Монтаж и эксплуатация электрооборудования

Состояние изоляции кабеля оценивается током утечки и его асимметрией по фазам. При удовлетворительном состоянии изоляции ток утечки в момент подъема напряжения на каждой ступени резко возрастает за счет заряда емкости кабеля, а затем быстро спадает: у кабелей 6 - 10 кВ до 500 мкА. При наличии дефектов ток утечки спадает медленно и даже может возрасти. Запись значения тока утечки производиться на последней минуте испытаний.

Асимметрия, т.е. разница токов утечки по фазам, у кабелей с неповрежденной изоляцией не должна превышать 50%. Изоляция дефектов кабелей обычно пробивается при подъеме напряжения, испытательная установка в этот момент автоматически отключается.

Применяется метод испытания кабельных линий 6 кВ под нагрузкой. Сущность метода состоит в том, что испытательная установка присоединяется к нулевой точке обмоток трансформатора собственных нужд и выпрямленное испытательное напряжение в пределах 20-24 кВ накладывается на фазное рабочее напряжение. Испытуемый участок сети выдерживается под повышенным напряжением 3-5 мин. Достоинство метода- возможность проведения испытания без поочередного отключения линии.

Профилактические испытания кабельных линий городских сетей 3-35 кВ проводятся не реже 1 раза в год, в маслонаполненных кабельных линий 110 кВ и выше- 1 раз в 3 года.

При определение мест повреждения кабельных линий прежде всего устанавливается характер повреждения. Для этого мегомметром 2500 В измеряется сопротивление изоляции токоведущих жил кабеля относительно земли и между каждой парой жил. Проверяется отсутствие обрыва жил. После этого устанавливается зона, в границах которой имеется повреждение, а затем уже непосредственно на трассе кабельной линии отыскивается место повреждения.

Определение зоны повреждения производится следующими методами: петлевым, импульсным и методом колебательного разряда. Точное выявление места повреждения производится абсолютным индукционным и акустическим методами.

Петлевой метод используется в случае повреждения изоляции одной или двух жил относительно оболочки при отсутствии обрыва жил.

При равновесии моста расстояние до места повреждения находится по формуле:

l_x=2LR₁/(R₁+R₂).

Импульсный метод основан на измерение интервала времени между моментом посылки импульса электромагнитной волны в поврежденную линию и моментом возвращения отраженного импульса от места повреждения к месту подключения прибора.

Метод колебательного разряда основан на том, что при пробое кабеля в поврежденном месте возникает разряд, период колебания которого пропорционален расстоянию до места повреждения.

Индукционный метод получил широкое распространение при отыскании мест замыкания между жилами. Суть метода заключается в том, что при измерении по двум замкнутым между собой жилами кабеля проходит ток 10-20 А звуковой частоты от специального генератора. Вокруг кабеля до места замыкания возникают электромагнитные колебания. По трассе кабеля проходит оператор с приемной рамкой, усилителем и телефоном и прослушивает звучание наведенных электромагнитных волн. При приближении к месту повреждения звучание сигнала усиливается, а затем на расстоянии 0,5-1 м за местом повреждения прекращается.

Акустический метод аналогичен индукционному. Разница в том, что на жилы кабеля подаются импульсы от кенотронной установки.

2.3 Эксплуатация трансформаторных подстанций

Эксплуатация силовых трансформаторов, конденсаторов, предназначенных для повышения коэффициента мощности. Эксплуатация кислотных аккумуляторных батарей

Наиболее уязвимой и часто повреждающейся частью изоляции трансформатора являются его обмотки ВН и реже НН. Повреждения чаще всего возникают вследствие снижения электрической прочности изоляции на каком-либо участке обмотки, в результате чего происходит электрический пробой изоляции между витками и их замыкание на этом участке, приводящее к выходу трансформаторов из строя.

Эксплуатация трансформаторов с частично перемотанными обмотками показала, что продолжительность их работы в 2 - 3 раза короче, чем у трансформаторов с полностью перемотанными обмотками.

При ремонте трансформатора вводы тщательно осматривают, обращая особое внимание на сохранность изолятора и целость армировки. Если на поверхности изолятора имеется не более двух сколов площадью до 1 см² и глубиной до 1 мм, дефектные места промывают покрывают двумя слоями бакелитового лака, просушивая каждый слой в сушильном шкафу при 50 - 60 градусах. Изоляторы с большим количеством дефектов заменяются новыми.

