книги из ГПНТБ / Соколов В.И. Электроснабжение промышленных предприятий и строительств [учеб. пособие]
.pdf
ГЛАВА 8
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
§ 8-1» Общие вопросы эксплуатации электрооборудования
Эксплуатация электрических установок - это процесс их использования для производства, передачи и распределения электроэнергии и обеспечение надежного, беспереоойного, эко номичного электроснабжения потребителей. Эксплуатация всего электрического оборудования, включая силовое'оборудование, измерительные приборы, электроавтоматику. и защиту, возлага ется на электрический цех или на участок электроснабжения при отделе главного энергетика или главного механика.
Персонал влектро'цеха осуществляет комплекс мероприя тий по проверке состояния всего электрического оборудовани находящегося в ведении цеха, путем профилактических испыта ний и планово-предупредительного ремонта . При такой системе проверки и ремонта обо рудования устанавливается нормативная периодичность вывода оборудования из работы в удобное время по заранее'намечен му плану или графику. Хотя при этом приходится производить
•рёц6кт¥не'ра'бот1Г^'аще, чем при других формах оргЖизацйи .
(когда ремонт осуществляется лишь при угрозе серьезного п реждения), но требуется меньший резерв в оборудовании на
случай аварии, так как онйжаето1зчйсл6""8вврЙных выходЫйз
строя оборудования электросетей, машин и аппаратов.
Не все неисправности электрооборудования могут быть выявлены путем осмотра при текущем ремонте, особенно неис правности изоляции. Поэтому перед началом и в конце ремон
i l l
проводятся профилактические и с п ы т а н и я , которые и являются источником наио'олее достовер*-
ных сведений о состоянии изоляции токоведущих частей элек трооборудования.
Кроме системы планово-предупредительных ремонтов и испытаний электрооборудования, важнейшей составной частью эксплуатации электрических установок является работа, про водимая дежурным персоналом уотановки. Дежурный персонал электроцеха производит переключения в схеме электрических соединений, ликвидирует нарушения нор мальной работы оборудования и непрерывно наблюдает за сос тоянием и режимом генераторов, трансформаторов, линий и оборудования распределительных устройств.
Для любой электрической машины или аппарата важней шим показателем состояния является нагрев. Поэтому дежурный персонал следит с помощью измерительных приборов за нагруз кой каждого элемента установки, от которой зависит нагрев, и непосредственно за температурой оборудования.
Источником нагрева электрооборудования являются поте ри электрической мощности в токоведущих частях и в магнитопроводах машин и аппаратов.
где Р3 |
- потери мощности в обмотках машин, в токоведущих |
||
|
частях электроаппаратов, пропорциональные квад |
||
|
рату тока нагрузки; |
||
/5 |
- потери в стали магнитопровода, пропорциональные |
||
|
квадрату |
напряжения; |
|
Ру,ех~ потери на трение в подшипниках и вентиляционные |
|||
|
потери в |
машине; |
|
Paef.~ добавочные |
потери, обусловленные в основном про |
||
|
хождением потоков рассеяния через стальные дета |
||
|
ли корпуса. |
||
Нагрев машины в процессе её работы является основным |
|||
фактором старения |
изоляции и ухудшения соединений между то |
||
коведущими частями |
и между катушками обмоток. Поэтому нагре |
||
вание обмоток, а также изолированных.листов стали машин ог-
раничиваетоя: допускаемая температура двигателей и трансфер маторов Vn .в 95°0. Но аемпература обмоток машины при од ной и той же нагрузке может быть различной, в зависимости от температуры окружающего воздуха. Поэтому нормируется вто
рой показатель нагрева: |
Тд |
- превышение температуры об |
|
моток над температурой |
l?t |
окружающей среды: |
|
В СССР за номинальное значение температуры окружающ |
|||
го воздуха принята • 1^дц |
= 35°С. Следовательно, |
машины |
|
' рассчитываются на работу с |
Тп а 60°С при п)он, |
я 3'5°С |
|
и= 95°С. Если же машина или аппарат включается в ра
боту в условиях, где |
v*B > |
35°С, то номинальный ток их |
|
необходимо |
снизить до |
величины.,; |
|
• |
' |
/ |
г>, |
где 1 м о м - |
номинальный ток машины при Т^он « 35°С. |
||
Повышение температуры изоляции овыше допустимого зн чения приводит к резкому сокращению срока службы электро рудования из-за быстрого старения изоляции. Известно, что повышение температуры изоляции на 8°С. выше номинальной - сокращает срок её службы вдвое. Поэтому ва температурой м шин и аппаратов необходимо очень внимательно следить. Конт роль 'осуществляют с помощью термометров, термопар и термо сопротивлений.
