При возникновении в системе отказа двух и более элементов процесс поиска неисправности комбинационным методом значительно усложняется, однако методика проверок остается прежней. В данном случае появляются дополнительные комбинации нескольких функциональных элементов, приводящие к новым кодовым числам.
При комбинационном методе поиска среднее число проверок равно среднему числу параметров (тестов), используемых для однозначного определения отказа одного или нескольких функциональных элементов. Количество проверок не должно быть меньше минимального числа проверок mmin, определяемого выражением:
где i – число функциональных элементов в системе.
Максимальное число проверок равно числу функциональных элементов, тогда nmax = N.
Среднее время поиска отказавшего элемента при m проверках равно:
, (5.8)
где tпk, t0 – среднее время k-й проверки и время обработки всех результатов проверок, соответственно.
Достоинство комбинационного метода диагностики заключается в простоте логической обработки результатов. Недостатки: большое число обязательных проверок, трудности применения при числе отказов больше двух.
На практике наблюдается определенная дифференциация в применении методов поиска отказов в электротехнических изделиях и аппаратуре релейной защиты и автоматики. Метод последовательных групповых проверок используется при последовательном соединении функциональных элементов, еще более широко может применяться метод последовательных поэлементных проверок, но время поиска при его реализации весьма значительно. Комбинационный метод удобен для анализа сложных схем управления электрооборудованием с большим числом разветвлений, но он трудно реализуем при одновременном числе отказов больше двух.
Рекомендуется комплексное использование различных способов диагностики: на уровне систем – комбинационный метод; на уровне блоков – метод последовательных групповых проверок, и на уровне отдельных узлов – метод последовательных поэлементных проверок.
5.4 Технические средства диагноза
Реализация процессов технической диагностики осуществляется с помощью встроенных элементов контроля и специальной диагностической аппаратуры. Длительное время системы диагноза строились на основе использования приборов и установок общего назначения – амперметров, вольтметров, частотомеров, осциллографов и др. Применение таких средств отнимало много времени на сборку и разборку контрольных и испытательных схем, требовало относительно высокой квалификации операторов, способствовало ошибочным действиям и т. п.
Поэтому в практику эксплуатации стали внедряться встроенные устройства контроля, представляющие собой дополнительную аппаратуру, входящую в состав диагностической системы, и работающую совместно с ней. Обычно такие устройства контролируют функционирование наиболее ответственных частей системы и обеспечивают выдачу сигнала при выходе соответствующего параметра за установленные пределы.
В последнее время широкое распространение получили специальные диагностические устройства на основе комплексной аппаратуры. Такие устройства (например, пульты автономных проверок) выполняются в виде отдельных блоков, чемоданов или комбинированных стендов, в которых заранее смонтированы схемы, предусматривающие соответствующий объем диагностических операций.
Схемы комплектных устройств, применяемых при эксплуатации электрооборудования, весьма многообразны и завися от конкретного типа диагностируемого оборудования, а также от целей применения (проверки работоспособности или поиска отказов). Однако комплектные устройства не позволяют достаточно объективно судить о состоянии диагностируемого объекта, ибо даже в случае положительного исхода возможны ошибочные выводы, поскольку весь процесс диагноза зависит от субъективных качеств оператора. Поэтому в настоящее время в практику эксплуатации стали внедряться автоматизированные средства диагноза. Такие средства строятся на основе информационно-измерительных систем и предназначаются не только для контроля функционирования объекта диагноза, но и для поиска отказавшего элемента с заданной глубиной диагноза, для количественной оценки отдельных параметров, обработки результатов диагноза и т. д.
Современной тенденцией в разработке диагностических средств является создание универсальных автоматизированных средств, работающих по сменной программе, и поэтому пригодных для широкого класса электрооборудования систем электроснабжения.
5.5 Особенности технической диагностики электрооборудования
5.5.1 Задачи диагностических работ при эксплуатации электрооборудования
Применение диагностирования позволяет предупредить отказы электрооборудования, определить его пригодность для дальнейшей эксплуатации, обоснованно установить сроки и объемы ремонтных работ . Диагностирование целесообразно проводить как при применении существующей системы планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживании электрооборудования (система ППРЭсх), так и в случае перехода к новой, более совершенной форме эксплуатации, связанной с применением диагностирования по текущему состоянию.
При применении новой формы обслуживания электрооборудования в сельском хозяйстве следует проводить:
· техническое обслуживание согласно графикам,
· плановое диагностирование через определенные периоды времени или наработки;
При техническом обслуживании диагностирование служит для определения работоспособности оборудования, проверки стабильности регулировок, выявления необходимости ремонта или замены отдельных узлов и деталей. При этом диагностируются так называемые обобщенные параметры, которые несут максимум информации о состоянии электрооборудования – сопротивление изоляции, температура отдельных узлов и др.
При плановых проверках контролируются параметры, характеризующие техническое состояние агрегата и позволяющие определить остаточный ресурс узлов и деталей, ограничивающих возможность дальнейшей эксплуатации оборудования.
Диагностирование, проводимое при текущем ремонте на пунктах технического обслуживания и текущего ремонта или на месте установки электрооборудования, позволяет в первую очередь оценить состояние обмоток. Остаточный ресурс обмоток должен быть больше периода между текущими ремонтами, иначе оборудование подлежит капитальному ремонту. Помимо обмоток выполняется оценка состояния подшипников, контактов и других узлов.
В случае проведения технического обслуживания и планового диагностирования электрооборудование не разбирают. При необходимости снимают защитные сетки вентиляционных окон, крышки выводов и другие быстросъемные детали, обеспечивающие доступ к узлам. Особую роль в данной ситуации играет внешний осмотр, позволяющий определить повреждения выводов, корпуса, установить наличие перегрева обмоток по потемнению изоляции, проверить состояние контактов.
С целью улучшения условий диагностирования электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве, рекомендуется размещать его в отдельном энергоблоке, расположенном вне основных помещений. В этом случае проверка состояния электрооборудования может быть проведена с использованием специализированных передвижных лабораторий. Стыковка с энергоблоком осуществляется с помощью разъемов. Находящийся в автолаборатории персонал может проверить состояние изоляции, температуру отдельных узлов, выполнить настройку защит, т. е. провести% всего необходимого объема работ. При текущем ремонте производится разборка электрооборудования, что позволяет более детально исследовать состояние изделия и выявить неисправные элементы.
5.5.2 Основные параметры диагностирования
В качестве диагностических параметров следует выбирать характеристики электрооборудования, критичные к ресурсу работы отдельных узлов и элементов. Процесс износа электрооборудования зависит от условий эксплуатации. Решающее значение принадлежит режимам работы и условиям окружающей среды.
Основными параметрами, проверяемыми при оценке технического состояния электрооборудования, являются:
для электродвигателей: температура обмотки (определяет срок службы), амплитудно-фазовая характеристика обмотки (позволяет оценить состояние витковой изоляции), температура подшипникового узла и зазор в подшипниках (указывают на работоспособность подшипников). Кроме этого для электродвигателей, эксплуатируемых в сырых и особо сырых помещениях, дополнительно следует замерять сопротивление изоляции (позволяет прогнозировать срок службы электродвигателя);
для пускорегулирующей и защитной аппаратуры: сопротивление петли «фаза - нуль» (контроль соответствия условиям защиты), защитные характеристики тепловых реле, сопротивление контактных переходов;
для осветительных установок: температура, относительная влажность , напряжение, частота включения.
Помимо основных может быть оценен и ряд вспомогательных параметров, дающих более полное представление о состоянии диагностируемого объекта.
5.5.3 Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса обмоток электротехнических изделий
Обмотки – наиболее важный и уязвимый узел аппаратов. От 90 до 95 % всех отказов электродвигателей приходится на неисправности обмоток. Трудоемкость текущего и капитального ремонта обмоток составляет от 40 до 60 % общего объема работ. В свою очередь в обмотках самым ненадежным элементом является их изоляция. Все это говорит о необходимости тщательной проверки состояния обмоток. С другой стороны, следует отметить значительную сложность диагностирования обмоток.
