Техническое обслуживание и ремонт реервного источника электроснабжения

Министерство образования  и науки Челябинской области

государственное  бюджетное образовательное  учреждение среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение)

« Карталинский многоотраслевой  техникум»

Варненский филиал           

 

 

Профессия: Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования в сельскохозяйственном производстве.

Профессия по ОК: Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования __  разряд

Водитель автомобиля

 

К защите допущен:

Зам. директора по УПР

________ Баранова С.Н.

  

 

 

 

Техническое обслуживание и ремонт резервного

источника электроснабжения.

ПЭР 110800.03.00.00.21.ПЗ.

 

 

 

 

 

Руководитель       работы

__________  Кинжагулов

Рафаил          Хайдарович

 

 

Выполнил обучающийся 

группы № 210

_______________ Чинаев 

Артур      Александрович

 

 

 

Варна  2013

 

                                             

                                               Утверждаю: ______

                                                                        Зам. директора по УПР

                                                                        « ____ » _________2013г.

 

ЗАДАНИЕ

на письменную экзаменационную  работу

обучающегося  группы № 210 ГБОУ СПО (ССУЗ) «КМТ»

по профессии: «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электроустановок в сельскохозяйственном производстве».

Ф.И.О.  Чинаев Артур Александрович

                                                                       Выдано  12 сентября 2013г.

                                                                       Сдано     20 декабря 2013г

Тема задания:    Техническое обслуживание и ремонт резервного источника электроснабжения.

Содержание задания:

Введение.

1. Теоретическая часть

1.1 Классификация резервных источников электропитания.

1.2 Дизельная электростанция – резервный источник электропитания.

1.3 Устройство дизельной электростанции.

1.4 Резервная дизельная электростанция (РДЭС) АСДА-100 с двумя электроагрегатами мощностью по 100 кВ

1.5 Электрическая часть работы резервного источника электропитания

2. Специальная часть 

2.1 Основные требования к эксплуатации, техническому осмотру и ремонту РДЭС

2.2 Техническое обслуживание резервной дизель – электростанции.

2.3 Виды и периодичность ремонта  силовой установки

2.4 Виды и периодичность ремонта электроустановки РДЭС

3. Экономический расчет.

4. Безопасные условия  труда

Список используемой литературы.

Приложения.

 

Рекомендуемая литература:

Коломиец А.П. Устройство, ремонт и обслуживание электрооборудования  в сельскохозяйственном производстве М.Академия 2010

 

Оценка работы__________________________________________________

Замечание о работе_______________________________________________

Преподаватель _____________________________________ Кинжагулов Р.Х.

Мастер производственного  обучения  __________________ Кинжагулов Р.Х. 

Введение

Электричество получило массовое распространение около сотни  лет назад. И это стало настоящим  прорывом для всего человечества. Сегодня не существует ни одной промышленной отрасли или иной сферы, где бы электричество не использовалось. В  каждой квартире или жилом доме функционирует  огромное количество осветительных  приборов, бытовой техники. Электромонтажные работы стали одними из самых востребованных на рынке. Они проводятся специализированными организациями, основная задача которых обеспечить безопасность электрических сетей и беспрерывность подачи тока.

И успехи в данном направлении  очевидны. Практически все населенные пункты страны подключены к линиям электропередач, что дает возможность  людям не выживать, а полноценно жить: отапливать собственные жилища и готовить пищу. Первое, что делается после строительства нового здания – прокладывается проводка. После  этого гораздо проще проводить  отделочные работы с использованием специализированного оборудования.

Потребители могут сами выбрать  оптимального исполнителя и получить квалифицированную помощь при необходимости. Самостоятельные работы, связанные  с электричеством способны закончится плачевно. В лучшем случае они приведут к пожару и потери значительной части  или всего имущества, а в худшем станут причинной смерти новоявленного  электромонтера.

