Улучшение условий эксплуатации и повышение надежности работы электрооборудования.
В комплекс организационно-технических мероприятий, определенных действующей в отрасли системой ППР, входит: техническое обслуживание; текущие, средние и капитальные ремонты; профилактические испытания; модернизация.
Важным мероприятием для надежной эксплуатации крупных машин является первая ревизия. Даже при самом высшем качестве изготовления машины скрытые дефекты обнаруживаются лишь после работы машины в течение некоторого времени. Например, все применяемые изоляционные материалы усыхают, т. е. размеры изоляции постепенно уменьшаются. Усыхание изоляции происходит, прежде всего, в первый период эксплуатации вследствие нагрева и механических нагрузок. Поэтому после 1—3 лет работы электрическую машину необходимо подвергнуть ревизии и заново закрепить ослабленные детали изоляции (например, крепление лобовых частей, катушек и др.).
Машины после капитального ремонта, как правило, имеют номинальные характеристики. По мере возрастания срока службы машины продолжительность цикла постепенно уменьшается, расходы на ремонт возрастают. Следовательно, срок службы машины или оборудования непосредственно связан с надежностью. Срок службы электрических машин определяется также и режимом эксплуатации, прежде всего ее нагрузкой. В первую очередь это касается обмотки, которую следует рассматривать как центральную часть электрических машин. По данным практики, срок службы обмотки при превышении температуры на 8 - 10 °С снижается в два раза.
Надежность электродвигателей. Уровень надежности современных электродвигателей, большая часть которых – асинхронные, неудовлетворителен. По статистике, по России средний срок службы двигателя до первого капитального ремонта составляет 5 лет (на практике — от нескольких месяцев до 20 лет).
Большое количество отказов происходит в первые месяцы эксплуатации из-за скрытых дефектов, допущенных при изготовлении. Преждевременные отказы электродвигателей обусловлены неудовлетворительной эксплуатацией (неправильная установка, неправильно выбранная защита, неверный выбор двигателя по мощности или условиям окружающей среды). Основным видом повреждений является в большинстве случаев межвитковое замыкание. Главной причиной пробоев изоляции низковольтных двигателей являются дефекты обмоток при намотке и ослабление обмоток. Другая причина выхода из строя АД — снижение с течением времени сопротивления изоляции, особенно у отключенных АД, установленных в местах с повышенной влажностью, и повреждение подшипниковых узлов, которые возникают из-за перекосов, неправильной центровки, балансировки, приемов установки подшипников на вал, установки и снятия муфт, и из-за плохой смазки.
Влажность и изоляция. Экспериментальные данные подтверждают, что при относительной влажности γ = 50 % сопротивление изоляции за 40 суток снижается в 5 раз, а при γ = 95 % — минимум в 100 раз. Уменьшение сопротивления изоляции может также произойти, если электрическая машина оборудована системой вентиляции с замкнутым циклом, а нагрузка снижена. В этом случае воздухоохладитель, через который протекает охлаждающая вода, может охладить воздух до такой степени, что внутри двигателя будет конденсироваться влага. Для предотвращения этого применяется регулирование массового расхода воды, протекающей через воздухоохладитель, и установка датчика относительной влажности. В связи с комплексной механизацией и автоматизацией производственных процессов и созданием установок, работающих без обслуживающего персонала, к качеству и надежности электрооборудования предъявляются повышенные требования и, в частности, к готовности к немедленному пуску АД, длительное время находившихся в отключенном состоянии. Для обеспечения требуемого ПУЭ надежного пуска таких двигателей могут применяться следующие способы защиты изоляции от увлажнения: полная герметизация электрических машин; покрытие изоляции специальными влагостойкими лаками; осушение изоляции перед включением машины в работу; обогрев электрических машин в нерабочем состоянии и др. Наиболее надежным и перспективным способом поддержания сопротивления изоляции в нормальном состоянии является обогрев изоляции током, протекающим через обмотки (без нагрузки) или работа машины под нагрузкой. В этом случае влага не осаждается на наружных поверхностях обмоток и других элементах электрических машин, так как температура их выше точки росы (температуры, при которой начинается конденсация влаги). Температура машины должна быть на 3 °С выше температуры окружающей среды. Отсутствие влаги в микротрещинах изоляции благотворно влияет на работоспособность машины.
Монтаж и центровка. Для устранения износа и поломки подшипников нельзя ударять по ним, а нужно применять прессы при установке и снятии, точно центровать и балансировать валы, не допускать вибрации, применять качественные смазочные материалы. Для подключения двигателя к сети необходимо использовать исправные проводники, выбранные по расчетным параметрам.