В процессе эксплуатации электрооборудование находится под воздействием следующих факторов:
· нагрузки,
· температуры окружающей среды,
· перегрузок со стороны рабочей машины,
· отклонений напряжения,
· ухудшения условий охлаждения (засорение поверхности, работа без вентиляции),
· повышенной влажности.
Среди различных процессов, влияющих на срок службы изоляции аппаратов, определяющим является тепловое старение. Чтобы прогнозировать состояние изоляции, нужно знать скорость теплового старения. Тепловому старению подвержена изоляция длительно работающих агрегатов. В этом случае срок службы изоляции определяется классом нагревостойкости изоляционного материала и рабочей температурой обмотки. Тепловое старение – это необратимые процессы, происходящие в диэлектрике и ведущие к монотонному ухудшению его диэлектрических и механических свойств.
Первые работы в области количественной оценки зависимости срока службы от температуры относятся к электродвигателям с изоляцией класса А. Установлено правило «восьми градусов», в соответствии с которым повышение температуры изоляции на каждые 8 0С сокращает срок ее службы вдвое. Аналитически это правило может быть описано выражением
, (5.9)
где Тсл.0 – срок службы изоляции при температуре 0 0С, ч;
Q – температура изоляции, 0С.
Правило «восьми градусов» из-за своей простоты находит широкое применение. По нему можно проводить ориентировочные расчеты, но получить надежные результаты не представляется возможным, поскольку это чисто эмпирическое выражение, полученное без учета ряда факторов.
В процессе диагностирования электродвигателей обычно измеряют температуру корпуса статора, для этого термометр вставляется в углубление, высверленное в корпусе и залитое трансформаторным или машинным маслом. Полученные замеры температуры сравниваются с допустимыми значениями. Температура корпуса электродвигателя не должна превышать 120...150 0С для электродвигателей серии 4А. Более точные результаты оценки температурного режима можно получить, поместив термопару в обмотку статора.
Универсальным средством диагностирования теплового состояния электродвигателей является инфракрасная термография, которая обеспечивает контроль его состояния без вывода в ремонт. Неконтактные ИК-термометры измеряют температуру поверхности объекта с безопасного расстояния, что делает их исключительно привлекательными для эксплуатации вращающихся электрических машин. На отечественном рынке имеется значительное количество тепловизионных камер, тепловизоров, термографов отечественного и зарубежного производства для этих целей.
Помимо прямого замера температуры в этой ситуации могут быть использован косвенный метод – учет потребляемого тока. Повышение величины тока сверх номинального значения является диагностическим признаком ненормального развития процессов в электрической машине. Значение тока является достаточно эффективным диагностическим параметром, поскольку величина его определяет потери активной мощности, которые в свою очередь являются одной из основных причин нагревания проводников обмотки. Перегрев электродвигателя может носить длительный и кратковременный характер. Длительные превышения тока обусловлены нагрузочными режимами, плохим качеством электроэнергии. Кратковременные перегрузки возникают в основном при пуске электрической машины. По величине длительные перегрузки могут составлять(1 ... 1,8)Iном, а кратковременные (1,8Iном.
Установившееся превышение температуры обмотки асинхронного электродвигателя tу при перегрузке может быть найдено по выражению
где DРсн – расчетные постоянные потери мощности (потери в стали) при номинальном режиме работы, Вт;
DРмн – расчетные переменные потери мощности в проводниках (потери в меди) при номинальном режиме работы электродвигателя, Вт;
kн – кратность тока нагрузки по отношению к номинальному току;
А – теплоотдача электродвигателя.
Вместе с тем, как при использовании в качестве диагностического параметра тока, так и при измерении температуры обмотки с использованием специальных встроенных датчиков, не учитывается температура окружающей среды, необходимо также помнить о переменном характере приложенной нагрузки.
Существуют и более информативные диагностические параметры, характеризующие состояние тепловых процессов в электродвигателе – это, например, скорость теплового износа изоляции. Однако определение ее представляет значительные сложности.
Результаты исследований, проведенных в Украинском филиале ГОСНИТИ, показали, что одним из возможных средств определения технического состояния корпусной и межфазной изоляции является измерение токов утечки. Для определения токов утечки между корпусом и каждой из фаз электродвигателя подается напряжение постоянного тока от 1200 до 1800 В и производятся соответствующие замеры. Разница в величинах токов утечки разных фаз в 1,5 ... 2 и более раз указывает на наличие местных дефектов в изоляции фазы с наибольшей величиной тока (растрескивание, разрывы, истирание, перегрев).
В зависимости от состояния изоляции, наличия и вида дефекта при повышении напряжения наблюдается рост тока утечки. Броски и колебания токов утечки указывают на появление кратковременно возникающих в изоляции пробоев и проводящих мостиков, т. е. о наличии дефектов.
Для измерения токов утечки могут быть использованы серийно выпускаемые приборы ИВН-1 и ВС-2В или сконструирована достаточно простая установка на основе выпрямительного моста и регулируемого трансформатора напряжения.
Изоляцию считают исправной, если при повышении напряжения не наблюдается бросков тока, ток утечки при напряжении 1800 В не превышает 95 мкА для одной фазы (230 мкА для трех фаз), относительное приращение токов не более 0,9, коэффициент несимметрии токов утечки фаз не превышает 1,8.
5.5.4 Определение уровня прочности межвитковой изоляции
Повреждение межвитковой изоляции - одна из наиболее распространенных причин выхода из строя электродвигателей и другой аппаратуры.
Техническое состояние межвитковой изоляции характеризуется пробивным напряжением, которое достигает 4 ... 6 кВ. Создать такое напряжение на межвитковой изоляции электродвигателей и других аппаратов для целей испытания практически невозможно, так как в этом случае к изоляции обмоток по отношению к корпусу необходимо приложить напряжение, превышающее десятки киловольт, что приведет к пробою корпусной изоляции. При условии исключения вероятности пробоя корпусной изоляции к обмоткам электрических машин напряжением 380 В можно приложить напряжение не выше 2,5 ... 3 кВ. Поэтому реально можно определить пробивное напряжение только дефектной изоляции.
В месте виткового замыкания обычно возникает дуга, приводящая к разрушению изоляции на ограниченном участке, затем процесс разрастается по площади. Чем меньше расстояние между проводниками и больше сила сжатия их, тем быстрее снижается пробивное напряжение. Экспериментально установлено, что при горении дуги снижение пробивного напряжения между витками от 1В до 0 происходит за времяс.
В связи с тем, что пробивное напряжение в месте дефекта при его возникновении достаточно велико (400 В и более), а перенапряжения в витках возникают кратковременно и достигают величины пробоя не часто, с момента возникновения дефекта в изоляции и до полного виткового замыкания проходит значительное время. Эти данные свидетельствуют о том, что в принципе можно прогнозировать остаточный ресурс изоляции, если располагать данными о фактическом ее состоянии.
Для диагностики межвитковой изоляции могут быть использованы аппараты серии СМ, ЕЛ или прибор ВЧФ 5-3. Аппараты типа СМ и ЕЛ позволяют определить наличие виткового замыкания. При использовании их к зажимам прибора подключаются две обмотки, и на последние подается импульсное напряжение высокой частоты. Наличие витковых замыканий определяется по кривым, наблюдаемым на экране электроннолучевой трубки. В случае отсутствия виткового замыкания наблюдается совмещенная кривая, при наличии короткозамкнутых витков – кривые раздваиваются. Прибор ВЧФ 5-3 позволяет определить наличие дефекта в витковой изоляции и пробивное напряжение в месте повреждения.
Техническое состояние межвитковой изоляции напряжением 380 В рекомендуется определять при подаче в обмотку высокочастотного напряжения величиной 1В, которое можно считать не влияющим на электрическую прочность изоляции, т. к. средняя импульсная прочность межвитковой изоляции составляет 8,6 кВ, а минимальная 5 кВ.