Столь же разрушительное действие |
на состояние изоля |
ции оказывает увлажнение и загрязнение |
её. Например, повыше* |
ние влажности изоляции трансформатора |
с 0,05 до 1,1% сокра |
щает срок её службы'в б "раэ. Влага и грязью проникая по щинам и слоям изоляции, создают пути электрического пробоя вследствие которого получается короткое замыкание и повр дение оборудования.
Если имеет место^йовыюенная вибрация машин иэ-эа деф товв её сборке или при изготовлении на заводе, то машина также может быстро выйти из строя. Вибрация приводит к ническом повреждениям машин.
И Г
Танин образом, в процессе эксплуатации электрических машин и аппаратов необходимо следить за ихчистотой, за температурой, за вибрацией, периодически проверять состоя ние изоляции и соединения токоведущих частей.Для того, чтобы обнаружить появляющиеся в процессе эксплуатации обо рудования дефекты и недопустить их развития до аварийного повреждения машины или аппарата, периодически производят профилактические испытания.
•''4
§8-2. Профилактические испытания электрооборудования 1
Всоответствии с "Правилами технической эксплуатации
электрических станций и сетей" [л,12] и с нормами испыта ния электрооборудования, электрические трансформаторы и двигатели подвергаются следующим профилактическим испытани- . ям во время ремонтов:
1. Измерение сопротивления изоляции.
2. Измерение сопротивления обмоток при постоянном
токе.
3» Испытание изоляции повышенным напряжением, •4. Обследование электрических машин припуске, на хо
лостом ходу и под нагрузкой.
Измерение сопротивления и з о ляции производится специальным прибороммегоммет
ром. Мегомметр |
можно представить как прибор о ис |
точником постоянного |
тока, к зажимам которого подключается |
измеряемое сопротивление изоляции. Измеряя соотношение на- • пряжения источника и тока в его цепи (с помощью прибора, встроенного в мегомметр), можно получить величину сопротив ления изоляции. Таким образом, мегомметр измеряет сопротив ление изоляции по принципу закона Ома: Ruf.~ ^/t •
В качестве Источника постоянного тока в мегомметре используется маломощный генератор постоянного тока с номи нальным напряжением 500, 1000 или 2500 в, встроенный в кчрпус мегомметра. Этот генератор приводится в движение от ру-
75-987 1 5 3
ки и называется индуктором. При вращении индуктора со с ростью 2 об/сек на его зажимах получается постоянное н
жение 500, 1000 или 2500 в |
в зависимости от типа мегом |
|||
метра. |
|
|
|
|
Согласно ГОСТ, сопротивление изоляции считается дос |
||||
таточным, если измеренная величина |
Rиу |
не меньше |
||
рассчитанной |
по следующей формуле: |
|
|
|
R |
1/„ОЛ, С4) |
|
|
|
где UHg„ и Рнвм- |
foo |
|
|
|
номинальные напряжения и мощность машины; |
||||
- расчетное сопротивление |
изоляции, ниже которого |
|||
не должно снижаться действительное (т.е. измер |
||||
ное) его значение. |
|
|
||
На практике оценка состояния |
изоляции производится |
|||
тем сравнения измеренной величины Ruy |
с результатами пре |
|||
дыдущих измерений. В случае |
резкого уменьшения сопротивле |
|||
ния изоляции |
(в 3-5 раз - см. .Л.5 ) должна быть выявлена |
|||
устранена причина отклонения. |
|
|
||
Величина сопротивления изоляции сильно зависит от пературы. Поэтому во избежание ошибочных выводов о состо нии изоляции обязательно следует приводить все измеренные
значения |
Й иу |
к одной температуре по формуле |
|||
|
|
|
г>-г* |
|
|
|
|
с |
--ЧйГ |
|
(50) |
где fitf |
- сопротивление, приведенное |
к одноП заданной |
|||
|
|
температуре |
• |
|
|
|
- |
сопротивление, измеренное |
при |
; |
|
и ^ » |
~ |
Действительная |
и заданнап температуры. |
||
Если причиной резкого снижения R |
является силь |
||||
ное увлажнение, то производится сушка |
изолпци |
||||
Существует несколько способов сушки изоляции генераторов, трансформаторов, двигателей. Выбор наиболее простого, деше вого и эффективного способов производится с учетом местн условий и действующих инструкций по методам сушки изоля Сушка двигателей производится или путем обдува изоляции
догретым воздухом, или непосредственным подогревом изоля ции. Например, с помощью мощных электроламп, помещаемых внутрь статора (эа счет теплового излучения ламп). Сушка считается достаточной, если в течение нескольких часов под ряд измерение сопротивления изоляции мегомметром дает одну и ту же величину.
