Создание рабочего места для ремонта силового масляного трансформатора

I_Dnр,cp=0,5I₀=2,08 A

U_{Do бр,u,n} =1,57U₀=18,84 U

Для выпрямителя B выбирается диод типа КД202А

I_{nр,cp max}=3 A, U_{o бр,u,n max}=50 B

Для выпрямителя определяем среднее значение прямого напряжения на диоде U_{Dnр,cp =} 0,9 B

Среднее значение прямых напряжений на выпрямителе B равно:

U_Bcp=2•U_Dnр,cp; U_Bcp==2•0,9=1,8 B (4)

Действующее значение номинального напряжения на фазе обмотки трансформатора, работающего на выпрямителе B:

U₂=1,11 (U₀+U_Bср); U₂=1,11 (12+1,8)=15,3 B (5)

и номинальный ток в нем:

I₂=1,11•I₀; I₂=1,11•4,16=4,6 A (6)

Коэффициент трансформации, характеризующий взаимно-индуктивную связь между первичной обмоткой и фазой вторичной обмотки, на выпрямителе B:

k_1/2=U₁/ U₂; k_1/2=24/15,3=1,57 (7)

Действующее значение номинального тока в первичной обмотке, обусловленное передачей мощности от источника электропитания в цепи нагрузки вторичной обмотки, на выпрямителе B:

I_1/2=1,11I₀/k_1/2; I_1/2=1,11•4,16/1,57=2,94 A (8)

Действующее значение номинального тока в первичной обмотке трансформатора:

I₁= I_1/2+(U₃• I₃)/ U₁; I₁=2,94+(36•0,277)/24=3,35 A (9)

Расчетная мощность трансформатора:

S_T=0,5 (U₁I₁+m₂U₂I₂+ U₃I₃); (10)

S_T=0,5 (24•3,35 +15,3 •4,6 +36•0,277)=80,4 B•A

Выбирается броневой ленточный магнитопровод из стали марки 3422, Д_C=0,1 mm

Выбираем ориентировочные величины электромагнитных нагрузок: амплитуды магнитной индукции в магнитопроводе трансформатора B_m=1,34 Тл и действующее значение плотности тока в обмотке j=4,4 A/mm²

Определяем значение коэффициента заполнения магнитопровода сталью k_c=0,88

Выбирается ориентировочное значение коэффициента заполнения окна магнитопровода медью k₀ =0,249

Конструктивный параметр, представляющий собой произведение площади поперечного сечения магнитопровода S_C и площади окна под обмотки S₀

S_CS₀=(S_T100)/(2,22·ѓ·B_m•j•k_c•k₀); (11)

S_CS₀=(80,4 •100)/(2,22•400•1,36 •4,6•0,88•0,249)= 6,6 см⁴

Выбираем типоразмер магнитопровода - ШЛ12х16 (S_CS₀=6,9см⁴); a=12 mm; b=16 mm; c=12 mm; h=30 mm; S_C=1,92 см²; S₀=3,6см²; l_M=10,4 см; m_c=135 г.;

Выбираем ориентировочные значения падения напряжения на первичной обмотке, выраженного в процентах от номинального значения U₁, Д U_1%=3,5% и падений напряжения во вторичных обмотках, в% от соответствующих номинальных значении U₂ и U₃ равные друг другу Д U_2,3%=4,4%

Число витков:

; (12)

=57

Число витков на выпрямителе B:

; (13)

=36

Число витков на вторичной обмотке подключенной непосредственно к нагрузке H_3:

; (14)

=85

Площади поперечных сечений обмоточных проводов без изоляции для всех обмоток трансформатора рассчитываются по формулам:

q_1пр= I₁/j; q_1пр=3,35/4,6=0,7283 мм² (15)

q_2пр= I₂/j; q_2пр=4,6 /4,6=1 мм² (16)

q_3пр= I₃/j; q_3пр=0,277/4,6=0,0602 мм² (17)

Выбирается марка обмоточных проводов ПЭВТЛ-1 t_Tmax до 120⁰.

Габариты провода:

d _1пр=0,96 мм; q_1пр=0,7238 мм²; d_1из= 1,02 мм;

d _2пр=1,16 мм; q_2пр=1,057 мм²; d_2из= 1,24 мм;

d _3пр=0,27 мм; q_3пр=0,05726 мм²; d_3из= 0,31 мм;

Действующие значения плотности тока во всех обмотках трансформатора:

j₁=I₁/ q_1пр; j₁=3,35/0,7238=4,63 A/мм²; (18)

j₂=I₂/ q_1пр; j₁=4,6 /1,057 =4,35 A/мм²; (19)

j₃=I₃/ q_1пр; j₁=0,277/0,05726 =4,84 A/мм²; (20)

Удельные потери мощности в магнитопроводе трансформатора:

P_Суд= P_СудH (B_m/В_mH)²; P_Суд=15,4 Вт/кг (21)

P_c=P_Суд •m_c•10^-3; P_c=15,4•135•10^-3=2,08 Вт (22)

Потери мощности в обмотках:

P_M=с (0,9• j₁²•• q_1пр+1,1 (j₂²•m₂••q_2пр+ j₃²• •q_3пр)) (23)

• l_M (1+б(t_Tmax-20))•10^-2;

P_M=0,0175 (0,9• 4,63 ²•57• 0,7238+1,1 (4,35 ²•0,135•36•1,057+ 4,84 ²• 85•0,0602))• ?10,4 (1+0,00411 (120-20))•10^-2=2,66 Вт

Суммарные потери мощности в трансформаторе:

P_T=P_C+P_M; P_T=2,08+2,66=4,74 Вт (24)

КПД трансформатора:

; (25)

=92,8%

(26)

=81,4%

2. Конструкторская часть

2.1 Организация рабочего участка

Цех по ремонту трансформаторов имеет: участок сборки трансформаторов, оснащенный краном грузоподъемностью 3-5 тонн, что позволяет производить перемещение трансформаторов массой до 5 тонн. На сборочном участке имеются 4 рабочих места, оснащенных необходимыми инструментами для ремонта трансформаторов, а также стенд-решетка для ремонта и испытания трансформаторов, слива и залива трансформаторного масла, комплекс специального технологического оборудования для восстановления обмоточного провода.