Следует помнить, что существующие приборы позволяют получить определенный результат только в отношении обмоток, уже имеющих дефект, и не дают полной информации о техническом состоянии бездефектной изоляции. Поэтому для предотвращения внезапных отказов из-за пробоя витковой изоляции диагностирование следует проводить не реже одного раза в год для новых изделий и не реже одного раза в два месяца или не реже 250 ч работы для отремонтированных аппаратов или работающих более трех лет, что позволит обнаружить дефект на ранней стадии развития.
Разборка электрической машины при диагностировании витковой изоляции не требуется, т. к. аппарат типа ЕЛ может быть подключен к силовым контактам магнитного пускателя. Однако следует помнить, что при повреждении ротора асинхронного электродвигателя он может создавать магнитную асимметрию, соизмеримую с асимметрией, создаваемой обмотками статора, и реальная картина может быть искажена. Поэтому лучше диагностирование обмоток на наличие межвитковых замыканий выполнять на разобранном электродвигателе.
5.5.5 Диагностирование и прогнозирование сопротивления изоляции обмоток
В процессе эксплуатации обмотки электрических аппаратов подвергаются либо тепловому старению, либо старению под действием влаги. Увлажнению подвергается изоляция электрооборудования, которое мало используется в течение суток или года и расположено в сырых или особо сырых помещениях.
Минимальная продолжительность нерабочего периода для электродвигателей, при которой начинается увлажнение, составляет от 2,7 до 5,4 ч, в зависимости от габарита. Агрегаты, простаивающие больше чем продолжительность приведенных пауз на два и большее количество часов, должны подвергаться диагностированию на предмет определения состояния корпусной и междуфазной изоляции.
Техническое состояние обмоток рекомендуется проверять по значению сопротивления изоляции постоянному току или коэффициенту абсорбции https://pandia.ru/text/78/408/images/image029_23.gif" width="84 height=25" height="25">, (5.11)
где Rн – сопротивление изоляции после корректировки, МОм;
kt – поправочный коэффициент (зависит от соотношения измеренной температуры и наиболее вероятной в данном помещении);
Rи – измеренное сопротивление изоляции, МОм.
Прогнозируемое при третьем предстоящем измерении значение сопротивления изоляции вычисляется по выражению
https://pandia.ru/text/78/408/images/image031_22.gif" width="184" height="55">, (5.15)
где Iпв – номинальный ток плавкой вставки, А;
Iэм – номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;
Uф – фазное напряжение, В;
Zф. о – полное сопротивление цепи «фаза - нуль», Ом.
Проверяется соответствие защиты условиям устойчивого пуска электропривода
https://pandia.ru/text/78/408/images/image033_10.jpg" width="405" height="173 src=">
Рисунок 5.9 – Схема испытательной трубки для люминесцентного светильника со стартерной схемой зажигания: 1 – испытательная трубка, 2 – штырьки, 3 – контрольные лампы типа НГ127-75 или НГ127-100, 4 – щуп
Испытательная трубка выполняется из прозрачного изоляционного материала, например, из оргстекла. Для удобства работы ее рекомендуется делать разъемной. Для ламп мощностью 40 Вт длина трубки без штырьков должна быть 1199,4 мм.
Технология проверки состояния светильника при помощи испытательной трубки следующая. Трубка вставляется в осветительный прибор вместо неисправной люминесцентной лампы. Подается напряжение, и по специальной таблице, в которой приводится возможный перечень неисправностей, определяется поврежденный узел. Состояние изоляции светильника проверяется путем присоединения щупа 4 к металлическим частям корпуса.
Поиск неисправностей осветительных установок можно выполнить по внешним признакам, имея соответствующую диагностическую таблицу.
При техническом обслуживании осветительных установок проверяется уровень освещенности, проводится контроль сопротивления изоляции проводов, оценивается состояние пускорегулирующей и защитной аппаратуры.
Для осветительных установок можно прогнозировать срок службы. По номограммам, разработанным во ВНИИПТИМЭСХ (рисунок 5.10), в зависимости от условий окружающей среды (температуры и относительной влажности воздуха), значений напряжения и частоты включения осветительной установки определяется средняя наработка на отказ.
Пример 5.3 . Определить срок службы люминесцентной лампы для следующих исходных данных: относительная влажность 72%, напряжение 220 В, температура окружающей среды +15° С.
Р е ш е н и е.
Решение задачи показано на номограмме (рисунок 5.10). Для заданных исходных условий срок службы светильника составляет 5,5 тыс. ч.
shortcodes">
5.1 Основные понятия и определения
Диагноз в переводе с греческого означает «распознавание», «определение». Техническая диагностика – это теория, методы и средства, с помощью которых делается заключение о техническом состоянии объекта.
Чтобы определить техническое состояние электрооборудования, необходимо с одной стороны установить, что и каким способом следует контролировать, а с другой стороны – решить, какие средства для этого потребуются. В данной проблеме просматривается две группы вопросов:
· анализ диагностируемого оборудования и выбор методов контроля для установления его действительного технического состояния,
· построение технических средств контроля состояния оборудования и условий эксплуатации.
Итак, для проведения диагноза нужно иметь объект и средства диагноза. Объектом диагноза может быть любое устройство, если оно может находиться в двух взаимно исключаемых состояниях – работоспособном и неработоспособном. При этом в нем можно выделить элементы, каждый из которых также характеризуется различными состояниями. На практике реальный объект при исследованиях заменяют диагностической моделью.
Воздействия, специально создаваемые для целей диагноза технического состояния и подаваемые на объект диагноза от средств диагноза, называются тестовыми воздействиями. Различают контролирующие и диагностирующие тесты. Контролирующим тестом называется совокупность наборов входных воздействий, позволяющих провести проверку работоспособности объекта. Диагностическим тестом называется совокупность наборов входных воздействий, позволяющих осуществить поиск неисправности, т. е. определить отказавший элемент или неисправный узел.
Центральной задачей диагностики является поиск неисправных элементов, т. е. определение места, а возможно, и причины появления отказа. Для электрооборудования такая задача возникает на различных этапах эксплуатации. В силу этого, диагностика является эффективным средством повышения надежности электрооборудования в процессе его эксплуатации.
Этапы поиска неисправностей в установке обычно включает в себя следующие этапы:
· логический анализ имеющихся внешних признаков;
· составление перечня неисправностей, которые способны привести к отказу;
· выбор оптимального варианта проверок;
· переход к осуществлению поиска неисправного узла.
Рассмотрим простейший пример. Электродвигатель вместе с исполнительным механизмом не вращается при подаче на него напряжения. Возможные причины – сгорела обмотка, двигатель заклинило. Следовательно, нужно проверять обмотку статора и подшипники. С чего начать диагностирование? Проще с обмотки статора. С нее и начинаются проверки. Затем уже, в случае необходимости, осуществляется разборка двигателя и оценка технического состояния подшипников и других элементов.
Методы поиска неисправностей. Каждый конкретный поиск носит характер логического исследования, для которого необходимы знания, опыт, интуиция обслуживающего электрооборудование персонала. При этом помимо знания устройства оборудования, признаков нормального функционирования, возможных причин выхода из строя необходимо знать методы поиска неисправностей и уметь правильно выбрать требуемый метод из них.
Различают два основных вида поиска отказавших элементов – последовательный и комбинационный.
При использовании первого метода проверки в аппаратуре выполняются в некотором порядке. Результат каждой проверки сразу же анализируется, и если отказавший элемент не определен, то поиск продолжается. Порядок выполнения операций диагноза может быть строго фиксированным или зависеть от результатов предыдущих опытов. Поэтому программы, реализующие этот метод можно подразделить на условные, в которых каждая последующая: проверка начинается в зависимости от исхода предыдущей, и безусловные, в которых проверки выполняются в некотором заранее фиксированном порядке. При участии человека всегда используются гибкие алгоритмы, чтобы избежать лишних проверок.
Для оптимизации процедуры поиска неисправностей при использовании рассматриваемого метода должны быть заданы вероятности отказа элементов. При экспоненциальном законе распределения наработки до отказа:
где Qi (t) – вероятность отказа i-го элемента;
li – интенсивность отказов i-го элемента в данных условиях работы;
t – время.