Коммутационная аппаратура. Часто отказы в работе аппаратов происходят по следующим причинам: остаточные механические деформации (поломка деталей, отскакивание контактных накладок, посадка пружин); механический износ (осей, призм, направляющих поверхностей магнитных систем); неравномерность замыкания и разное натяжение и раствор контактов, электрическая эрозия контактов; сваривание контактов; окисление и появление изоляционных пленок на контактах; перекрытие через нагар на стенках камер или пробой изоляции; повышенное трение между подвижными деталями; ложное срабатывание; пробой диодов. Эти отказы являются следствием низкого качества обработки и пригонки деталей аппарата, несоответствия аппарата режиму работы и условиям окружающей среды или неудовлетворительной эксплуатации.
Электрическая и механическая износоустойчивость электромагнитных аппаратов в значительной степени определяет надежность работы автоматических устройств. В новых конструкциях высоковольтной аппаратуры предусматривается применение более прочных и стойких электроизоляционных и конструкционных материалов, повышение класса точности и чистоты поверхности ответственных деталей и узлов, осуществление более широкой унификации, применение методов упрочняющей термической обработки деталей, внедрение вакуумных и элегазовых дугогасительных камер. При использовании вакуумных аппаратов необходимо принимать меры по защите обмоток и сетей от коммутационных перенапряжений. Дугогасительные контакты выключателей проектируются с применением дугостойких металлокерамических материалов или многоступенчатых систем.
Надежность систем автоматизированного привода. Важнейшей тенденцией развития современного автоматизированного электропривода является увеличение числа функций, выполняемых его системами, и переход к более жестким и точным режимам работы, связанный с непрерывной интенсификацией технологических процессов. Это усложняет структуру систем электропривода, состоящих из множества взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, работающих в жестко регламентированных режимах. Для улучшения условий пуска и остановки двигателей под нагрузкой необходимо применять ступенчатый или плавный пуск.
Сложность и многоэлементность систем электропривода не является причиной снижения их надежности, однако при определенном уровне средней надежности элементов общая надежность системы быстро уменьшается с увеличением числа элементов. Это обусловлено тем, что выход из строя любого элемента в большинстве случаев означает выход из строя всей системы или какого- либо ее участка. В связи с этим нужно применять современные электронные и микропроцессорные устройства, обладающие высоким качеством и надежностью.
Надежность систем электропривода зависит от рационального выбора элементов, поэтому следует применять современные системы тиристорного привода, в том числе устройства плавного пуска, преобразователи частоты.
Отказы оборудования. Следует различать три типа отказов: приработочные, износовые и внезапные, которые возникают вследствие внезапной концентрации нагрузок. Чтобы исключить приработочные отказы следует посредством наблюдения устанавливать длительность необходимого периода приработки и в этот период гарантировать устранение неполадок за счет производителя. Предупредить износовые отказы можно путем наблюдения их распределения, определения межремонтных сроков и сроков профилактической замены элементов системы. Внезапные отказы, возникающие вследствие превышения расчетных нагрузок, можно устранить путем установки средств защиты, которые отключат машину (установку) и не допустят выхода ее из строя. В межремонтный период должно быть обращено внимание на устранение и предупреждение условий для внезапных отказов.
Интенсивность отказов является одной из характеристик надежности и статистки определяется числом отказов в единицу времени, отнесенным к числу функционирующих устройств (элементов).
Основные пути повышения надежности и экономичности работы электрооборудования:
-применение современной элементной базы;
-повышение качества электрооборудования заводами-изготовителями;
-выбор оборудования в соответствии с режимом работы и условиями окружающей среды;
-обязательное выполнение требований системы ППР;
-выполнение в полном объеме профилактических испытаний оборудования;
-выполнение всех требований, предъявляемых к новым электрическим машинам и аппаратам, а также машинам, выпускаемым из капитального ремонта.
-применение устройств плавного пуска электродвигателей, комплектных пусковых устройств, тиристорных преобразователей. Несмотря на достаточно высокую их стоимость, это позволяет повысить надежность работы двигателей, так как снижаются динамические перегрузки при пуске и обеспечиваются все необходимые виды защит двигателей, а также и снизить потери энергии на регулирование в связи с отсутствием регулировочных резисторов.
При производстве капитальных ремонтов электрических машин или переводе двигателей постоянного тока на питание от вентильных преобразователей следует иметь ввиду, что в зависимости от индуктивности якоря и схемы питания напряжение на изоляции якоря двигателя за счет наложения переменной составляющей выпрямленного напряжения может достигать 1,5 U ном. и более, что без принятия специальных мер по защите от перенапряжений может привести к выходу из строя. Поэтому замена изоляции класса В обмотках электрических машин, работающих с повышенной вибрацией и влажностью, на изоляцию класса F может привести к существенному увеличению сроков службы двигателей только при надлежащем креплении лобовых частей обмотки и создания жесткости всей обмотки.
Дата добавления: 2020-10-01; просмотров: 464;