В цехе производится очистка, сушка, регенерация трансформаторных масел с последующими испытаниями и измерениями параметров переработанного трансформаторного масла.

Оснащенность выездной лаборатории современной техникой позволяет проверять качество ремонта электрооборудования непосредственно в очаге возникновения аварийной ситуации, что повышает скорость и достоверность оценки объемов и затрат предстоящего ремонта, а также соответствие установленным нормам технических характеристик отлаженного оборудования.

2.2 Автоматическое управление системой охлаждения силового трансформатора

Управление работой системы охлаждения осуществляется автоматически. Охлаждающие устройства в системах охлаждения мощных трансформаторов разбиты на несколько групп, которые последовательно включаются в работу в зависимости от изменения условий работы трансформаторов. Электрическая схема управления системой охлаждения типа ДЦ должна обеспечивать:

- автоматическое включение основной группы охлаждающих устройств одновременно с включением трансформатора на номинальное напряжение в режиме холостого хода;

- автоматическое включение первой дополнительной группы при повышении нагрузки трансформатора свыше 40% номинальной;

- автоматическое включение второй дополнительной группы при повышении нагрузки трансформатора свыше 75% номинальной;

- автоматическое отключение охлаждающих устройств, при указанном выше изменении нагрузки и отключении трансформатора;

- автоматическое включение резервного охладителя вместо вышедшего из строя в результате аварии рабочего;

- автоматическое включение резервного питания при недопустимом снижении или исчезновении напряжения в основной питающей цепи, а также обратное переключение в основную цепь при восстановлении в ней допустимого напряжения;

- возможность ручного управления каждым охладителем;

- сигнализацию на щит управления о прекращении работы системы охлаждения, о включении в работу резервного охладителя, о включении резервного питания;

- защиту электродвигателей от токов короткого замыкания, перегрузок и работы на двух фазах.

Аппаратуру схемы управления системой охлаждения помещают в шкафах управления. В шкафу кроме аппаратуры установлены кабельные муфты и сальники для ввода силовых и контрольных кабелей, клеммные сборки для подсоединения кабелей, осветительная лампа и нагреватели, предназначенные для поддержания температуры, требуемой для нормальной работы аппаратуры. Нагреватели включают при температуре окружающего воздуха - 25°С автоматически с помощью термодатчика либо вручную. Заводами выпускаются несколько типоисполнений шкафов управления типа ШАОТ-ДЦ: основной шкаф для одного резервного охладителя, двух охладителей основной группы и одного охладителя дополнительной группы; основной шкаф для одного резервного охладителя, одного охладителя основной группы и одного охладителя дополнительной группы; дополнительные шкафы соответственно для двух, трех и четырех рабочих охладителей. Систему охлаждения мощного силового трансформатора комплектуют одним или несколькими шкафами, обеспечивающими заданный режим работы. Силовые цепи электродвигателей насосов и вентиляторов питаются от сети трехфазного переменного тока напряжением 220 или 380 В; цепи управления и сигнализации питаются от сети однофазного переменного и постоянного тока напряжением 220 В.

1Qa, 1Qb, 1Qc - контакты выключателей трансформатора; К20 - промежуточное реле включения рабочего и резервного вводов питания; S1F-S8F, S30F, S31F - автоматические выключатели; K2S - реле времени; K11, К12 - магнитные нереверсивные пускатели рабочего и резервного вводов питания; К1-К4 - магнитные нереверсивные пускатели охлаждающих устройств; l-IV - охлаждающие устройства соответственно: резервного охладителя, рабочего охладителя, рабочего охладителя первой дополнительной группы и рабочего охладителя второй дополнительной группы; S1-S4, S21 - универсальные переключатели; К21-К26 - реле промежуточные; H1 - лампа сигнальная; К31, К32 - контакты реле тока; E1, Е2 - контакты термосигнализатора.

Рисунок 6 - Принципиальная схема управления работой охлаждающих устройств системы охлаждения

Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа ДЦ, для автоматического управления универсальные переключатели устанавливают в положение «Автоматическое», а автоматические выключатели в положение «Включено». При включении трансформатора в сеть размыкаются вспомогательные контакты выключателей трансформатора и обесточивают катушку промежуточного реле К20. Контакты этого реле замыкаются, что приводит к включению охлаждающих устройств основной группы. При повышении нагрузки трансформаторов свыше 40% номинальной закрываются контакты токового реле К32 в цепи управления выключателей трансформатора. Это приводит к срабатыванию реле К22, которое закрывает свои контакты в цепи управления охлаждающих устройств первой дополнительной группы. Охлаждающие устройства включаются в работу. При повышении нагрузки трансформаторов более 75% номинальной закрываются контакты токового реле К31 в цепи управления выключателей трансформатора. Это приводит к включению охлаждающих устройств второй дополнительной группы. Отключение охлаждающих устройств происходит аналогично. При выходе из строя одного из рабочих охлаждающих устройств замыкаются контакты пускового реле этого устройства в цепи управления резервного охлаждающего устройства, которое с выдержкой времени включается в работу. Резервное охлаждающее устройство включается в работу также при повышении темпера: туры масла в трансформаторе выше допустимых значений. Для этого в схему управления выключателями трансформатора введены контакты термосигнализаторов, контролирующих температуру масла. При срабатывании контактов термосигнализатора происходит включение или отключение промежуточного реле, имеющего контакты в цепи управления резервным охлаждающим устройством. При снижении напряжения в рабочем вводе питания ниже 85% номинального или при полном его исчезновении отключается магнитный пускатель рабочего ввода, который замыкает свои контакты в цепи магнитного пускателя резервного ввода. Магнитный пускатель резервного ввода включает резервное питание. При падении напряжения до 85% номинального в рабочем и резервном вводах питания произойдет возврат реле минимального напряжения. Своим замыкающим контактом в цепи сигнализации реле дает сигнал о падении напряжения. Ручное управление каждым охлаждающим устройством осуществляется установкой универсального переключателя в схеме его управления в положение «Местное». Защита электродвигателей насосов и вентиляторов осуществляется автоматическими выключателями. Электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц должна обеспечивать: Автоматическое включение всех рабочих электронасосов при подаче напряжения на трансформатор, если температура верхних слоев масла в баке равна или превышает 15°С;