При использовании комбинационного метода состояние объекта определяется путем выполнения заданного числа проверок, порядок выполнения которых безразличен. Отказавшие элементы выявляются после проведения всех испытаний путем анализа полученных результатов. Для этого метода характерны такие ситуации, когда не все полученные результаты необходимы для определения состояния объекта.
В качестве критерия для сравнения различных систем поиска неисправностей обычно используется среднее время обнаружения отказа. Могут быть применены и другие показатели – количество проверок, средняя скорость получения информации и пр.
На практике помимо рассматриваемых методов нередко используется эвристический метод диагноза. Строгие алгоритмы здесь не применяются. Выдвигается определенная гипотеза о предполагаемом месте отказа. Осуществляется поиск. По результатам его гипотеза уточняется. Поиск продолжается до определения неисправного узла. Зачастую такой подход использует радиомастер при ремонте радиоаппаратуры.
Помимо поиска отказавших элементов понятие технической диагностики охватывает также процессы контроля технического состояния электрооборудования в условиях применения его по назначению. При этом лицо, осуществляющее эксплуатацию электрооборудования, определяет соответствие выходных параметров агрегатов паспортным данным или техническим условиям (ТУ), выявляет степень износа, необходимость регулировок, потребность в замене отдельных элементов, уточняет сроки проведения профилактических мероприятий и ремонтов.
5.2 Контроль технического состояния электроустановок
Модель электроустановки. Функционирование любой технической системы можно рассматривать как реакцию на входные воздействия. Например, для механических систем такими воздействиями являются силы и моменты, для электротехнического оборудования – напряжения и токи. Схематически модель электроустановки можно представить в виде некоторого двухполюсника (рисунок 5.1), на вход которого поступает совокупность входных воздействий (сигналов) Х = х (t), а на выходе получается совокупность выходных сигналов У = у (t).
Любая система обладает множеством свойств, определение которых связано с установлением реакции системы на входное воздействие.
Рисунок 5.1 – Схема функционирования системы
Рассмотрим, например, статическую характеристику релейного элемента с зоной нечувствительности (рисунок 5.2)
Рисунок 5.2 – Статическая характеристика релейного элемента
Из приведенного рисунка видно, что при достижении входной величиной значений ± х1 форма выходного сигнала резко изменяется.
Пространство состояний системы. Оценка состояния электрооборудования является существенной стороной многих эксплуатационных процессов. При этом необходимо стремиться к достижению достаточно точной оценки, ибо от этого зависит правильность принятия решения о дальнейших способах и формах проведения эксплуатационных мероприятий.
Состояние системы считается известным, если известно значение каждого из ее параметров из заданного набора. Поскольку речь идет о совокупности свойств (параметров), то состояние системы А имеет смысл рассматривать в пространстве состояний в некоторый момент времени.
Из множества свойств обычно выделяют те, без которых система не может быть использована по назначению в данных условиях. Эти свойства обычно называются функциональными или основными. Аналогичное название получили и соответствующие этим свойствам параметры. Для электроустановок, например, такими параметрами являются напряжение, ток, частота и др. Вспомогательными параметрами называются такие параметры, которые характеризуют выполнение узлами своих частных задач, например, коэффициент трансформации отдельного трансформатора. Нефункциональные свойства могут характеризовать удобство эксплуатации, защиту от окружающей среды и т. д.
Обычно различают три основных области пространства состояний:
· область исправных состояний Р, в которой все параметры находятся в пределах установленных допусков;
· область дефектных состояний Q, в которой за пределами установленных допусков могут находиться лишь вспомогательные (нефункциональные параметры);
· область нерабочих состояний S, которой значения функциональных параметров не соответствуют требованиям НТД.
Последние две области составляют область неисправного состояния электроустановки. На рисунке 5.3 показан график указанных областей для двухмерной системы.
Рисунок 5.3 – Пространство состояний системы
При относительно большом количестве параметров, характеризующих систему, ее возможные состояния могут быть представлены в виде таблицы состояний (таблица 5.1).
Таблица 5.1 – Таблица состояний
Состояние системы | Параметры |
|||||
Из таблицы видно, что состояние Р3 соответствует исправному состоянию системы, так как все параметры ее находятся в установленных пределах. Остальные Рn – 1 состояний являются неисправными. Если каждый из параметров характеризует вполне определенный элемент, то приведенная таблица может быть преобразована в таблицу неисправностей (таблица 5.2), в которой отражается влияние каждого из элементов системы на ее выходные параметры.
Таблица 5.2 – Таблица неисправностей
Отказавший | Параметры |
|||||
Все элементы исправны |
Возможность перехода системы из одного состояния в другое можно оценить количественно, используя вероятностную меру.
Информация о системе. Процесс приема, обработки и получения информации, которая оценивает состояние системы предъявляемым к ней требованиям и обеспечивает принятие решения или выдачу управляющих воздействий, называется контролем.
Информация об объекте контроля обычно получается путем измерения, под которым понимают процесс сравнения измеренной величины с эталонной величиной. Однако контроль состояния системы (ее качества) не может быть сведен только к измерениям, поскольку даже при исправности всех элементов могут быть нарушены их взаимные связи, а отклонения отдельных параметров скомпенсированы. Другим важным аспектом контроля является тот факт, что оценка качества рассматривается как процесс, протекающий во времени. С этих позиций под контролем технического состояния следует понимать определение состояния объекта в данный момент времени путем получения и анализа технической информации, характеризующей этот объект.
Нередко понятие контроля и измерения отождествляются. Однако это нельзя признать правильным. При измерениях некоторая физическая величина сравнивается с другой, выбранной в качестве единицы измерения . При проведении контроля, так же как и при измерениях производится операция сравнения, однако если основным результатом измерения является количественное определение измеряемой величины, то основным результатом контроля является не только получение количественных значений параметров, но и составление определенного суждения о последующих действиях по управлению объектом .
Рассмотрим в качестве примера действия диспетчера электросетевого предприятия. В данном случае оператора интересует работа не только отдельных элементов сети, но и общая (внешняя по отношению к элементу) обстановка, о которой он судит по световым сигналам мнемосхемы и контролируемым параметрам.
Особенности процесса контроля различных объектов выражаются в методах контроля. В настоящее время наиболее широко применяются следующие методы контроля: внешний осмотр, проверка работоспособности по внешним признакам, проверки с помощью контрольно-измерительной аппаратуры.
Внешний осмотр заключается во всесторонней визуальной проверке состояния электрооборудования. При внешнем осмотре необходимо убедиться: в отсутствии загрязнений, повреждений и поломок оборудования, ослабления степени затяжек гаек и болтов; наличии маркировки и пломб; исправности коммутационных аппаратов; соответствии уровня заполнения электроустановок жидкими диэлектриками т. п.
Несмотря на очевидные недостатки этого метода, связанные с субъективностью оценки и большой трудоемкостью, он пока остается одним из важнейших методов контроля.
Проверка по внешним признакам осуществляется визуально и на слух путем наблюдения за перемещением устройств, состоянием сигнализации, восприятием специфического шума, характерного для определенного режима работы электроустановки. Такая проверка обеспечивает получение информации о наличии или отсутствии внутренних повреждений и явных признаков нарушения нормального функционирования.
Оба рассмотренных метода наряду с простотой обладают существенным недостатком – они не дают количественной оценки состояния объекта контроля, не обеспечивают тем самым проведение настроечных и регулировочных работ, не позволяют прогнозировать дальнейшее состояние электроустановки.
Проверка с помощью контрольно-измерительной аппаратуры не имеет недостатков, свойственным двум предыдущим методам, однако отличается сложностью и высокой стоимостью оснащения электроустановок контрольно-измерительными приборами и устройствами. Тем не менее, этот метод получил широкое распространение при определении технического состояния электрооборудования, выявлении отказов, обеспечении регулировочных и ремонтных работ , восстановлении работоспособности. Алгоритм работы контрольно-измерительной аппаратуры при контроле и ее структура полностью определяются задачами контроля, которые в свою очередь, обусловлены функциональным назначением электроустановки, степенью ее сложности, местом проведения контроля и другими предъявляемыми требованиями.