Электроэнергию можно уподобить  воздуху, который редко замечают, но без которого невозможна жизнь. Если прекращается подача электроэнергии, вы обнаруживаете, что самые простые, каждодневно испытываемые удобства вдруг становятся недоступными, а  средства, заменявшие их еще 100 лет назад,

 

 

 

 

уже давно вышли из употребления. Отрасли экономики, не использующие стационарных источников электроэнергии и не работающие в единой энергосистеме, в современной экономике скорее исключение электроснабжения.

— например, автомобильный, водный и  авиационный транспорт, растениеводство  в сельском хозяйстве или геологоразведка. Но и в этих отраслях используются технологические процессы, требующие  источников электроэнергии. Без электроэнергии производство большинства продуктов  было бы невозможно или обходилось бы в десятки раз дороже.

В каком-то смысле электроэнергия —  стержень современной технико-экономической  цивилизации. Еще сравнительно недавно, лет 150 назад, электроэнергия отсутствовала  в экономической жизни. Ведущим  источником энергии выступала живая  сила человека и животных. Только в XVI веке началось использование энергии движения воды в промышленных целях (т.н. «вододействующие заводы»), а в XVIII в. появилась паровая машина, в середине XIX в. — двигатель внутреннего сгорания. Изобретение в XIX в. технологий генерации электрической энергии создало возможность для широкого распространения электромеханизмов, резко повысило производительность труда на многих производственных операциях. Однако оборудование по генерации энергии приходилось размещать рядом с устройствами, ее потребляющими, поскольку удобных и экономичных технологий для передачи энергии не было.

Технической революцией, изменившей лицо экономики всех стран, стало  изобретение технологии трансформации  электроэнергии по напряжению и силе тока, передачи ее на большие расстояния. Это сделало размещение производства энергии, других товаров и услуг  в значительной степени независимым друг от друга и обеспечило рост эффективности экономики.

Создание в ХХ в. национальных и региональных электроэнергетических систем закрепило переход к индустриальной стадии развития мировой экономики. Экономический рост в основном базировался на экстенсивных

 

факторах: расширении ресурсной базы и увеличении занятости. Почти до последней трети XX в. технический прогресс и рост производства сопровождались увеличением потребления энергии, ростом энерговооруженности труда.

Электроэнергетика — базовая инфраструктурная отрасль, в которой реализуются  процессы производства, передачи, распределения  электроэнергии. Она имеет связи  со всеми секторами экономики, снабжая  их произведенными электричеством и  теплом и получая от некоторых  из них ресурсы для своего функционирования.

Наиболее ответственные  участки производства и социальных объектов требуют повышенной надежности энергообеспечения и должны быть защищены от перебоев в электроснабжении. К таким важным объектам относятся  учреждения здравоохранения,  предприятия  связи, промышленные предприятия с  непрерывным циклом производства, предприятия  атомной и химической промышленности, водозаборы и канализационные насосы, школы, банки, гостиницы, спортивные сооружения, объекты МЧС  и другие объекты, где требуется повышенная надежность энергоснабжения. Проблему резервного электропитания помогают решить передвижные  и стационарные дизель – генераторы (дизельные электростанции).  В  настоящее время это самый  распространенный источник бесперебойного электропитания.

Высокая степень надежности электроснабжения сельских потребителей, как уже было сказано, может быть достигнута повышением надежности работы элементов электрических сетей, их резервированием, а также автоматизацией и телемеханизацией.

Разные способы резервирования обеспечивают различную степень  повышения надежности. Однако и при сетевом резервировании не устраняются отключения ТП 10/0,4 кВ, велика вероятность одновременного повреждения основной и резервной воздушных линий электропередачи при гололедице,  грозе, сильном ветре, а также возможны повреждения в сети высокого напряжения,    особенно   при резервировании от той же подстанции,   которая

 

осуществляет основное питание.

Поэтому сетевое резервирование не гарантирует абсолютной надежности электроснабжения.