- автоматическое отключение всех рабочих электронасосов при снятии напряжения с трансформатора или при снижении температуры верхних слоев масла в баке трансформатора ниже +15°С, но только после закрытия моторных задвижек подачи воды;

- автоматическое включение пускового электронасоса при подаче напряжения на трансформатор, если температура слоев масла в баке трансформатора ниже 15°С;

- автоматическое отключение пускового насоса при снятии напряжения с трансформатора или при включении в работу рабочих электронасосов;

- автоматическое включение резервного питания при недопустимом снижении или исчезновении напряжения в основной цепи, а также обратное переключение на основную цепь при восстановлении в ней допустимого напряжения;

- автоматическое включение резервного маслонасоса вместо аварийно отключенного рабочего;

- сигнализацию о включении и отключении пускового электронасоса, о включении и отключении каждого рабочего электронасоса, о включении резервного электронасоса вместо вышедшего из строя рабочего, о прекращении работы всех рабочих электронасосов, о включении резервного источника питания;

- сигнализацию о закрывании и открывании автоматических задвижек на линии подачи воды в маслоохладители;

- автоматическое включение циркуляции воды через маслоохладители только после включения рабочих электронасосов циркуляции масла. Автоматическое отключение циркуляции воды при снижении температуры масла ниже 15°С или при снятии напряжения с трансформатора.

Рисунок 7 - Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа ДЦ



1Qa, 1Qb, 1Qc - контакты выключателей трансформатора; К20 - реле промежуточное для включения рабочего и резервного ввода питания; S1F-S3F, S30F, S31F - автоматические выключатели; K1, К2 - магнитные нереверсивные пускатели рабочего и резервного ввода питания; КЗ-К5 - магнитные нереверсивные пускатели управления электронасосом; I - пусковой электронасос; II, III - рабочие электронасосы; S1-S3 - универсальные переключатели; К21, К22 - реле промежуточные; E1, Е2 - контакты термосигнализатора.

Рисунок 8 - Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц

Принципиальная электрическая схема управления системой охлаждения типа Ц для автоматического управления работой системы охлаждения автоматические выключатели необходимо установить в положение «Включено», а универсальные переключатели - в положение «Автоматическое». В случае включения трансформатора при температуре масла в нем ниже 15°С включается только пусковой насос, рабочие насосы не включаются благодаря наличию нормально открытых контактов пускового реле в их пусковой цепи. При повышении температуры масла более 15°С замыкаются контакты термосигнализатора, срабатывает пусковое реле, включаются пусковые цепи рабочих маслонасосов и одновременно разрываются цепи питания пускового насоса. Одновременно с пусковым реле срабатывает реле открывания задвижек, которое с выдержкой времени включает электрическую цепь открытия задвижек по воде. При понижении температуры масла ниже 15°С вначале срабатывает электрическая цепь закрытия задвижек по воде, а затем цепь отключения рабочих охладителей и включения пускового насоса. Аппаратура управления работой системы охлаждения располагается в шкафах типа ШАОТ-Ц или ШАОТ-ЭЦ.

2.3 Проверочный расчет площади рабочего участка

Расчёт естественного и искусственного освещения

Расчет общей световой мощности

Рассчитываем общую световую мощность Р_св, Вт/м², по формуле:

(27)

где R - удельная световая мощность, Вт/м², равная 20;

- площадь участка, м², равная 87,42.

Расчет количества ламп

Рассчитываем общее количество ламп П_л, штук, по формуле:

(28)

где Р - мощность одной лампы Р, Вт, равная 100.

Таким образом, необходимо семнадцать ламп.

Расчет площади окон для естественного освещения

Рассчитываем площадь окон для естественного освещения м², по формуле:

(29)

где L - коэффициент освещённости, принимаем равным 0,25.

Расчет количества окон

Рассчитываем количество окон N _ок, ед., по формуле:

(30)

где F_oL - площадь одного окна.

Площадь одного окна , м², рассчитываем по формуле:

(31)

где - ширина окна, м², равная 1,20;

- высота окна, м², равная 2,76.

Таким образом, нам необходимо 8 окон.

Расчёт вентиляции

Искусственная вентиляция. Рассчитываем производительность вентилятора W_в, м³/ч, по формуле:

(32)

где - объём участка, м³, равный 275,37;

К - кратность обмена воздуха, м³, принимаем равным 6.

Мощность электродвигателя N_дв, кВт, для привода вентилятора рассчитываем по формуле:

(33)

где H_в - напор вентилятора, Па, принимаем равным 900;

- коэффициент запаса мощности, принимаем равным 1,3;

- КПД вентилятора, принимаем равным 0,5;

- производительность вентилятора, принимаем равной 0,95.

Расчёт отопления

Рассчитываем максимальный часовой расход тепла , ккал/час, по формуле:

(34)

где - объем здания по наружному обвалу м³;

- удельный расход тепла на отопление, ккал/час, равный 0,55;

- удельный расход тепла на вентиляцию, ккал/час, равный 0,25;

- внутренняя температура, ^оС, равная 20;

- наружная температура, ^оС, равная минус 31.