5.3 Методы поиска отказов в электроустановках
Метод последовательных поэлементных проверок. Применение метода требует наличия статистических данных, характеризующих вероятность появления неисправностей в элементах оборудования, и данных по трудозатратам на проверки. В качестве критерия оптимальности в этом случае используется минимум отношения:
где ti – время проверки i-го элемента;
ai – условная вероятность отказа i-го элемента.
При распределении наработки до отказа по экспоненциальному закону
где Qi – вероятность отказа i-го элемента;
n – число элементов.
Проведя анализ объекта диагноза, и определив отношения ti/ai, их располагают в порядке возрастания. В этом случае критерий оптимальности будет иметь вид:
(5.4)
Первой проводят проверку, для которой выполняется условие .
Основным достоинством метода является возможность оптимизации программы по суммарному времени диагноза. К недостаткам метода следует отнести ограниченные возможности его применения при сложных взаимных связях функциональных элементов, необходимость иметь данные о времени поиска отказавшего элемента и интенсивностях отказов, а также неопределенность в выборе последовательности проверок при равенстве отношений:
(5.5)
При равной вероятности появления неисправностей, т. е. a1 = a2 = ...= an поиск проводится в последовательности, определяемой минимальным временем, затрачиваемым на проверки.
Метод последовательных групповых проверок. Если исходные данные по надежности элементов отсутствуют, то оптимальным методом поиска неисправных элементов может быть метод половинного разбиения. Сущность этого метода заключается в том, что участок схемы с последовательно соединенными, элементами делится на две равные части (рисунок 5.4) и равнозначно выбирается для проверки левая или правая часть.
https://pandia.ru/text/78/408/images/image012_41.gif" width="83" height="32"> минимален. При этом –вероятность отрицательного исхода.
Подсчитав значения для всех проверок и используя предложенный критерий, можно выбрать место первой проверки. После того, как первая проверка выбрана, схема разбивается на две части, которые рассматриваются как самостоятельные объекты. Для каждого из них определяются коэффициенты отказов их элементов (сумма коэффициентов должна быть равна 1). Составляется перечень возможных проверок и выбирается проверка, для которой вероятности исходов наиболее близки к 0,5. Указанный процесс продолжается до отыскания неисправного элемента.
Пример 5.1. Пусть задан объект, состоящий из 5 элементов, функциональные связи между которыми показаны на рисунке 5.5. Буквами А, В, С, D, E, F, G обозначены входные и выходные сигналы элементов Известны коэффициенты отказов элементов b1 = 0,2; b2 = 0,1; b3 = 0,3; b4 = 0,3; b5 = 0,1.
Требуется составить алгоритм поиска неисправности объекта, обеспечивающий минимальное среднее количество проверок.
Рисунок 5.5 – Схема объекта
Р е ш е н и е. Для составления алгоритма поиска неисправностей необходимо вначале сформировать перечень возможных проверок объекта. Представим его в виде таблицы 5.3.
Таблица 5.3 – Перечень возможных проверок
Входной сигнал | Выходной сигнал | Код проверки | ||||||
Элементы | ||||||||
В процессе эксплуатации СДПТМ с дизельным двигателем основные неисправности электрооборудования приходятся на аккумуляторные батареи, генератор с регулятором напряжения, стартер и другие потребители электроэнергии.
Комплексная проверка работоспособности аккумуляторной батареи проводится под нагрузкой по напряжению, которое при запуске двигателя стартером должно быть не менее 10,2 В, а при последовательном соединении двух батарей - не менее 20,4 В.
Поэлементное диагностирование аккумуляторных батарей включает проверку уровня и плотности электролита, степени заряженности элементов, наличия короткого замыкания пластин.
Уровень электролита должен быть на 10-15 мм выше сепараторных пластин. Наличие контакта пластин с воздухом приводит к быстрому снижению емкости батарей. При понижении уровня доливают дистиллированную воду, так как она испаряется быстрее, чем кислота. Плотность электролита замеряется ареометром. Разница между плотностью электролита в отдельных элементах не должна превышать 0,02 г/см3. Плотность электролита заряженной аккумуляторной батареи, приведенная к 15 °С, для условий Республики Беларусь и второй климатической зоны России рекомендуется 1,27 г/см3.
аряженность аккумуляторов определяют по плотности и напряжению. При разрядке аккумуляторных батарей плотность понижается. Так, снижение ее на 0,01 г/см3 соответствует разрядке аккумуляторной батареи на 6%. Заряженность элементов по напряжению проверяется нагрузочной вилкой. Если аккумулятор заряжен и исправен, то напряжение под нагрузкой в конце 5-й секунды остается в пределах 1,7-1,8 В. При снижении напряжения за это время на 1,4-1,5 В батарею отправляют на зарядку, которая осуществляется током, равным 0,07-0,10 ее емкости. Разница в напряжении отдельных элементов не должна превышать 0,15 В.
Нагрузочной вилкой при отключенных нагрузочных резисторах определяется короткое замыкание пластин. Для исправного элемента должно соблюдаться неравенство Е0 > 0,84 + g, где Е0 - электродвижущая сила элемента; g - плотность электролита. Если измеренная Е0 меньше расчетной, то в элементах имеется частичное короткое замыкание.
В настоящее время на СДПТМ в качестве источника электрической энергии применяют трехфазные синхронные генераторы. В них, как правило, устанавливаются выпрямители на кремниевых диодах, которые закрепляются на крышке генератора со стороны контактных колец. На таких генераторах запрещается соединять плюсовой провод с массой и отключать его от регулятора напряжения, так как это может привести, к пробою диодов.
Для определения работоспособности генератора проверяют частоту вращения якоря генератора, соответствующую его возбуждению без нагрузок и с нагрузкой (на начало отдачи и на полную отдачу при номинальном напряжении). При проверке на начало отдачи частота исправного генератора без нагрузки не должна превышать 1000 об/мин в момент достижения напряжения 12,5 В для 12-вольтного и 25 В для 24-вольтного электрооборудования. После возбуждения генератора нагрузку и частоту вращения плавно увеличивают до номинальных значений (табл. 11.9). Проверяется устойчивость работы под нагрузкой и наличие искренний на щетках коллектора. Без снятия нагрузки отключается генератор и повторно проверяется частота его возбуждения.
Если результаты измерений не соответствуют паспортным данным, то производится локализация неисправностей. При номинальном напряжении измеряется сила тока в обмотке возбуждения, который должен быть не более ЗА для 12-вольтных генераторов и не более 1 А для 24-вольтных.
Исправность элементов выпрямителя проверяют путем измерения обратного тока.
Необходимость разборочных операций генератора и регулятора напряжения определяют на основании результатов испытаний. К частым отказам генератора относятся: потери контакта между щетками и коллектором генератора или контактными кольцами, заедание щетки в щеткодержателе, износ щеток, попадание грязи и масла, снижение упругости пружин щеткодержателей и т. д.
При поэлементном диагностировании особое внимание уделяется состоянию щеточно-коллекторного соединения. Рабочая поверхность коллектора должна быть чистой и гладкой, без следов подгорания. При необходимости коллектор зачищают шкуркой со стеклянным покрытием зернистостью 80 и 100. Проверяют отсутствие замыкания щеткодержателей на массу, степень износа щеток и силу воздействия на них пружины.
Работоспособность механизма привода проверяется по легкости перемещения муфты, а исправность обмоток и силовых контактов тягового реле - по сопротивлению. При втянутом якоре реле зазор между упорной шайбой и втулкой привода должен быть равен 1,0±0,5 мм.
Диагностирование контрольно-измерительных приборов осуществляется с помощью приборов Э-204 или моделей 531 и 537 в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к ним.
При проверке амперметра шунт прибора Э-204 последовательно присоединяют к нему и сравнивают показания двух приборов. Отклонение в показаниях не должно превышать 15%.