Во время эксплуатации конденсаторных установок необходимо следить за температурой, током и напряжением установки, которые не должны превышать максимальных значений, установленных их заводами-изготовителями.

Эксплуатацию конденсаторов прекращают и установку отключают от сети, если имеются: повышение напряжения на питающих шинах более 110 % от номинального напряжения конденсаторов; температура, превышающая допустимую для конденсаторов принятого типа; вспучивание стенок конденсаторов; неравномерность нагрузки отдельных фаз, превышающая 10%; увеличение тока конденсаторной батареи более чем на 15% от номинального значения.

При эксплуатации батареи конденсаторов периодически осматривают без их отключения в следующие сроки: при напряжении батарей до 1000 В и мощности до 500 квар - не реже одного раза в месяц, а батарей большей мощности - не реже одного раза в декаду.

Если в процессе эксплуатации плотность электролита в сосудах элементов будет меньше или больше 1,2 - 1,21 г/см³, то в первом случае в сосуд доливают электролит с требуемой плотностью, а во втором - дистиллированную воду. Доливку дистиллированной воды производят только в придонную (нижнюю) часть сосуда элемента батареи с помощью стеклянной, резиновой или полиэтиленовой трубки. При этом необходимо тщательно следить, чтобы даже капли воды не попало на электролит сверху; доливка дистиллированной воды и электролита производят при отключенной батарее. Плотность электролита во всех элементах батареи должна быть одинаковой, в противном случае на элементах батареи будут разные напряжения.

Работа АКБ по режиму постоянного подзаряда обеспечивает надежность питания оперативных цепей, т.к. батарея находится всегда в заряженном состоянии; уменьшается сульфатация пластин и выпадение их активной массы на дно сосуда вследствие отсутствия периодических глубоких разрядов большим током, что удлиняет срок службы батареи.

2.4 Эксплуатация электрооборудования кранов, подъемников, электрооборудования термических и сварочных установок

Эксплуатационное обслуживание электрооборудования грузоподъемных устройств. Эксплуатация электрооборудования печей сопротивления, электросварочных установок.

При обслуживании и ремонте кранового электрооборудования следует строго руководствоваться Правилами технической эксплуатации, Правилами техники безопасности, Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин Госгортехнадзора и инструкциями.

В соответствии с «Правилами устройства и безопасности обслуживания лифтов» должны проводиться ежедневные осмотры, внутримесячное техническое обслуживание (ТО-1), проводимое не реже одного раза в 15 дней; ежемесячное техническое обслуживание (ТО-2), проводимое не реже одного раза в месяц; полугодовое техническое обслуживание (ТО-3), проводимое не реже одного раза в 6 месяцев.

При ежедневном осмотре проверяется исправность освещения шахты, кабины, этажных площадок, световой и звуковой сигнализации, автоматических и неавтоматических замков, дверных контактов.

При внутримесячном техническом обслуживании (ТО-1) проводят все работы, предусмотренные ежедневным осмотром; проверяют тормозное устройство; исправное действие неавтоматических и автоматических замков дверей шахты, а также исправное действие электрических контактов на всех этажах; осматривают ограждение шахты, освещение и сигнализацию.

При ежемесячном техническом обслуживании (ТО-2) проводят все работы, предусмотренные ТО-1, а также осматривают: панель управления; электродвигатель; концевые выключатели; этажные переключатели; индуктивные датчики; кнопочный аппарат; канатоведущий шкив; канаты; направляющие кабин; подвеску кабины и противовес; натяжные устройства в приямке.

При полугодовом техническом обслуживании (ТО-3) проводят все работы, предусмотренные ТО-2, а также осматривают: вводное устройство (главный рубильник); редуктор; ограничитель скорости; ловители; буферные устройства; заземления.