Рассчитываем объем здания , м³, по наружному обвалу по формуле:

(35)

где а - ширина участка, м, равная 7,5;

b - длина участка, м, равная 15,4;

h - высота участка, м, равная 3,82.

Расчет площади нагревательных приборов

Рассчитываем площадь нагревательных приборов м², по формуле:

(36)

где K_p - коэффициент теплоотдачи, ккал/м³, принимаем равным 7,4;

t_cp - средняя расчётная температура воды в приборе ^оС, принимаем

равной 80;

t_в - температура воздуха ^оС, равная 15.

Расчет количества нагревательных приборов

Рассчитываем количество нагревательных приборовед., по формуле:

(37)

где - площадь поверхности одного нагревательного прибора, м², принимаем равную 4.

Принимаем 8 нагревательных приборов.

2.4 Необходимое основное и вспомогательное оборудование для рабочего участка

Количество необходимого основного и вспомогательного оборудования зависит от степени загруженности цеха и рабочего участка по ремонту силовых масляных трансформаторов.

Вспомогательное оборудование предназначено для выполнения работ по обслуживанию нужд основного производства. Оно не принимает участия непосредственно в операциях технологических процессов по объектам плана предприятия.

К нему относят оборудование для изготовления и ремонта инструмента, приспособлений, для ремонта и обслуживания производственного оборудования, измерительные приборы и приспособления. Также к вспомогательному оборудованию относят санитарно-техническое оборудование.

Основное оборудование для выполнения различных видов работ на рабочем участке по обслуживанию и ремонту включает:

- верстак или стол, имеющий слесарные тиски;

- набор слесарного инструмента: набор ключей, набор отвёрток, молоток, напильник, плоскогубцы, бокорезы, ножовка по металлу;

- инструмент с изолированными накладками: набор отвёрток, плоскогубцы, бокорезы и другой специальный инструмент, рассчитанный на определённое напряжение;

- средства защиты от поражения электрическим током: диэлектрический коврик, диэлектрические перчатки, деревянная подставка;

- измерительные приборы: амперметр, вольтметр, ваттметр, омметр, мегаометр, мультиметр;

- специальные испытательные стенды: специализированный блок питания переменного и постоянного тока, на напряжение 0 - 220 В.

2.5 Требования количества рабочих мест на рабочем участке

Рассчитываем рабочую площадь №1 м², по формуле:

(38)

где - длина рабочей зоны, м, равная 10,3, установленная исследовательским путем;

- ширина рабочей зоны, м, равная 2,4, установленная исследовательским путем

Рассчитываем рабочую площадь №2 м², по формуле:

(39)

где - длина рабочей зоны, м, равная 10,3, установленная исследовательским путем;

- ширина рабочей зоны, м, равная 3,8, установленная исследовательским путём.

Рассчитываем общую рабочую площадь , по формуле:

(40)

На участке должно располагаться 10 рабочих мест. По нормам охраны труда и технике безопасности площадь одного рабочего места на участке с учетом рабочей зоны должна быть не менее 3 м².

Рассчитываем площадь одной рабочей зоны на участке , по формуле:

(41)

где n - количество рабочих мест в лаборатории, ед., равное 10, установленное исследовательским путем.

= 63,86 10 = 6,4

Площадь, отводимая на одно рабочее место на рабочем участке превышает минимальные допустимые нормы, что вполне удовлетворяет требованиям охраны труда.

трансформатор установка масляный ремонт

2.6 Требуемое количество рабочих, для выполнения данных работ на рабочем участке

В соответствии со статьей 60 «Основ законодательства о труде», администрация предприятий, учреждений, организаций обязана обеспечивать надлежащее техническое оборудование всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие требованием охраны труда.

Правила по технике безопасности и производственной санитарии для цехов и предприятий, в которых производиться ремонт электрооборудования. Эти правила предъявляют высокие требования к гигиене труда. Помещения цехов, расстановка в них оборудования и механизмов должны удовлетворять требованиям санитарных норм.

Помещения предприятия должны быть светлыми, теплыми и сухими. Они могут быть расположены на любом этаже. Площади рабочих помещений должны быть такими, чтобы на одного рабочего приходилось не менее 4 м². Объем помещения на каждого работающего не менее 15 м³. Высота дверей и проходов нормирована не ниже 2,0 м, высота помещений не менее 3,2 м, расстояние от пола до выступающих конструктивных элементов не менее 2,6 м, минимальная ширина дверей 1,4 м, ширина пешеходных галерей 1,5 м. Окна проектируют так, чтобы падающий свет освещал все рабочие места.

Рассчитываем количество одновременно работающих на рабочем участке N, человек, по формуле:

(42)

где Sн₁ - площадь необходимая для одного работающего, м², равная 4.

На рабочем участке одновременно могут работать 16 человек, так как имеет 10 рабочих мест. На каждом рабочем месте могут работать не более двух человек, поэтому участок соответствует выше изложенным правилам.

2.7 Характеристики технического обслуживания и ремонта издели я

Ремонтное производство - осуществленный производственный процесс ремонта изделий на предприятии с заданной программой.

Производственный процесс - совокупность всех действий людей
и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

Производственный процесс, включает в себя не только разборку, сборку машины и восстановление деталей, но также контроль качества, транспортировку и хранение продукции, подачу электроэнергии, сжатого воздуха, подвод воды и другие элементы деятельности.

В общем виде производственный процесс капитального ремонта сложного изделия состоит из ряда технологических процессов в определенной последовательности выполнения.

Ремонт детали - комплекс технологических операций, операция, по возобновлению исправности или работоспособности детали с условием восстановления ее размеров и ресурса до уровней, указанных в нормативно-технической документации на ремонт.