Проверка измерителей давления производится подключением датчика в специальный штуцер прибора Э-204. Создается максимальное давление, и при его плавном снижении показания проверяемого указателя сравниваются с контрольным значением. Отклонение не должно превышать 4%.
Термометр проверяют при помещении его датчика в нагреватель прибора Э-204, заполненный дистиллированной водой. По степени нагрева сравнивают показания проверяемого термометра с контрольным. Отклонение не должно превышать 6 °С.
При отклонениях давления и температуры, превышающих приведенные значения, проверяются датчики по силе потребляемого тока. Контроль уровня жидкости в системах СДМ осуществляется с использованием электромагнитных и магнитоэлектрических указателей уровня. Измерители уровня жидкости включают реостатные датчики. Работоспособность указателей в комплексе с датчиком проверяется по углу отклонения рычага.
36 Диагностирование металлоконструкций дорожно – строительных машин
Химический анализ металла . Наиболее распространенным материалом металлоконструкций кранов являются малоуглеродистые и низколегированные стали. Содержание углерода в стали не должно превышать 0,22 %, иначе снижаются ее пластические свойства. В то же время чрезмерное уменьшение углерода ухудшает качество сварных швов (свариваемость). Поэтому минимальное содержание углерода принято равным 0,1 %.
Стружка для анализа в количестве не менее 30 г может быть получена либо срубанием пневмозубилом с кромки элемента, либо путем сверления. Если стружку берут зубилом, то место пробы обрабатывают шлифовальной машиной, при этом обеспечивают плавную линию кромки. Сверление для взятия стружки производят сверлом диаметром до 8 мм, при этом кромка отверстия должна быть расположена не ближе 15 мм от кромки элемента конструкции. После сверления отверстие не заваривают.
Общий визуальный осмотр . Наибольшая вероятность появления дефектов наблюдается в периоды интенсивной эксплуатации кранов, в зимние периоды при отрицательной температуре. Таким образом, диагностирование металлических конструкций кранов должно предшествовать периодам эксплуатации, описанным выше. Статистика разрушений указывает на рациональность проведения диагностирования в октябре – ноябре и апреле – мае.
Визуальный осмотр металлоконструкций включает выявление дефектов, представляющих явную опасность возможного хрупкого разрушения и замер общих деформаций металлоконструкций.
Невооруженным глазом должны быть осмотрены все видимые поверхности сварных швов. При выявлении трещин поверхности металла, сварных швов и околошовной зоны должны быть зачищены от грязи. Те места, где имеются трещины в краске и потеки ржавчины из них, очищают до металла и осматривают через лупу с 6…8-кратным увеличением. Чтобы убедиться в наличии трудно различимых трещин, снимают острым зубилом тонкую стружку металла по направлению предполагаемой трещины. Раздвоение стружки подтверждает наличие трещины в данном месте. Наличие дефектов на торце стыковых швов уточняют путем зачистки шва и протравливания зачищенной поверхности 15…20 %-ным водным раствором азотной кислоты. Полученный таким образом макрошлиф рассматривают через лупу. Если в очищенном от краски металле не обнаружено дефектов, то сразу же после осмотра его следует загрунтовать, а затем окрасить.
Ослабление заклепок обнаруживают постукиванием молотка. Заклепки с дефектом при ударе издают глухой дребезжащий звук. Дефектами заклепочного соединения являются ржавые потеки, выступающие из-под заклепок, неплотное прилегание элементов, шелушение краски.
Если трещина не просматривается через лупу с шестрикратным. увеличением, то применяют один из методов неразрушающего контроля. В условиях производства более простыми являются капиллярные методы – методы керосиновой или цветной пробы. Керосиновая проба заключается в следующем. Место предполагаемой трещины зачищают до блеска, смачивают его керосином и вытирают насухо. Затем поверхность покрывают слоем мела. Трещина проявляется при обстукивании поверхности молотком. В цветной пробе используют смесь керосина (70%) с трансформаторным маслом (30 %) и добавкой яркого красителя, например краски «Судан III», из расчета 10 г на 1 л смеси.
В клепаных и сварных конструкциях можно наблюдать трещины в срединном слое металла вдоль прокатки (расслоение металла). Расслоение – опасный вид дефекта, который характеризуется выпучиванием поверхности при сварке и появлением волосяных трещин на поверхности.
Для диагностирования металлоконструкций радиографическими методами непосредственно на машине, на высоте и в труднодоступных местах рекомендуется применять портативные, малогабаритные, импульсные рентгеновские аппараты.
Поверхностные трещины радиационными методами выявлять не рекомендуется, так как их чувствительность ниже разрешающей способности визуальных методов.
Применение ультразвуковых методов рекомендуется в полустационарных условиях для выявления скрытых внутренних дефектов в сварных швах: трещин, непроваров, включений, расслоений. При контроле сварных швов крановых металлоконструкций метод является дополнительным к радиографическому.
Применение портативных ультразвуковых толщиномеров обеспечивает измерение толщины с дискретностью 0,1…0,01 мм при одностороннем доступе, непосредственно на машине, на высоте, без демонтажа конструкции. Рекомендуется применять их для измерения коррозионного износа металлоконструкций, особенно в закрытых полостях коробчатого и трубчатого сечения.
Электромагнитными методами рекомендуется выявлять поверхностные и подповерхностные дефекты: усталостные и технологические трещины, раковины, неметаллические включения, волосовины, пористость, очаги коррозионного поражения, качество термообработки. Методы обладают портативностью и автономностью аппаратуры, высокой чувствительностью и производительностью. Для контроля применяют статические и динамические электромагнитные дефектоскопы с накладными датчиками.
Для контроля деталей сложной формы целесообразно применять дефектоскопы со сменными датчиками разной конструкции. При выборе датчика, из числа входящих в комплект дефектоскопа, необходимо учитывать как форму и размеры зоны контроля, так и ее доступность.
Визуально-оптический контроль предназначен для обнаружения поверхностных дефектов: трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, разрывов, остаточных деформаций. Визуальный метод контроля обеспечивает обнаружение трещин с раскрытием более 0,1 мм (ГОСТ 23479–79), а визуально-оптический при увеличении прибором в 20…30 раз – не менее 0,02 мм, точность метода в значительной степени зависит от контраста дефектов с фоном, уровня освещенности и способа освещения. Визуально-оптический контроль отличается высокой производительностью, сравнительной простотой приборного обеспечения, достаточно высокой разрешающей способностью.
Капиллярные методы предназначены для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности и ориентации по поверхности. Подробная методика проведения контроля капиллярными методами, применяемые материалы, классификация методов приведены в ГОСТ 18442–80.
Акустическая эмиссия (АЭ) – изучение упругих волн, возникающих в процессе перестройки внутренней структуры твердых тел. Акустическая эмиссия появляется при пластической деформации твердых материалов при возникновении и развитии в них дефектов, например при образовании, в них трещин.
Сварные соединения с помощью АЭ можно контролировать при внешнем механическом нагружении конструкции. Использование АЭ для оценки качества сварного шва определяется возможностью выделения сигналов, порождаемых развивающимися дефектами, из общей массы сигналов, большинство из которых являются мешающими (шумами).
Метод целесообразно применять для решения следующих задач: наблюдения за ростом трещин в процессе; постоянного надзора в эксплуатации за участками сварных конструкций, находящихся в напряженных состояниях и в которых могут образовываться трещины; изучения особенностей роста усталостных трещин в разных условиях эксплуатации; диагностирования технического состояния конструкции.
Для оценки технического состояния объекта необходимо определить текущее значение с нормативным. Однако структурные параметры в большинстве случаев не поддаются измерению без разборки узла или агрегата, но каждая разборка и нарушение взаимного положения приработавшихся деталей приводят к сокращению остаточного ресурса на 30-40%.
Для этого при диагностировании о значениях структурных показателей судят по косвенным, диагностическим признакам, качественной мерой которых являются диагностические параметры. Таким образом, диагностический параметр - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля, его агрегата и узла по косвенному признаку, определение количественного значения которого возможно без их разборки.