В этих условиях наиболее эффективно резервирование электроприемников I и II категории с помощью резервных источников питания. Использование автономных электростанций полностью исключает перерывы, вызванные аварийными и плановыми отключениями в электрических сетях, и дает экономический эффект даже при наличии ceтeвoгo резервирования. Этот эффект определяется путем сопоставления ожидаемого ущерба от недоотпуска электроэнергии и затрат на резервирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Теоретическая часть

1.1 Классификация  резервных источников электропитания

 В настоящее время промышленность выпускает огромный спектр резервных источников питания, которые могут быть использованы для автоматического включения  в сеть в период аварийного отключения основного источника электропитания.

Резервные источники электропитания можно разделить на три группы:

Первая группа.

Источники бесперебойного питания (ИБП), использующие энергию аккумуляторных батарей, как основной источник электроснабжения;

Вторая группа. 

ИБП, использующие двигатели  внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные и газотурбинные и  т.п. );

Третья группа.

ИБП, использующие альтернативные источники энергии.

Первая группа ИБП в  свою очередь классифицируется в  научной зарубежной литературе,  как:

1. Системы резервного или гарантированного питания, называемые SPS (Standby Power Supply) или off-line. Они содержат в своем составе аккумуляторную батарею, устройство ее подзаряда и инвертор, преобразующий постоянное напряжение батареи в переменное напряжение синусоидальной формы 220 В, 50 Гц.

Постоянно контролируя состояние  входного напряжения, система SPS переключается   на использование АКБ в случае снижения напряжения сети ниже минимально допустимого значения (около 70% от номинального).

Подзарядка   аккумулятора   осуществляется в процессе   нормальной    работы

 

 

 

системы, т. е. при питании нагрузки от сети. При значительном снижении питающего напряжения или при его полном пропадании переход на работу от аккумулятора осуществляется за относительно малое время (до 20 мс), но это

время становится неприемлемым при  питании микропроцессорной техники  и ПЭВМ, так как с периодом повторения около 2 мс производится контроль состояния  ОЗУ. 

2. Системы бесперебойного питания UPS (Uninterruptable Power Supply) или on-line. Эти системы также, как и предыдущие, содержат в своем составе аккумуляторные батареи, зарядное устройство и инвертор-преобразователь. Отличие же их от вышеуказанных систем резервного питания заключается в отсутствии какого-либо искажения кривой выходного напряжения при переходе на работу от батареи, которая эксплуатируется в буферном режиме. Этот класс систем применяется для питания наиболее ответственного оборудования (файл-серверов локальных вычислительных сетей, мини-компьютеров, крупного коммуникационного оборудования и т. д.).

3. Третья  группа ИБП являются довольно экзотичными, может быть использована на неответственных объектах, например в быту, поэтому   применения в промышленности не получила. 

Системы автономного электропитания второй группы UBS (Uninterruptable Battery System), имеющие в своем составе моторгенераторы, работающие на бензине, газе или дизельном топливе, которые в случае аварийной ситуации обеспечивают непрерывное энергопитание в течение 2000 и более часов.

Эти системы, фактически, являются подклассом систем бесперебойного питания и  их применение оправдано при больших  потребляемых мощностях и там, где  длительное отсутствие энергопитания  может привести к необратимым  последствиям (госпитали, системы охраны, противопожарные системы, системы  связи, технологическое оборудование

непрерывного цикла, и т. д.).

 Ввиду своей надежности, относительной дешевизны, пожаробезопасности,

 

наибольшее распространение получили дизельные электростанции.

1.2 Дизельная электростанция – резервный источник электропитания.  

Дизельная электростанция, дизель-генераторная установка, дизель-генератор — стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания. Следует учитывать, что термины дизельная электростанция, дизель-электрический агрегат и дизель-генератор не являются синонимами:

• дизель-генератор  — устройство, состоящее из конструктивно объединённых дизельного двигателя и генератора.
• дизель-электрический агрегат в свою очередь включает в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства: раму, приборы контроля, топливный бак.
• дизельная электростанция — это стационарная или передвижная установка на базе дизель-электрического агрегата, дополнительно включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления, комплекты ЗИП.