Восстановление детали - комплекс технологических операций, операция, по возобновлению исправности или работоспособности детали с условием восстановления ее размеров и ресурса до уровня новой детали. Сюда относятся технологические процессы, в которых используется наращивание деталей наплавкой, гальваническим способом, обработка давлением, резьбовых вставок и так далее.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Так, технологический процесс сборки представляет собой часть производственного процесса, непосредственно связанного с последовательным соединением отдельных деталей в сборочную единицу; технологический процесс ремонта детали представляет собой часть производственного процесса, связанного с изменением состояния детали, геометрической формы, размеров, качества поверхности.

Технологический процесс, в свою очередь, подразделяется на ряд технологических операций.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемого непрерывно на одном рабочем месте при изготовлении одной и той же продукции. Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке и разборке. Например, технологическая операция разборки воздушного выключателя состоит из переходов: снятия, расшплинтовки и отвертывания крепежных изделий, снятия стопорных колец, демонтажа ножей и губок механизма включения.

Последовательное описание проводимых операций технологического процесса или переходов в операции называют технологической картой. Она содержит сведения о рациональной последовательности выполнения операций или переходов, технические требования, режимы работы, оборудование, инструмент, материалы, способы контроля, время на выполнение работы, разряд рабочего и другие. Технологическая карта является основной для экономических расчетов, организации и планирования производства. Содержание карт позволяет намечать технологический маршрут, проектировать или выбирать оборудование, инструмент, приспособления, подсчитывать объем работы и число исполнителей, осуществлять расстановку оборудования, контролировать качество выполненных работ как на отдельном рабочем месте, так и в отделении, цехе и так далее.

В ремонтном производстве единой системой технологической документации ЕСТД установлены определенные формы карт:

- маршрутной;

- операционных карт технологических процессов;

- ведомости технического контроля;

- ведомости оснастки на разборку;

- сборку и сводные ведомости оборудования;

- комплектовочные карты и другие.

Основным документом для осуществления технологических процессов ремонта машин в сельском хозяйстве служит типовая технология.

В комплект материалов типовой технологии входят:

- технические требования со сводными таблицами на сдачу в ремонт и выдачу из ремонта электродвигателей;

- агрегатов и узлов;

- технические требования на капитальный ремонт а также по их дефектовке;

- маршрутные технологические процессы на капитальный ремонт электрооборудования;

- технологические карты на ремонт и маршрутные технологические процессы на восстановление деталей;

- указания по организации ремонта;

- средние нормативы времени и средние нормы расхода материалов на ремонт;

- перечень ремонтного оборудования;

- приспособлений;

- приборов и инструментов;

- альбом чертежей нестандартного ремонтно-технологического оборудования и оснастки.

В технологическую документацию по ремонту входят: график технического обслуживания и ремонта, технические требования на текущий ремонт, технологические карты при текущем ремонте, чертежи нестандартного оборудования, технические требования на ремонт, рекомендации по организации и технологии ремонта.

2.8 Система планово-предупредительного обслуживания и ремонта электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве

Планово-предупредительное обслуживание и ремонт электрооборудования сельского хозяйства - это совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору за электрооборудованием, его обслуживанию и ремонту, проводимым профилактически с целью обеспечения безотказной его работы. Система должна обеспечивать исправность электрооборудования, его полную работоспособность, максимальную производительность и высокое качество обрабатываемых рабочими машинами продуктов и изделий. В систему Планово-предупредительное обслуживание и ремонт электрооборудования входят следующие работы и мероприятия:

- определение видов работ по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования и их описание;

- установление периодичности между техническим обслуживанием и ремонтами;

- планирование профилактических операций и контроль за их осуществлением;

- разработка системы оплаты труда работников энергетической службы хозяйства;

- организация снабжения этой службы материалами и запасными частями;

разработка методов и организация контроля качества технического обслуживания и ремонта;

- организация технического обслуживания и ремонта;

составление графиков обслуживания и ремонта и их выполнение;

- организация производственной базы для выполнения необходимых работ;

- разработка и уточнение различных нормативов.

Основное достоинство системы планово-предупредительного обслуживания и ремонта электрооборудования сельского хозяйства - ее плановость, она устанавливает следующие виды обслуживания и ремонтов:

Текущий осмотр - комплекс работ для проверки и выявления неисправного электрооборудования в процессе эксплуатации.

Технический уход - комплекс работ для поддержания исправного состояния и работоспособности электрооборудования в процессе эксплуатации.

Технический уход подразделяется на два вида:

- техническое обслуживание производственное;

- техническое обслуживание межремонтное.

Производственное техническое обслуживание осуществляют в процессе эксплуатации персонал, обслуживающий рабочие машины, и дежурные электромонтеры. При этом очищают оборудование от пыли и грязи, регулируют крепления и тому подобное Электромонтеры контролируют выполнение производственными рабочими правил эксплуатации оборудования и при необходимости проверяют и регулируют электрооборудование, осматривают его и устраняют обнаруженные мелкие неисправности.

Межремонтное техническое обслуживание - выполняют электромонтеры электротехнической службы. В объем технического обслуживания входят операции производственного технического обслуживания, а также проверка заземления, степени нагрева, отсутствия ненормальных шумов при работе, центровки привода, работы и при необходимости регулировка электрооборудования и его пускозащитной аппаратуры, измерительных приборов, выявление и устранение мелких неисправностей.

Текущий ремонт - основной профилактический вид ремонта, обеспечивающий долговечность и безотказность работы электрооборудования. Путем чистки, проверки, замены быстроизнашивающихся частей и наладки оборудование поддерживают в работоспособном состоянии до следующего планового ремонта. В объем текущий ремонта электрических машин входят операции технического обслуживания, демонтаж, транспортировка, дефектация, разборка электрооборудования и его ремонт, кроме ремонта базовых узлов, обмотки, активная сталь и тому подобных.