При измерении диагностических параметров неизбежно регистрируются помехи, которые обусловлены конструктивными особенностями диагностируемого объекта и избирательными способностями прибора и его точностью. Это затрудняет постановку диагноза и снижает его достоверность. Поэтому важным этапом является отбор из выявленной исходной совокупности наиболее значимых и эффективных в использовании диагностических параметров, для чего они должны отвечать четырём основным требованиям: стабильности, чувствительности и информативности.
Общий процесс технического диагностирования включает в себя: обеспечение функционирования объекта на заданных режимах или тестовое воздействие на объект; улавливание и преобразование с помощью датчиков сигналов, выражающих значения диагностических параметров, их измерение; постановку диагноза на основании логической обработки полученной информации путём сопоставления с нормативами.
Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого автомобиля, его агрегатов и систем на заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств, с помощью которых на автомобиль подаются тестовые воздействия (тестовое диагностирование). Эти воздействия должны обеспечивать получение максимальной информации о техническом состоянии автомобиля при оптимальных трудовых и материальных затратах.
Техническая диагностика определяет рациональную последовательность проверок механизмов и на основе изучения динамики изменения параметров технического состояния агрегатов и узлов машины решает вопросы прогнозирования ресурса и безотказной работы.
Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определённой точностью. Диагностирование завершается выдачей заключения о необходимости проведения исполнительской части операций ТО или ремонта. Важнейшее требование к диагностированию - возможность оценки состояния объекта без его разборки. Диагностирование может быть объективным (осуществляемым с помощью контрольно-измерительных средств, специального оборудования, приборов, инструмента) и субъективным, производимым с помощью органов чувств проверяющего человека и простейших технических средств.
Таблица 1:Перечень диагностических параметров автомобилей с бензиновыми двигателями
|
Наименование |
Значение для а/м ГАЗ-3110 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Двигатель и система электрооборудования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Начальный угол опережения зажигания |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Зазор между контактами прерывателя |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Угол замкнутого состояния контактов прерывателя |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Падение напряжения на контактах прерывателя |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Напряжение аккумуляторной батареи |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Напряжение, ограничиваемое реле-регулятором |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Напряжение в сети электрооборудования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Зазор между электродами свечей |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Пробивное напряжение на свечах |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Электрическая ёмкость конденсатора |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Мощность генератора |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Мощность стартера |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Частота вращения коленчатого вала при запуске двигателя |
1350 об./мин |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ток, потребляемый стартером |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Прогиб ремня привода агрегатов при задаваемом усилии |
810 мм при 4 кгс (4 даН) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Светоосветительная аппаратура |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Направление максимальной силы света фар |
совпадает с осью отсчёта |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Суммарная сила света, измеренная в направлении оси отсчёта |
не менее 20000 кд |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Сила света светосигнальных огней |
700 кд (макс.) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Частота следования проблесков указателей поворотов |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Время от момента включения указателей поворотов до появления первого проблеска |
Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты продолжительность и периодичность диагностирования. При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования... Поделитесь работой в социальных сетях Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ЭНЕРГОБОРУДОВАНИЯ (5 курс) ЛЕКЦИЯ №11 Техническая диагностика электрооборудования в процессе эксплуатации. 3. Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. 1. Основные понятия и определения. Техническая диагностика - наука о распознавании состояния технической системы, включающая широкий круг проблем связанных с получением и оценкой диагностической информации. Основной задачей технической диагностики является распознавание состояния технической системы в условиях ограниченной информации. Иногда техническую диагностику называют безразборной, т. е. диагностикой, осуществляемой без разборки изделия. При эксплуатации электрооборудования диагностирование применяется для определения необходимости и объема ремонта, сроков замены сменных деталей и узлов, стабильности регулировок, а также при поиске причин отказов. Целью системы технической диагностики любого оборудования является определение фактического технического состояния оборудования для организации его правильной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, а также выявление возможных неисправностей на раннем этапе их развития. Все виды затрат на функционирование системы технической диагностики должны быть минимизированы. Плановая техническая диагностика проводится в соответствии с действующими нормами и правилами. Кроме того, она позволяет судить о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования, когда оно отработало нормативный срок службы. Внеплановая техническая диагностика оборудования проводится в случае обнаружения нарушений его технического состояния. Если диагностика проводится во время работы оборудования, она называется функциональной. В России и в других странах разработаны диагностические системы, основанные на различных физических и математических моделях, являющихся ноу-хау производителя. Поэтому детальное описание алгоритма и математического обеспечения таких систем в литературе, как правило, отсутствует. В России созданием таких систем занимаются ведущие заводы - производители электрических машин и трансформаторов. Совместно с ведущими НИИ (ВНИИЭ, ВНИИЭлектромаш, ВНИЭМ, ВЭИ и др.). За рубежом работы по созданию диагностических систем координируются научно-исследовательским институтом электроэнергетики EPRI (США). 2. Состав и функционирование диагностических систем Техническое диагностирование в соответствии с ГОСТ 27518 - 87 «Диагностирование изделий. Общие требования» должно обеспечивать решение следующих задач: Определение технического состояния оборудования; Поиск места отказа или неисправности; Прогнозирование технического состояния оборудования. Для работы системы диагностики необходимо установить е критерии и показатели, а оборудование должно быть доступны для проведения необходимых измерений и испытаний. Основными критериями системы диагностики являются точное и достоверность диагностики, а также технико-экономические критерии. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений, а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты, продолжительность и периодичность диагностирования. В качестве показателей системы диагностики в зависимости решаемой задачи используют либо наиболее информативные параметры оборудования, позволяющие определить или прогнозировать его техническое состояние, либо глубину поиска места отказа или неисправности. Выбранные диагностические параметры должны удовлетворять требованиям полноты, информативности и доступности их измерения при наименьших затратах времени и средств. При выборе диагностических параметров приоритет отдается тем, которые удовлетворяют требованиям определения истинного технического состояния данного оборудования в реальных условиях эксплуатации. На практике обычно используют не один, а несколько параметров одновременно. При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования, описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования, состав признаков (параметров), характеризующих реакцию объекта на соответствующее воздействие, и правила анализа и принятия решения по полученной информации. В состав диагностической информации могут входить паспортные данные оборудования; Данные о его техническом состояния на начальный момент эксплуатации; Данные о текущем техническом состоянии с результатами измерений и обследований; Результаты расчетов, оценок, предварительных прогнозов и заключений; Обобщенные данные по парку оборудования. Эта информация вводится в базу данных системы диагностики и может передаваться для хранения. Средства технической диагностики должны обеспечивать надежное измерение или контроль диагностических параметров конкретных условиях эксплуатации оборудования. Надзор за средствами технической диагностики обычно осуществляется метрологической службой предприятия. Различают четыре возможных состояния оборудования (рис. 1) Исправное (отсутствуют любые повреждения), Работоспособное (имеющиеся повреждения не мешают работе оборудования в данный момент времени), Неработоспособное (оборудование выводится из эксплуатации, но после соответствующего технического обслуживания может работать в одном из предыдущих состояний), Предельное (на этом этапе принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования после ремонта, либо о его списании). Этапы функционирования системы технической диагностики в зависимости от состояния оборудования показана на рис. 1. Как следует из этой схемы, практически на каждом этапе работы оборудования проводится уточненная оценка его технического состояния с выдачей заключения о возможности его дальнейшего использования. Рис. 1. Основные состояния оборудования: 1 повреждение; 2 отказ; 3 переход в предельное состояние из-за неустранимого дефекта, морального старения и других факторов; 4 восстановление; 5 ремонт В зависимости от сложности и изученности оборудования результаты диагностики в виде заключений и рекомендаций могут быть получены либо в автоматическом режиме, либо после соответствующей экспертной оценки данных, полученных в результате диагностики оборудования. Техническое обслуживание и ремонт в этом случае сводятся к устранению повреждений и дефектов, указанных в заключении но данным технического диагностирования или к нахождению места отказа. О проведенных работах делаются соответствующие записи в документации, которая ведется на предприятии. Кроме того, результаты диагностики могут заноситься в соответствующие базы данных и передаваться другим субъектам системы диагностики. Структурно система технической диагностики является информационно-измерительной системой и содержит датчики контролируемых параметров, линии связи с блоком сбора информации, блок обработки информации, блоки вывода и отображения информации, исполнительные устройства, устройства сопряжения с другими информационно-измерительными и управляющими системами (в частности, с системой противоаварийной автоматики, сигнал в которую поступает при выходе контролируемых параметров за установленные пределы). Система технической диагностики может проектироваться как самостоятельная, так и в качестве подсистемы в рамках уже существующей информационно-измерительной системы предприятия. 