Как правило, такие электростанции объединяют в себе генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания, которые установлены на стальной раме, а также систему контроля и управления установкой. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение синхронный или асинхронный электрический генератор. Соединение двигателя и электрического генератора производится либо напрямую фланцем, либо через демпферную муфту. В первом случае используется двухопорный генератор, то есть генератор, имеющий два опорных подшипника, а во втором — с одним опорным подшипником (одноопорный).

Дизельные электростанции главным образом различаются по:

- выходной электрической  мощности; виду тока (переменный 3-фазный/ однофазный, постоянный); - выходному напряжению и по частоте тока

 

(например 50, 60, 400 Гц).

- по типу охлаждения, воздушного  или жидкостного.

  Электростанции воздушного типа могут работать беспрерывно не более 10 часов, после этого охлаждаться 1-2 часа. Как правило "воздушники", это небольшие электростанции малых мощностей, их ещё называют портативными. Электростанции жидкостного типа охлаждения могут работать без остановки круглосуточно и в сравнении с портативными. - эти агрегаты больших мощностей и размеров.

Особой разновидностью дизельных  и бензиновых электростанций следует  считать сварочные агрегаты, генерирующие электроэнергию для электродуговой сварки.

1.3 Устройство  дизель - генератора

Двигатель. Ключевой узел любой дизельной электростанции – конечно же, двигатель. На дизель – генераторах используются специальные двигатели высокой надежности промышленного типа, которые предназначены для работы на постоянной частоте. Как правило, это 4-тактные дизельные двигатели. Такой дизель снабжается всеми принадлежностями для постоянного или резервного применения на электростанциях, комплектуются сухим воздушным фильтром, механическим или электронным регулятором оборотов, масляным и топливным фильтрами, датчиками давления и температуры.

Возможно применение двигателей с рядным и V-образным

расположением цилиндров. Обычно дизель – генераторы с двигателями с рядным расположением цилиндров имеют более узкую и иногда – более длинную раму по сравнению с дизель – генераторами с V-образными      дизелями. Устройство и обслуживание рядных двигателей проще. Редко встречаются рядные двигатели с количеством цилиндров больше 6, таким образом, конструкция и устройство дизель - генераторов большой мощности

предполагает, как правило, использование V-образного двигателя.

 

 

На дизель – генераторах мощностью более 15 кВт используются двигатели с жидкостным (радиаторным) охлаждением. Они имеют более простое устройство, более надежны и легче агрегатов с воздушным охлаждением. Сама конструкция двигателей с радиаторным охлаждением подразумевает такие преимущества, как больший ресурс из-за более равномерного охлаждения, более низкий уровень шума, возможность использования в более широком диапазоне температур.

В большинстве современных  широко применяемых дизельных установок  используются синхронные генераторы переменного  тока. Это, как правило, промышленные генераторы с горизонтальной осью синхронного  типа, бесщеточные, трехфазные (или  однофазные на станциях небольшой мощности) на роликовых подшипниках с самовентиляцией  внутри кожуха. Устройство бесщеточных  генераторов предполагает наличие  системы самовозбуждения с саморегуляцией выходного напряжения. Обмотка выполняется, как правило, из электролитической  меди и выдерживает высокие температуры  нагрева.

Соединительная муфта

Для обеспечения требуемой  соосности двигатель и генератор  соединяются вместе при помощи конусной муфты. В случае применения одноопорного генератора (генератора с одним опорным  подшипником) роль муфты выполняет  специальный гибкий диск.

Щит автоматического ввода  резерва

Обеспечивает автоматического  отключение потребителя от внешней  сети и автоматическую подачу электропитания в сеть, вырабатываемую дизель-генератором.

Система автоматического  запуска генератора работает следующим  образом. Когда в сеть подается напряжение от внешнего основного источника, агрегат  не работает. После пропадания   напряжения в сети или после падения

(пропадания) напряжения на одной из фаз сети, подается управляющий сигнал на запуск агрегата, и нагрузка автоматически переключается на ДГЭ и запитывает сеть. Когда напряжение в сети восстанавливается, ДГЭ

автоматически прекращает подавать электричество в сеть. При этом двигатель продолжает работать на холостом ходу для охлаждения агрегата до полной остановки, после чего ДГЭ снова  готов к работе.