2.9 Организация эксплуатации и ремонта электроустановок

Форма технического обслуживания и ремонта электрооборудования хозяйства зависит от его электровооруженности, количества электрооборудования, его сложности, обеспеченности хозяйства квалифицированными кадрами, наличия необходимых технических средств, производственной базы, условий территориального расположения обслуживаемых объектов и так далее.

В настоящее время существуют три формы технического обслуживания и текущего ремонта электрооборудования.

Хозяйственная, индивидуальная, форма эксплуатации электрооборудования рекомендуется при объеме работ свыше 800 условных единиц эксплуатации УЕЭ. При этой форме весь комплекс работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту, за исключением отдельных работ, периодические контрольно - измерительные, пусконаладочные и другие, выполняет персонал электротехнической службы самого хозяйства.

Специализированная, смешанная, форма обслуживания применяется при объеме работ от 300 до 800 УЕЭ. При такой форме хозяйство передает на договорных началах специализированным на полное техническое обслуживание и текущий ремонт, отдельные объекты, животноводческие фермы, промышленные животноводческие комплексы, кормоцехи и тому подобное. Остальной объем работ выполняет персонал электротехнической службы хозяйства.

Комплексная, централизованная, форма обслуживания электрооборудования рекомендуется при объеме работ до 300 УЕЭ. При такой форме все виды работ по техническому обслуживанию и ремонту, контрольные измерения. Пусконаладочные работы и другие, выполняют на договорных началах привлекаемее специализированные предприятия.

Определение и сравнение технико-экономических показателей различных вариантов обосновывает наилучшую структуру электротехнической службы.

В зависимости от условий электромонтеры дежурной, оперативной, группы могут выполнять только внеплановые работы, полная специализация персонала, или осуществлять совмещенное обслуживание, а в свободное от оперативных работ время - выполнять плановые работы на пункте технического обслуживания, ПТО.

В настоящее время существуют два метода расчета численности электромонтеров электротехнической службы.

Первый метод основан на использовании условных единиц эксплуатации, УЕЭ. Под одной условной единицей эксплуатации понимается трудоемкость работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту электроприводов, снабженных приборами автоматического управления, с электродвигателями мощностью 10 кВт и выше. Все многообразие электрооборудования, установленного в хозяйствах, переводится в соответствующие УЕЭ.

Общее число электромонтеров для хозяйства определяют по средней норме нагрузки на одного человека, равной 70 УЕЭ. Фактически 70 УЕЭ/человек средняя годовая норма нагрузки на одного электромонтера, или условный объем работ, который он должен выполнить в течение года.

Второй метод определения численности электромонтеров основан на использовании условной единицы ремонта, УЕР, под которой понимается трудоемкость работ по техническому обслуживанию и ремонту асинхронного короткозамкнутого электродвигателя закрытого исполнения условной мощностью 5 кВт, напряжением 380/220 В частотой вращения 1500 об/мин.

При нормальной доступности элементов электрооборудования и средней обеспеченности техническими средствами трудоемкость одной УЕР по видам ремонтных работ составляет: по ТО - 0,5 по замене смазки ЗС - 0,25 по ТР - 4,8 и капитальному ремонту КР - 12,5 ч.

Знание технологии производства и периодичности ТО, ЗС и ТР определяет общую трудоемкость работ Т.

Периодичность ТО, ЗС и ТР устанавливается системой ППРЭ сельского хозяйства.

Необходимую численность электромонтеров N для выполнения этих плановых работ определяют по выражению:

М = Т Ф, (43)

где Ф - годовой фонд рабочего времени электромонтера с учетом праздничных, отпускных, выходных, предвыходных дней, дней болезни и продолжительности рабочего дня, ч. Обычно Ф близок к 1800 часов.

Трудоемкость работ дежурной, оперативной, группы электромонтеров принимают равной 0,15 - 0,25 Т при этом учитывают многолетнюю статистику таких работ в хозяйстве и необходимость соблюдения безопасности труда при выполнении работ.

Исходя из требований правил безопасности труда при эксплуатации электроустановок потребителей за каждым участком должно быть закреплено два электромонтера, один из которых назначается старшим.

На участках I категории с объемом работ более 200 УЕЭ разрешается иметь дополнительный персонал.

Основой организации работ являются месячный или квартальный график ТО и годовой график ТР.

При их разработке необходимо учитывать следующее:

- сроки выполнения работ должны соответствовать техническому состоянию оборудования или нормируемой продолжительности между ремонтами;

- даты ТР электрооборудования следует совмещать с датами ремонта машин, на которых оно используется;

- электрооборудование, используемое сезонно, целесообразно ремонтировать перед периодом его интенсивной эксплуатации;

- планируемая длительность работ должна соответствовать категории сложности электрооборудования;

- время на переходы электромонтеров по объектам обслуживания в течение рабочего дня необходимо максимально сокращать;

- весь рабочий день электромонтеров должен быть максимально заполнен работой.

2.10 Методика расчета, выбор проводов, коммутационной и защитной аппаратуры

Выбор сечения проводников в сетях напряжения до 1000 В, которые

прокладывают в помещениях, тесно связан с выбором плавких вставок и установок автоматических выключателей.

К выбору сечения проводника приступают, после того как определен номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автомата, который рассчитываем по формуле:

(44)

где - длительно допустимый ток проводника, А, равный 25;

- длительный расчетный ток электроприёмника или рассматриваемого участка сети, А, равный 20;

- кратность допустимого длительного тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата, А, равная 0,8.

А по условию соответствия сечения провода выбранному току срабатывания защитного аппарата, рассчитываем по формуле:

(45)

где - номинальный ток защитного аппарата, А, равный 20;

- поправочный коэффициент, учитывающий условия прокладки.