В объем технического обслуживания электрооборудования печей входят: присоединение и отсоединение оборудования от сети; внешний осмотр деталей; чистка оборудования от пыли, грязи и флюсов; чистка контактных поверхностей; проверка исправности изоляционных прокладок; подтяжка крепежных деталей и контактов; проверка стопорных механизмов; поверка работы переключателей, мелкий ремонт пускорегулирующей аппаратуры; проверка заземляющих устройств; для электродуговых печей - проверка качества торцевых и ниппельных соединений, а также плотность свертывания электродов; для индукционных и высокочастотных печей - осмотр конденсаторных батарей, электронных ламп и надежность экранирования и заземления отдельных блоков; проверка правильности работы контакторов с гашением дуги и отсутствие накипи на водоохлаждаемых поверхностях.

На всех установках проверяю работу щита управления, сопротивление изоляции всех электрических цепей и температурный режим печей.

При обслуживании электросварочных установок следует выполнять требования правил ПТБ и ПТЭ, а также указания по эксплуатации и безопасному обслуживанию, изложенные в инструкции завода-изготовителя.

Осмотры и чистку электросварочной установки и пусковой аппаратуры производят не реже одного раза в месяц. Сроки текущих и капитальных ремонтов сварочных установок определяются графиком ППР исходя из местных условий и режима эксплуатации, а также указаний завода-изготовителя.

3. Ремонт электрооборудования

3.1 Механический ремонт электрических машин

Виды механических повреждений электрических машин и их причины. Работы по ремонту механической части электродвигателей. Измерительный и контрольный инструмент, приспособления и механизмы для ремонта. Ремонт активной стали, коллекторов щеточного аппарата, подъемников. Подшипники качения и скольжения.

К механическим повреждениям относят: выплавку баббита в подшипниках скольжения; разрушение сепаратора, кольца, шарика или ролика в подшипниках качения; деформацию или поломку вала ротора (якоря); образования глубоких выработок («дорожек») на поверхности коллекторов и контактных колец; ослабление крепления полюсов или сердечника статора на станине, разрыв или сползание проволочных бандажей роторов (якорей); ослабление прессовки сердечника ротора (якоря) и др.

Машины повреждаются чаще всего из-за недопустимо длительной работы без ремонта, плохого эксплуатационного обслуживания или нарушения режима работы, на который они рассчитаны.

Искривление валов встречается обычно у электродвигателей малой мощности. Валы правят на гидравлических или винтовых прессах после выпрессовки из сердечника или без разборки.

Корпуса электрических машин повреждаются относительно редко. Наиболее распространены следующие дефекты: отлом лапы у чугунной станины; износ или срыв резьбовых отверстий; износ посадочных мест под щиты; появление трещин. Приварку отломанных частей и заварку трещин производят электродуговой сваркой.

В подшипниковых щитах может быть износ поверхности под посадку подшипника, поверхности посадки щита на корпус. При износе обоих поверхностей их можно восстановить металлизацией или наплавкой металла электросваркой. Износ посадочных поверхностей на валах, щитах, корпусах и других деталях можно восстанавливать нанесением герметика 6Ф.

Очищенные от заусенцев листы стали якоря лакируют бакелитовым или покровным №302 лаком, пропуская их между валиками специальной установки. Активная сталь сердечника должна быть спрессована настолько плотно, чтобы исключалась возможность даже самого незначительного перемещения одного листа по отношению к другому.

При выполнении сборочных и монтажных работ в процессе изготовления электрооборудования и монтажа осветительных и силовых электроустановок на заводах, в мастерских и непосредственно в зоне монтажа используют многие механизмы, инструменты и приспособления.

У коллекторов возможны следующие повреждения; повышенное биение рабочей поверхности, подгар и износ пластин, замыкание пластин между собой и на корпус, поломка и распайка петушков, перекрытия и прожоги пластмассы, трещины пластмассы.

На предприятиях ремонт коллекторов со стальной втулкой возможен с его разборкой, а коллектора на пластмассе можно ремонтировать без разборки.

В электрических машинах применяют подшипники двух видов: качения и скольжения. В современных машинах используют главным образом шариковые и роликовые подшипники качения, которые просты в эксплуатации, износоустойчивы и легко заменяются при повреждении. Подшипники скольжения, применявшиеся в машинах старых конструкций, используют сейчас в современных крупных электрических, а также при необходимости работы машин с низким уровнем производимого шума.