3. ПРИМЕРНЫЙ ПОРЯДОК ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ (ПТЭЭП Приложение 2) Исходя из данной примерной методики проведения технического диагностирования электроустановок Потребители составляют раздельно для основных видов электроустановок документ (ОСТ, СТП, регламент, и т. п.), включающий следующие разделы: 1. Задачи технического диагностирования: Определение вида технического состояния; Поиск места отказа или неисправностей; Прогнозирование технического состояния. 2. Условия технического диагностирования: Установить показатели и характеристики диагностирования; Обеспечить приспособленность электроустановки к техническому диагностированию; Разработать и осуществить диагностическое обеспечение. 3. Показатели и характеристики технического диагностирования. 3.1. Устанавливаются следующие показатели диагностирования: Показатели точности и достоверности диагностирования; Показатели технико-экономические. Показатели точности и достоверности диагностирования приведены в таблице 1. Показатели технико-экономические включают: Объединенные материальные и трудовые затраты; Продолжительность диагностирования; Периодичность диагностирования. 3.2. Устанавливаются следующие характеристики диагностирования: Номенклатура параметров электроустановки, позволяющих определить ее техническое состояние (при определении вида технического состояния электроустановки); Глубина поиска места отказа или неисправности, определяемая уровнем конструктивной сложности составных частей или перечнем элементов, с точностью до которых должно быть определено место отказа или неисправности (при поиске места отказа или неисправности); Номенклатура параметров изделия, позволяющих прогнозировать его техническое состояние (при прогнозировании техническое состояния). 4. Характеристика номенклатуры диагностических параметров. 4.1. Номенклатура диагностических параметров должна удовлетворять требованиям полноты, информативности и доступности измерения при наименьших затратах времени и стоимости реализации. 4.2. Диагностические параметры могут быть охарактеризованы приведением данных по номинальным и допускаемым значениям, точкам контроля и т. д. 5. Метод технического диагностирования. 5.1. Диагностическая модель электроустановки. Электроустановка, подвергаемая диагностированию, задается в виде табличной диагностической карты (в векторной, графической или другой форме). 5.2. Правила определения структурных (определяющих) параметров. Этот параметр непосредственно и существенно характеризует свойство электроустановки или его узла. Возможно наличие несколько структурных параметров. Приоритет отдается тому (тем) параметру, который (которые) удовлетворяет требованиям определения истинного технического состояния данной электроустановки (узла) для заданных условий эксплуатации. 5.3. Правила измерения диагностических параметров. Этот подраздел включает основные требования измерения диагностических параметров и имеющиеся соответствующие специфические требования. 5.4. Алгоритм диагностирования и программное обеспечение. 5.4.1. Алгоритм диагностирования. Приводится описание перечня элементарных проверок объекта диагностирования. Элементарная проверка определяется рабочим или тестовым воздействием, поступающим или подаваемым на объект, а также составом признаков (параметров), образующих ответ объекта на соответствующее воздействие. Конкретные значения признаков (параметров), поручаемые при диагностировании, являются результатами элементарных проверок или значениями ответа объекта. 5.4.2. Необходимость программного обеспечения, разработки как конкретных диагностических программных продуктов, так и других программных продуктов для обеспечения функционирования в целом системы технического диагностирования определяется Потребителем. 5.5. Правила анализа и принятия решения, по диагностической информации. 5.5.1. Состав диагностической информации. а) паспортные данные электроустановки; б) данные о техническом состоянии электроустановки на начальный момент эксплуатации; в) данные о текущем техническом состоянии с результатами измерений и обследований; г) данные с результатами расчетов, оценок, предварительных прогнозов и заключений; д) обобщенные данные по электроустановке. Диагностическая информация вводится в отраслевую базу данных (при наличии таковой) и в базу данных Потребителя в соответствующем формате и структуре хранения информации. Методическое и практическое руководство осуществляет вышестоящая организация и специализированная организация. 5.5.2. В руководстве пользователю описывается последовательность и порядок анализа полученной диагностической информации, сравнения и сопоставления полученных после измерений и испытаний параметров и признаков; рекомендации и подходы при принятии решения по использованию диагностической информации. 6. Средства технического диагностирования. 6.1. Средства технического диагностирования должны обеспечивать определение (измерение) или контроль диагностических параметров и режимов работы электроустановки, установленных в эксплуатационной документации или принятых на данном предприятии в конкретных условиях эксплуатации. 6.2. Средства и аппаратура, применяемые для контроля диагностических параметров, должны позволять надежно определять измеряемые параметры. Надзор над средствами технического диагностирования должны вести метрологические службы соответствующих уровней функционирования системы технического диагностирования и осуществлять его согласно положению о метрологической службе. Перечень средств, приборов и аппаратов, необходимых для технического диагностирования, устанавливается в соответствии с типом диагностируемой электроустановки. 7. Правила технического диагностирования. 7.1. Последовательность выполнения операций диагностирования. Описывается последовательность выполнения соответствующих измерений, экспертных оценок по всему комплексу диагностических параметров и характеристик, установленных для данной электроустановки представленных в диагностической карте. Содержание диагностической карты определяется типом электроустановки. 7.2. Технические требования по выполнению операций диагностирования. При выполнении операций диагностирования необходимо соблюдение всех требований и указаний ПУЭ, настоящих Правил, Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок, других отраслевых документов, а также ГОСТов по диагностированию и надежности. Конкретные ссылки должны быть сделаны в рабочих документах. 7.3. Указания по режиму работы электроустановки при диагностировании. Указывается режим работы электроустановки в процессе диагностирования. Процесс диагностирования может проходить во время функционирования электроустановки и тогда это - функциональное техническое диагностирование. Возможно диагностирование в режиме останова. Возможно диагностирование при форсированном режиме работы электроустановки. 7.4. Требования к безопасности процессов диагностирования и другие требования в соответствии со спецификой эксплуатации электроустановки. Указываются общие и те основные требования техники безопасности при диагностировании, которые касаются той или иной электроустановки; при этом должны быть конкретно перечислены разделы и пункты соответствующих правил и директивных материалов. Упоминается о необходимости наличия у организации, выполняющей работы по диагностированию, соответствующих разрешений. Перед началом работ по диагностированию работники, в ней участвующие, должны получить наряд-допуск на производство работ. В данном разделе должны быть сформулированы требования техники (безопасности при функциональном диагностировании и диагностировании при форсированном режиме работы электроустановки. Должны быть указаны и имеющиеся у данного Потребителя для конкретных условий эксплуатации данной электроустановки специфические требования. 8. Обработка результатов технического диагностирования. 8.1. Указания по регистрации результатов диагностирования. Указывается порядок регистрации результатов диагностирования, измерений и испытаний, приводятся формы протоколов и актов. Даются указания и рекомендации по обработке результатов обследований, измерений и испытаний, анализу и сопоставлению полученных результатов с предыдущими, и выдаче заключения, диагноза. Даются рекомендации по проведению ремонтно-восстановительных работ. Таблица 1. Показатели достоверности и точности диагностирования электроустановок
Определение численных значений показателей диагностирования следует считать необходимым для особо важных объектов, установленных вышестоящей организацией, специализированной организацией и руководством Потребителя; других случаях применяется экспертная оценка, производимая ответственным электрохозяйство Потребителя.
Рис. 2. Этапы функционирования системы технической диагностики. PAGE \* MERGEFORMAT 13
Статьи по теме
Еще статьи из этой рубрики
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