При нормальных условиях прокладки, когда температура среды равна 25°С для проводов и 15°С для кабелей, равен 1.

Значение K_з определяют в зависимости от значения тока защитного аппарата, изоляции проводников и условий их прокладки.

По наибольшему значению I_пр выбирают сечение провода или кабеля по таблицам длительно допустимых токовых нагрузок из правил устройств электроустановок - ПУЭ.

При выборе проводников необходимо помнить, что для электрических сетей, как правило, должны применяться проводники с алюминиевыми жилами.

Пусковой ток , А, для электрических двигателей рассчитываем по формуле:

(46)

Пользуясь таблицами ПУЭ, выбираем три одножильных провода марки АПВ сечением 4 мм², для прокладки в трубе с допустимой токовой нагрузкой

29 А. Аналогично подбираем защитный аппарат и сечение провода к электродвигателю.

Расчетную активную мощность двигателей магистрали, кВт, рассчитываем по формуле:

(47)

где - установленная паспортная мощность каждого из электроприемников, работающих во время ожидаемого максимума более 0,5 ч, кВт, равная 1,1;

- к. п. д. токоприемника, равный 0,8;

- установленная мощность каждого из электроприемников, работающих менее 0,5 ч, кВт, равная 4,5.

Расчетную реактивную мощность участка магистрали, , Вар, рассчитываем по формуле:

(48)

где - соответствует номинальному коэффициенту мощности cos электроприемника равный 0,45;

t - время работы установки, ч, равное 1.

Полную нагрузку магистрали S, кВ/А рассчитываем по формуле:

(49)

где - расчетная активная мощность, кВт, передаваемая по участку сети;

- реактивная мощность, кВар, передаваемая по участку сети.

Принимаем три одножильных провода марки АПВ сечением 4 мм², для прокладки в трубе с допустимой токовой нагрузкой 28 А.

Определение сечения кабеля, питающего распределительный пункт

Расчетную активную мощность на ввод в помещение , кВт, рассчитываем по формуле:

 (50)

Расчетный длительный ток магистрали , А, рассчитываем по формуле:

(51)

где U - напряжение сети, В, равное 380.

Проводник, выбранный по условию допустимого нагрева, необходимо проверить по допустимой потере напряжения. Допустимая потеря напряжения для внутренних электропроводок не должна быть больше 2,5%.

При выборе или проверке проводов и кабелей по допустимым потерям напряжения должно быть соблюдено условие:

Д Д (52)

где Д- расчетная потеря напряжения;

Д - допустимая потеря напряжения.

Из таблиц, по длительному току принимаем автомат защиты серии АЕ-2036Р, с номинальным током расцепителя на 60 А, магистраль прокладывается кабелем сечением 6,0 мм², с медными жилами в земле.

Расчет и выбор коммутационной и защитной аппаратуры для освещения и вентиляции рабочего места

Рассчитываем автомат защиты по , А, для двигателя вентиляции по формуле:

 (53)

где - мощность двигателя вентилятора Вт, равная 500;

U_н - напряжение сети, В, равное 380.

Рассчитываем ток защиты , А, для лампы по формуле:

(54)

где - мощность лампы, Вт, равная 80;

- напряжение сети, В, равное 220.

Расчёты показали, что двигатель вентиляции и освещение имеют малую силу тока и поэтому могут подсоединяться к магистральной сети без предохранителей и автоматов, и без изменения сечения провода.

2.11 Выбор распределительных устройств

Для приема и распределения электрической энергии в сетях предприятий напряжением до 1000 В применяют распределительные щиты и силовые шкафы.

При выборе КРУ будем в основном основываться на параметрах заданного трансформатора. А именно на значении высшего и низшего напряжений и мощности трансформатора. Мой трансформатор являются понижающим с напряжения 3,15 кВ до напряжения 0,4 кВ. Принимая во внимание относительно не большую мощность 1000 кВА и напряжение приемников 0,4 кВ будем считать, что данный трансформатор установлен в цеховой трансформаторной подстанции комплектного типа и предназначен для питания небольших станков и других устройств. Тогда необходимы следующие шкафы КРУ:

- шкаф для ввода высокого напряжения, для подачи высокого напряжения на вводы трансформатора со стороны ВН. Для цеховых подстанций характерна кабельная распределительная сеть, поэтому выбираем шкаф кабельного ввода 4ШН-12К. Позволяет производить включение и отключение силового трансформатора со стороны ВН. Это шкаф внутренней установки с односторонним обслуживанием;

- шкаф шинного ввода 4ШН-11Ш, для ввода в КРУ от трансформатора;

- шкаф отходящих линий 5ШН-610Ш-3, включающий в себя релейный блок. Позволяет производить включение и отключение присоединение потребителей на стороне НН, вести учет расхода энергии, обеспечивает защиту линий потребителей и цепей собственных нужд при перегрузках, коротких замыканиях.

Для защиты от однофазных замыканий на землю предусмотрены токовые реле в нулевых проводах отходящих линий.

Защита от многофазных коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями серии А3100.

3. Экономическая часть

3.1 Расчет сметы затрат и себестоимости продукции

Расчет затрат на текущий ремонт силового масляного трансформатора

Затраты на электроэнергию

Трансформатор работает не зависимо от окружающей среды. Возьмем среднее значение часов наработки за год. Трансформатор работает 24 часа в сутки, в месяц 720 часов.

Вр_раб = Вр_мс • 12 (57)

Вр_раб = 720 • 12 = 8640 часов

где Вр_раб - наработка в год, час

Вр_м-с - наработка за один месяц.

Вычислим стоимость затрат электроэнергии, стоимость возьмем 2,97 рублей за 1 кВт:

Зт_эл.эн = Вр_раб • 2,97 (58)

Зт_эл.эн = 8640 • 2,97 = 25661 рублей

Затраты на текущий ремонт

Текущий ремонт проводиться 1 раз в год, то есть 1 раз в 12 месяцев.