Иопытание изоляции п о в ы ш е н ным напряжением переменного тока является наиболее эффективным способом проверки состояния изоляции,
таккак при таком испытании доотигаетоя наиболее полное ~щИС блияение к рабочим условиям.Кроме того,выявляется имеет ли изоляция^ запас прочности, для чего испытательное напря жение повышают свыше номинального значения: для генерато ров и электродвигателей с номинальным напряжением свыше
IOOO в испытательное напряжение должно быть выше номиналь ного в 1,7 раза, для трансформаторов - в 2+2,5 раза, для аппаратов распределительных устройств 6-10 кв - в 5 раз.
Для испытания изоляции испытуемая обмотка подключа
ется к специальному |
трансформатору, а обмотки других фае |
данной машины и её |
корпус ваэемляются. Плавно поднимают |
требуемое напряжение, прикладываемое к испытуемой обмотке, и выдерживают испытание в течение I минуты. Изоляция счи
тается выдержавший испытание, если во время проведения опы та не было слышно разрядов и не колебались стрелки прибо ров испытательной установка.
Измерение сопротивления о б |
|
моток |
постоянному току (называемого |
омическим - |
R ) производится или измерительными моота-г |
ми, или по |
схеме вольтметра - амперметра. Если в обмотке |
нарушена пайка между секциями или оборвана цепь одной из параллельных ветвей обмотки, то при измерении сопротивле
ния R |
будет заметно его увеличение. По нормам; сопро |
тивление |
R не должно превышать результаты измерения |
сопротивлений других таких же обмоток и результаты предыду щих испытаний более чем на. 2?6.
(.Ввиду таких высоких требований по точности (2J6), ивт "S5-
I
мерения производятся приборами класса 0,2 или 0,5, а с тивление ft приводится при каждом измерении к одной данной температуре по формуле
|
|
Ч ' Ч |
*К4П>< |
> |
<51) |
где iJi |
- температура обмотки во время замера /?^| • |
||||
iff |
- |
заданная |
температуры; |
|
|
235 |
- |
коэффициент, действительный для меди, |
алюминия |
||
и бронэы.
Проверка работы м е х а н и ч е с кой части машины производится методом про ных пусков и обследования работы машины на холостом хо При этом проверяется вибрация машины, нагрев подшипников, качество центровки.
t После проверки состояния изоляции, сопротивления о моток и работы машины на холостом ходу можно сделать чение о готовности её к эксплуатации.
Профилактические испытания имеют большое значение. Благодаря испытаниям в СССР резко снижена аварийность электроустановках: 85-90% всех повреждений обнаруживают П профилактических испытаниях и ремонтах и заблаговременно устраняют, недопуская развития дефектов до аварийного с тояния.
§ 8-3. Диспетчерское управление.
Для обеспечения слаженной, ритмичной и эффективной работы всех звеньев действующей шахты, нефтепромысла, ст тельства^Завода создается диспетчерская служба предприят Дежурный электротехнический персонал ГПП находится в опе тивном подчинении диспетчеру предприятия и по его указа получаемым обычно по телефону, выполняет все изменения в схеме электроснабжения, -привлекая к этому и дежурных эле триков цехов. _
На рис. 52 приведена схема диспетчерского управлен
136
начале ник
Рио. '52'.- ' Схима диспетчерского упражнения шахтой
Условные обозначения:
(^)Диспетчерская.