 

1.4 Резервная дизельная электростанция (РДЭС) АСДА-100 с двумя электроaгpегaтами мощностью по 100 кВ

Резервная дизельная электростанция (РДЭС) АСДА-100 (Приложение №1) является одной из наиболее распространенных дизельных электростанций, используемых для обеспечения бесперебойного электроснабжения  на предприятиях сельхозназначения в Российской Федерации.

Электроагpегат надежно работает при температуре воздуха в помещении РДЭС от 5^о до 50^о С, относительной влажности до 98% и высоте над уровнем моря до 2000 м. Электроагрегат имеет защиты, срабатывающие при достижении предельных значений:

• температуры охлаждающей жидкости на выходе из дизеля +105^о С;
• температуры смазочного масла выше +110 ⁰ С;
• давления масла в системе смазки двигателя ниже 4^. 10⁴ – 8^. 10⁴ Па (0,40,8 кгc/cм ² );

• тока короткого замыкания в цепи гeнepaтopa и тока перегрузки гeнepaтopa.

Для текущего расхода топлива двумя электроагрегатами предусмотрены два топливных бака вместимостью 400 л каждый, установленные на высоте 2 м, обеспечивающие непрерывную работу двигателей в течение 11 ч без дополнительной заправки. Основной запас топлива хранится на складе ГCM объекта, заполнение топливного бака осуществляется ручным насосом БКФ-4

из подземного резервуара. Аварийный слив из топливных баков производится самотеком в подземный резервуар запаса топлива. К дизелю топливо из бака поступает caмотеком. Заправка системы смазки двигателя маслом по мере его выработки производится вручную через заливную горловину масляного бака, смонтированного на дизеле. Запас масла xpaнится на складе ГCM объекта.     Система охлаждения aгpeгaтoв жидкостная, закрытого типа с принудительной

циркуляцией охлаждающей  жидкости через радиатор. Пуск каждого электроагрегaтa осуществляется электростартером. Аккумуляторные батареи обеспечивают надежный пуск двигателя электростартером не более чем с трех попыток, при этом продолжительность времени включения электростартера не более 5с при температуре окружающего воздуха в машинном зале РДЭС до 5^о С без предварительного подогрева двигателя. Отработанные газы отводятся через глушитель выхлопа и выхлопную трубу за пределы машинного зала в атмосферу. Выхлопной трубопровод в пределах машинного зала изолируется стеклянным жгутом марки ЖСТ30.

Забор воздуха на горение в дизеле производится из машинного зала, куда он поступает через проем в наружной стене, в котором установлена заслонка.

1.5 Электрическая  часть работы резервного источника  электропитания

Электрической схемой главных соединений РДЭС (Приложение № 2) предусматривается автономная работа электроагрегатов на электрическую сеть напряжением 0,38 кВ. Параллельная работа РДЭС с основным источником централизованного электроснабжения не допускается. В зависимости от нагрузки потребителя схемой электрических соединений предусматривается возможность работы как одного дизель-электрического агрeгатa, так и двух в параллельной работе на общие шины 0,38 кВ РДЭС.

Включение aгpeгaтoв на параллельную работу осуществляется с помощью комплектных устройств управления дизель-электрическими агрегатами двумя методами: автоматически - методом самосинхронизации и вручную - методом точной синхронизации.

Энергия, вырабатываемая   гeнepaтopoм,   через автоматические выключатели гeнepaтopoв и силовые распределительные устройства серии, подается в распределительную сеть 0,38 кВ oтвeтcтвeннoгo потребителя.

Схемы силовой части (Приложение № 3) агрегата и автоматической  системы регулирования напряжения

К шинам панели ПР-1 через автоматы подключены кабели, питающие

 

потребителей электрической  энергии.

Для контроля параметров генератора предусмотрены амперметр, вольтметр, частотомер и ваттмер. Устройство КУ-67М обеспечивает автоматизацию по первой степени, в том числе дистанционный пуск и остановку дизеля, включение генератора на обесточенные шины и на параллельную работу, отключение генератора, защиту и сигнализацию дизеля и генератора.