Рассчитаем затраты на текущий ремонт:

Зт=N₁₊N₂₊N_3+…N_n, (59)

где N₁ - стоимость доливки масла;

N₂ - стоимость изолятора высокого напряжения;

N₃ - стоимость газового реле;

N₄ - стоимость очистки от грязи и масла;

Зт = 126+800+1250+287=2463

Затраты на заработную плату

По тарифным ставкам годовой фонд общий ФЗН рабочих определяется по формуле:

ФЗН_общ = Ф_год • С_час • N_рем(1+К_допл+К_пр+К_доп)•К_р (60)

где Ф_год - годовой фонд рабочего времени, час;

С_час - часовая тарифная ставка рабочего, рублей;

К_р - районный коэффициент, К_р = 1,15;

К_допл - коэффициент учитывающий доплаты, К_допл = 0,4 - берется по данным предприятия;

К_пр - коэффициент, учитывающий премии, К_пр = 0,5 - берется по данным предприятия;

К_доп - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату, К_доп - 0,14 - берется по данным предприятия;

N_рем - численность ремонтных рабочих, человек.

Для расчетов примем рабочего с 4 разрядом и часовой тарифной ставкой С_{час I} = 28,3 рублей.

Средне часовая тарифная ставка определяется по формуле:

С_час = С_{час I} • N_{рем I} ? N_рем (61)

где С_{час I} - часовая тарифная ставка I-го разряда, рублей;

N_{рем I} - количество ремонтных рабочих I-го разряда, человек.

С_час = (28,3•2) ? 2 = 28,3

ФЗП_рем = 1840•28,3•2 (1+0,4+0,5+0,14)•1,15 = 244321,82

Расчет среднемесячной заработной платы:

ЗП_ср.мес = ФЗП_общ ? N_раб ? 12 (62)

ЗП_ср.мес = 244321,82 ? 2 ? 12 = 10180

Вычислим годовую заработную плату одному рабочему:

ЗП_год = Зт_тр + (Тр_кол• ЗП_ср.мес) (63)

где Зт_тр - затраты на один текущий ремонт, рублей;

Тр_кол - количество текущих ремонтов в год;

ЗП_ср.мес - среднемесячная заработанная плата, рублей.

ЗП_год = 2463 + (1•10180) = 12643

Таблица 4 - Затраты организации участка

Наименование	Затраты
Затраты на электроэнергию в год, рублей	25661
Годовые затраты на текущий ремонт, рублей	2463
Годовые затраты на заработную плату, рублей	12643
Всего, рублей	40767

Заключение

Ненадежная работа электрооборудования приводит к авариям и отказам, что вызывает, в свою очередь, остановку оборудования и приносит ущерб хозяйству.

Таким образом надежная работа рассматриваемого силового масляного трансформатора в производстве является обязательным условием. Выполнить это условие можно путем проведения технического обслуживания и ремонта электроустановки. Надежная работа электроустановки в значительной степени зависит от квалификации эксплуатационного персонала, который обязан знать устройство и правила обслуживания данной установки, соблюдать правила техники безопасности, своевременно и правильно проводить техническое обслуживание и ремонт, что позволяет снизить общие эксплуатационные затраты за счет уменьшения числа аварийных отказов в работе электроустановки и ущербов от их возникновения.

Внедрение системы текущего ремонта электрооборудования на предприятиях, позволяет упорядочить и регламентировать работы по техническому обслуживанию, ремонту и замене вышедшего из строя трансформаторов. Осуществлять плановые работы, вести учет произведенных работ технического обслуживания и ремонта, регулировать периодичность и содержание видов технического обслуживания и ремонта, в зависимости от технического состояния элементов электроустановки. Производить регламентные работы с целью предупреждения поломок и аварий. Планировать и материально обеспечивать выполнение регламентных работ технического обслуживания и ремонта. Произведенные экономические расчеты показывают, что применение элементов текущего ремонта и замены вышедших из строя деталей трансформаторов на предприятии, приносят положительные результаты.

Список использованных источников

1 Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов», 1986.

2 Лизунов С.Д. Лоханин А.К. «Проблемы современного трансформаторостроения в России», 2000.

3 Кацман М.М. «Электрические машины», 2000.

4 Макаров Е.Ф. «Обслуживание и ремонт электрооборудования электростанций и сетей», 2003.

5 Сибикин Ю.Д. «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий», 2006.

6 Кудрин Б.И. «Электроснабжение промышленных предприятий», 2005.

7 Воротницкий В.Э. «Нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях», 2007.

8 Киреева Э.А. «Повышение надежности, экономичности и безопасности систем цехового энергоснабжения», 2002.

9 Киреева Э.А., Орлов В.В., Старкова Л.Е. «Электроснабжение цехов промышленных предприятий», 2003.

10 Конюхова Е.А. «Электроснабжение объектов», 2002.

11 Конюхова Е.А., Киреева Э.А. «Надежность электроснабжения промышленных предприятий», 2001.

12 Боровик С.С., Бродский М.А. «Ремонт и регулировка бытовой радиоэлектронной аппаратуры», 1989.

13 Брускин Д.Э. «Электрические машины», 1987.

14 Кузнецов М.И. «Основы электротехники», 1957

15 Гончарук А.И. «Расчет и конструирование трансформаторов», 1980.

16 Касаткин А.С «Основы электротехники», 1966.

17 Худяков З.И. «Ремонт трансформаторов», 1982.

18 Бессонов Л.А. «Теоретические основы электротехники», 1978.

19 Брусенцев В.Ф. «Охрана труда и противопожарная безопасность», 1975.

20 Девисилов В.А. «Охрана труда», 2004.

21 Калошин А.И. «Охрана труда», 1981.

22 Солуянов П.В. «Охрана труда», 1977.