•Рбслумиваемап установка автоматизированная.
АЛвтоматизированная необ-лужипаемая установка Дистанционное управление.
Дистанционный контроль.
|
Высокочастотная |
телесигнализация по телефонным |
|
парам. |
f |
|
Связь с машинистами электровозов (двухсторонний |
|
|
вызов). |
|
-17- |
Двухсторонняя громкоговорящая связь. |
|
|
Телефонная линия связи, |
|
-X- |
Счет вагонеток |
или скипов. |
13?
шахтой и в Условных обозначениях показаны средства конт ля и управления, которыми располагает диспетчер: телефон связь, дистанционное управление, контроль и измерения,гром коговорящая связь.
Повышение степени механизации предприятий вызывает усложнение структуры диспетчерского управления. Поэтому помощь диспетчеру даны еще средства телемехани к и . Телемеханикой называется комплекс электротехнических устройств, позволяющий диспетчеру с поста управления вкл чать в работу и отключать электроприводы производственн механизмов, осуществлять измерения и получать сигналы о рушении нормального рабочего режима.
Телесигнализация дает диспетчеру информацию об отк чении выключателей при авариях в электросети, о перегру оборудования^ положении основных механизмов. Использование каналов телефонной ъвязи для телемеханики значительно с щает аатраты и дает возможность осуществлять телемехани цию на большом расстоянии.
Телефонная связь диспетчерских пунк тов предприятий, используемая и для нужд телемеханики, б
• вает многоканальная - индивидуальные провода к каждому ту и малоканальная - с применением избирательных устрой с шаговыми искателями.
На больших предприятиях со сложной и разнообразно технологией, с большим числом взаимосвязанных производств в помощь диспетчеру предназначается автом.атиче с кая система управления (АСУ) с элек тронной вычислительной и управляющей машиной. Последняя благодаря огромным вычислительным возможностям (десятки сотни тысяч вычислительных Операций в секунду) выполняет поиск оптимального варианта рабочего режима и"выдает ди черу соответствующую информацию.
§ 8-4. Техника беаопасности в электрических установках
; Поражение людей электрическим током происходит в -Случае, когда человек замыкает своим телом электрическую
цепь. Кроме того, из-за ошибочных действий при работе в электрических установках человек может быть обожжен или о
леплен |
электрической дугой. Наиболее часты случаи электро |
||||||
травматизма . происходят |
•'• |
из-за прикосновения к час |
|||||
тям электроустановки, оказавшейся |
под напряжением. |
||||||
|
Величина тока в цепи, замкнутой через тело человека |
||||||
( 7 ^ |
) определяется по |
закону Ома |
|
||||
|
|
|
У*~ |
Лх |
+ Яц |
1 |
(52) |
где |
Я in- |
сопротивление тела человека, |
ом; |
||||
|
Йч |
- |
сопротивление остальных элементов цепи, ом. |
||||
|
Степень поражения человека электрическим током зави- |
||||||
сит от длительности воздействия |
и от величины электрическо |
||||||
го тока: при токе 0,015 а промышленной частоты человек ис пытывает болезненные ощущения, ток 0,03-0,05 а причиняет вред здоровью, а ток 0,1 а представляет смертельную опас ность для человека.
Электрическое сопротивление тела человека зависит от влажности кожи, от состояния здоровья и колеблется в широ ких пределах от 800 до 100000 ом. Наибольшее сопротивление имеет наружный слой кожи. Чем дольше действует электричес кий ток, тем в большей мере прогорает этот слой кожи и тем1 больше растет величина тока.
Пользуясь выражением(52) |
можно |
вычислить, что при со |
противлении Rx = 800 ом ток |
1 г |
не превышает 0,015а |
только при напряжении 12 в, которое |
и считается безопасным. |
|
Более высокое напряжение, в том числе 220 и 127 в, опасно дляжизни человека.
Учитывая опасность поражения людей электрическим то ком, разработан комплекс защитных мероприятий, позволяющий свести к минимуму вероятность электротравматизма. Основны ми мероприятиями техники безопасности являются заземление всех металлических нетоковедущих частей и корп,усов? органи зованный допуск в электроустановки и защитные средства безопасности.
Ограждение токоведущих ч а с -
139