3.2 Ремонт обмоток машин переменного и постоянного тока

Неисправности обмотки и удаление поврежденных обмоток. Ремонт ротора, статора. Ремонт обмоток якоря и полюсов.

Основными неисправностями обмоток якорей являются электрический пробой изоляции на корпус или бандаж, замыкание между витками и секциями, механические повреждения паек. При подготовке якоря к ремонту с заменой обмотки очищают его от грязи масла, снимают старые бандажи и, распаяв коллектор, удаляют старую обмотку, предварительно записав все данные, необходимые для ремонта.

В якорях с миканитовой корпусной изоляцией часто бывает очень трудно извлечь секции обмотки из пазов. Если секции вынуть не удается, нагревают якорь в сушильном шкафу до 120 - 150 градусов, поддерживая температуру в течение 40 - 45 минут, и после этого их извлекают.

У электрических машин постоянного тока, поступающих в ремонт, чаще всего оказывается поврежденными катушки дополнительных полюсов, намотанные прямоугольной медной шиной пламя или на ребро. Повреждается не сама медная шина катушки, а изоляция между ее витками. Ремонт катушки сводится к восстановлению междувитковой изоляции перемоткой катушки.

Обмотки якоря из круглого провода при ремонте, как правило, заменяют. Обмотки якорей машин малой мощности наматывают вручную непосредственно в пазы сердечника. Предварительно изолируют пазы, торцы сердечника и участок вала, примыкающий к сердечнику; фрезеруются пазы в коллекторе.

Согласно разметке устанавливают в шлиц коллекторной пластины провод (начало секции) и вручную заводят его в соответствующие пазы, делая необходимое число витков. Конец секции заводят в шлиц соответствующей коллекторной пластины.

Катушечные обмотки якорей электрических машин средней мощности наматывают на шаблоны. Каждую катушку наматывают отдельно. Если катушка состоит из нескольких секций, то наматывают сразу все секции.

На промышленных предприятиях ремонт обмоток якоря из прямоугольного повода, как правило, включает ремонт отдельных или замену одной или нескольких катушек, вышедших из строя.

При ремонте обмоток полюсов их, как правило, снимают с полюсов. Для этого отворачивают болты, крепящие полюса к корпусу, отнимают полюса от корпуса и снимают их с обмотки. При ремонте обмоток добавочных полюсов находят место повреждения и, если это пробой на корпус, очищают его от поврежденной изоляции и наносят новую. Если неповрежденная изоляция служила довольно долго, то необходимо ее заменить. При витковом замыкании с катушки снимают корпусную изоляцию, раздвигают витки и прокладывают между ними новую витковую изоляцию. Как правило изоляцию промазывают клеящими лаками и высушивают. Изолированную обмотку несколько раз покрывают эмалью и сушат.

3.3 Ремонт пускорегулирующей аппаратуры

Виды и причины повреждений пускорегулирующей аппаратуры. Ремонт контактов и механических деталей контактора, пускателя, автоматического выключателя. Ремонт катушек.

Пускорегулирующая аппаратура имеет следующие виды повреждений: чрезмерный нагрев катушек пускателей, контакторов и автоматов, межвитковые замыкания и замыкания на корпус катушек; чрезмерный нагрев и износ контактов; неудовлетворительная изоляция; механические неполадки. Причина опасного перегрева катушек переменного тока - заклинивание якоря электромагнита в его разомкнутом положении и низкое напряжение питания катушек. Межвитковые замыкания могут произойти вследствие климатических воздействий на катушку, а также из-за плохой намотки катушек. Замыкание на корпус происходит в случае неплотной посадки бескаркасной катушки на железном сердечнике, а также из-за вибраций. На нагрев контактов влияет токовая нагрузка, давление, размеры и раствор контактов, условия охлаждения и окисление их поверхности и механические дефекты в контактной системе. Износ контактов зависит от силы тока, напряжения и продолжительности горения электрической дуги между контактами, частоты и продолжительности включений, качества и твердости материала. Механические неполадки в аппаратах возникают в результате образования ржавчины, механических поломок осей, пружин, подшипников и других конструктивных элементов.

