2. Измерение сопротивления изоляции вольтметром от сети переменного тока Общие методические указания Для получения большей точности измерения вольтметр выбирается с большим собственным сопротивлением (30000-50000 Ом). Измерения производят на одном пределе вольтметра. При измерении от электросети, один полюс которой может быть заземлен рис. 1., во избежание короткого замыкания следует подключить заземленный корпус электродвигателя таким образом, чтобы он оказался соединенным с заземленным полюсом сети. При питании измерительной схемы от сети переменного тока рис. 2., если выпрямительный мост включен в сеть не непосредственно, а через трансформатор, отделяющий сеть переменного тока от цепи выпрямленного напряжения, заземленный корпус электродвигателя может быть подключен к любому из зажимов выпрямительного моста. Метод вольтметра основан на известном в электротехнике положении: напряжение на последовательно соединенных сопротивлениях распределяется пропорционально этим сопротивлениям. Так как для проведения испытания могут использоваться двигатели различных типов и номинальных параметров, для подачи номинальных напряжений можно использовать лабораторный автотрансформатор. Для проведения испытаний необходимо включить автоматический выключатель SF, при этом загорается сигнальная лампа HL, что свидетельствует о наличие напряжения на схеме. При установке переключателя SA в положение I вольтметром PV измеряется напряжение испытаний U1, В. Таким образом, падение напряжения в изоляции U1-U2, В. Так как в положении II переключателя SA сопротивление вольтметра Rв (указанное на шкале вольтметра или приведенное в его паспорте) и измеряемое сопротивление изоляции Rиз соединены последовательно, то падение напряжения в них распределяется прямо пропорционально значениям их сопротивлений: Rв/Rиз=U2/(U1-U2), (1) откуда Rиз=Rв(U1-U2)/U2=Rв((U1/U2)-1)10-6 МОм. (2) 64 Порядок выполнения работы 1. Собрать схему по рис. 2, предварительно убедившись, что рукоятка лабораторного автотрансформатора выведена до отказа. 2. Включить автомат SF и убедиться в том, что на схему подано напряжение (загорание лампы HL). 3. Установить переключатель SA в положение I. 4. Поворотом рукоятки «ЛАТР» по часовой стрелке установить нужное напряжение (обычно номинальное напряжение двигателя) U1 на вольтметре PV и записать значение U1, В. 5. Установить переключатель SA в положение II. 6. Записать установившееся значение напряжение U2, В. на вольтметре. 7. Подсчитать сопротивление изоляции Rиз по формуле 2. 8. Сделать вывод о пригодности изоляции. 9. Составить отчет о работе. Контрольные вопросы 1. Какие материалы используются для изоляции обмоток электродвигателей? 2. Какие классы изоляции применяют в основном для обмотки электродвигателей и какова их предельно-допустимая температура. 3. Каково минимально допустимое значение сопротивления изоляции для двигателей переменного тока напряжением до 1 кВ? 4. Привести расчетную формулу определения сопротивления изоляции методом вольтметра. Рекомендуемая литература Основные источники 1. Акимова Н.А., Котеленц Н.Ф. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования - М.: Академия, 2008. - 304 с. 2. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. «Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок – М.:Высшая школа, 2008. - 462 с. 3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей - М.: ЗАО "Энергосервис", 2006. - 392 с. 4. Правила устройства электроустановок - М.: ЗАО "Энергосервис", 2006. - 608 с. Дополнительные источники 5. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Технология электромонтажных работ: Учебное пособие - М.: Высшая школа, 2007. - 350 с. 6. Справочная книга по светотехнике/Под ред. Ю. Б. Айзенберга. — М.: Энергоатомиздат, 2006. – 972 с. 7. Афанасьева Е. И., Скобелев В. М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура. — М.: Энергоатомиздат, 1986. Интернет-ресурсы 8. Расчеты и проектирование открытого устройства и электроустановок промышленных механизмов. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: htpp://www.toroid.ru/shehovcovVP.html, свободный. – Загл. с экрана. 9. Справочные материалы по охране труда. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://books.tr200.ru/v.php?id=330545, с регистрацией. 65