Для нормального пуска дизеля (Приложение № 4) поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше» приводят во вращение электродвигатель ДР, который выводит рейку топливного насоса в положение, соответствующее промежуточной частоте вращения дизеля (определяется настройкой микровыключателя В4) этом загорается лампа 7JIK. Когда рейка достигает определенного положения, микровыключатель В4 срабатывает и останавливает двигатель ДР, лампа 7ЛК гаснет. Нажатием кнопки КП замыкают цепь контактора 2К, включают маслопрокачивающий насос ДМ. Когда давление масла в масляной магистрали дизеля достигает значения настройки датчика давления масла 1ДДМ, последний срабатывает, замыкая цепь лампы ЗЛК и реле 2РИ, которое своими контактами замыкает цепь включения стартера. Дизель запускается. По импульсу от зарядного генератора замыкается цепь реле удавшегося запуска 1РИ. Лампа ЗЛК гаснет, загорается лампа 2ЛЗ. Дизель прогревается при промежуточной частоте вращения; при достижении рабочей температуре воды датчик 1ДТВ размыкает цепь лампы 3ЛЗ и она гаснет, а контакты датчика 1ДТВ шунтируют микропереключатель В2.  Поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше»  повторно включают   электродвигатель    ДР;    загорается    лампа    7 ЛК.    Двигатель ДР включается микровыключателем В3, который настроен на максимальную частоту вращения холостого хода дизеля.

При экстренном пуске дизеля включают выключатель, шунтирующий микропереключатель В1, а все остальные операции осуществляют, как при нормальном пуске дизеля.

Для включения генератора на обесточенные шины выбирают ручной или автоматический режим регулирования  напряжения и переключают ТВ1, при автономной работе переключатель ставят в положение «Без статизма»; включают автоматический выключатель 2АВ и подготавливают схему включения электродвигательного привода автоматического включения генератора. Напряжение на эту схему подается со сборных шин через размыкающие контакты РПН, а при отсутствии напряжения на шинах - от возбужденного генератора через замыкающие контакты РПН. После разворота генератора до номинальной частоты вращения нажатием кнопки КнВ в течение 2-3 с подают начальное возбуждение от аккумуляторной батареи на зажимы ротора генератора. Генератор возбуждается; напряжение при ручном регулировании устанавливается с помощью резистора СУ, при автоматическом — резистора СУН;

поворотом переключателя 2КУ в положение «Включено» замыкают цепь реле РУ. Срабатывая, оно замыкает свои контакты в цепи электродвигателя привода автоматического выключателя. Автоматический выключатель генератора включается. Загорается лампа 1ЛК, а лампа 1ЛЗ гаснет.

Для включения генератора на параллельную работу: переключатель ТВ1 устанавливают в положение Параллельная работа, ТВ2 - в положении «Статизм», а переключатель Т4 - в положение «Медленно», что обеспечит уменьшение скорости нарастания частоты вращения дизеля при синхронизации генератора;

запускают дизель и сопротивлением СУН устанавливают на генераторе напряжение, равное напряжению сети. Генератор на параллельную работу включается не возбужденным. Для этого включают выключатель ТЗ, шунтирующий обмотку возбуждения генератора;

после того как напряжение генератора упадет до значения, близкого остаточному, поворотом переключателя 1КУ в положение «Больше» подают импульс на включение автоматического выключателя генератора. Реле РП срабатывает, самоблокируется и замыкает цепи реле ИРЧ;

при достижении генератором  частоты вращения, близкой к синхронной, реле ИРЧ срабатывает и включает промежуточное реле синхронизации РПС. Своими контактами реле РПС замыкает цепь включения электродвигательного привода автоматического выключателя генератора;

генератор включается в сеть недовозбужденным, так как его обмотка возбуждения замкнута накоротко контактами выключателя гашения поля (ВГП). После включения генераторного автомата обесточивается ВГП и размыкает свои контакты, шунтирующие обмотку возбуждения генератора;