Перед ремонтом осматривают все основные части контактора, чтобы установить, какие детали подлежат замене и восстановлению. При небольшом обгорании контактной поверхности ее очищают от копоти и наплывов обычным личным напильником и стеклянной бумагой. При замене контактов их изготавливают из медных цилиндрических или фасонных прутков из твердой меди марки М-1.

При ремонте контакторов придерживаются паспортных величин нажатия контактов. Отклонение от них в ту или иную сторону может привести к неустойчивой работе контактора, вызывая его перегрев и сваривание контактов.

Особенность ремонта магнитных пускателей - смена неисправных катушек и тепловых элементов. При изготовлении новой катушки необходимо сохранять ее конструкцию. Тепловые элементу пускателей, как правило, заменяют новым, заводским, т.к. их в условиях мастерской отремонтировать трудно.

У автоматических выключателей серии А и других конструктивно аналогичных выключателей повреждаются преимущественно контакты, отключающие механизм и механических пружин. В зависимости от характера повреждения ремонтируют автоматические выключатели в электроремонтном цехе или на месте их установки. Закопченные стальные омедненные пластины решетки осторожно очищают деревянной палочкой или мягкой стальной щеткой, освобождая их от слоя нагара, а затем протирают чистыми тряпками и промывают.

Технологический процесс изготовления катушек состоит из операций намотки, изолировки, пропитки, сушки и контроля катушки можно наматывать на намоточный шаблон, на каркас или непосредственно на изолированный полюс.

3.4 Ремонт трансформаторов

Ремонт обмоток, магнитопровода, фарфоровых вводов, бака расширителей и арматуры.

Ремонт обмоток в большинстве случаев сводится к замене повреждений изоляции проводов при замене клиньев, прокладок и других изолирующих обмотку элементов. Переизолировка провода небольших однослойных катушек, как правило, выполняется вручную. Поврежденные многослойные и другие более сложные по конструкции обмотки, выполненные из проводов мелких сечений, в большинстве случаев заменяют новыми. Поврежденную изоляцию удаляют обжигом. Для изготовления новых обмоток применяют медные или алюминиевые провода.

Магнитопровод разбирают в следующем порядке: распаивают соединения катушек и выводов; снимают болты, стягивающие верхнее ярмо; расшлихтовывают его; записывают порядок укладки отдельных листов; обвязывают концы стержней сердечника миткалевой лентой, чтобы они не расходились веером и не портили изоляции катушек; снимают катушки. На очищенные стальные листы наклеивают бумагу, которая служит изоляцией для листов. Оклеенные листы стали быстро просушивают, чтобы не было ржавчины под слоем бумаги и с неоклеенной стороны. Перед нанесением изолирующего слоя из лака листы нарезают на определенные размеры, штампуют в них отверстия, которые тщательно зачищают.

Основные неисправности вводов: трещины и сколы изоляторов, разрушение изоляторов, некачественная армировка и уплотнение, срыв резьбы стержня при неправильном навинчивании и затягивании гайки. При значительных сколах и трещинах ввод заменяется.

Сравнительно распространенными случаями повреждений бака, вызывающими его течь, является нарушение сварных швов и недостаточная плотность прокладки между баком и крышкой. Места течи заваривают газосваркой, предварительно тщательно очистив место сварки от масла и краски и просушив его постепенным и равномерным нагревом паяльной лампой.

Ремонт расширителя обычно сводится к промывке его маслом. Но иногда необходимо очищать внутреннюю поверхность расширителя от ржавчины, которую можно обнаружить при разборке трансформатора в виде большого скопления крупинок.

Ремонт арматуры, в основном, сводится к разборке арматуры и ее очистке от шлама и грязи, промывке в трансформаторном масле. Покрытые ржавчиной поверхности очищают стальными щетками и окрашивают.

Литература

1. Атабеков В.Б. Ремонт электрооборудования промышленных предприятий. - М., Высшая школа, 1985.

2. Зюзин А.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. - М., Высшая школа, 1971.

3. Лукъянов Т.П. Техническая эксплуатация электроустановок промышленных предприятий. - М., Энергоатомиздат, 1985.

4. Смирнов В.Н. Монтаж электрических установок. - М., Энергоиздат, 1982.

5. Комолов В.Г., Файб С.И., Алексеев А.А. Ремонт электрических машин. - М., Транспорт, 1975.