Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Условия эксплуатации и выбор электрооборудования - Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Оглавление
Эксплуатация электрических машин и аппаратуры
Волокнистые,  стеклянные и асбестовые материалы, бумага
Проводниковые материалы
Сведения об электрических машинах переменного тока
Однослойные трехфазные обмотки машин переменного тока
Трехфазные двухслойные обмотки машин переменного тока
Обмотки однофазных машин переменного тока
Асинхронные двигатели
Принцип работы асинхронного двигателя
Пуск трехфазных асинхронных двигателей
Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Синхронные машины
Принцип работы синхронного генератора
Характеристики синхронных генераторов
Синхронные двигатели
Трансформаторы
Работа трансформаторов
Трехфазные трансформаторы
Специальные трансформаторы
Другие специальные трансформаторы
Машины постоянного тока
Генераторы постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Сварочные генераторы
Рубильники и пакетные выключатели
Контакторы и магнитные пускатели
Реостаты
Предохранители
Работа трехфазных асинхронных двигателей в однофазных сетях
Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя
Особые режимы работы трехфазного асинхронного двигателя
Параллельная работа трансформаторов
Параллельная работа синхронных генераторов
Система технического обслуживания электрооборудования
Условия эксплуатации и выбор электрооборудования
Хранение, транспортировка и монтаж электрооборудования
Техническое обслуживание асинхронных двигателей
Проверка сети при пуске асинхронных двигателей
Эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя
Дефектовка собранного асинхронного двигателя
Техническое обслуживание генераторов
Техническое обслуживание трансформаторов
Аварийные перегрузки, короткие замыкания, несимметричные режимы трансформаторов
Эксплуатация масла, влагообмен в трансформаторах
Текущий ремонт трансформаторов
Техническое обслуживание сварочного электрооборудования
Устранение неисправностей сварочного оборудования
Неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Неисправности машин постоянного тока
Неисправности трансформаторов
Неисправности сварочных аппаратов
Неисправности реакторов, пускателей и контакторов
Сушка электромашин
Сушка обмоток силовых трансформаторов
Определение качества трансформаторного масла
Маркировка выводных концов электромашин и трансформаторов
Опытное определение группы трансформатора
Определение паспорта электромашин и трансформаторов
Механические неисправности электромашин
Неисправности коллекторов
Неисправности обмоток электромашин
Повреждения обмоток электромашин
Неисправности силовых трансформаторов
Мастерская электрика
Приборы, испытательные щиты, приспособлении и инструмент
Технологическая планировка мастерской
Техника безопасности, поражение током
Помещения и электрооборудование по признаку электробезопасности
Заземление электроустановок
Ответственность за безопасность при обслуживании и ремонте электроустановок
Эксплуатация электроустановок
Некоторые случаи травматизма

В сельскохозяйственном производстве широко применяют электродвигатели трехфазного переменного тока. Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, они просты и надежны в эксплуатации.
В сельских электроустановках асинхронные электродвигатели с фазным ротором следует использовать лишь для привода рабочих машин с большими маховыми массами (пилорамы) или в случаях регулирования скорости вращения (обкаточные стенды и т. п ).
Выбор конструкции и исполнения электродвигателей определяется условиями их эксплуатации. В сельском хозяйстве эксплуатируют двигатели общепромышленного назначения, изоляция которых рассчитана на работу в нормальных условиях. Относительная влажность окружающей среды для этих двигателей не должна превышать 75%, температура окружающей среды в пределах от —40° до +403 С.
В сельскохозяйственном производстве электродвигатели эксплуатируют в условиях повышенной влажности при наличии паров аммиака и других вредных примесей в атмосфере животноводческих помещений, в условиях запыленности (на мельницах и зернотоках).
Известно, что в животноводческих помещениях нередко бывает повышенная влажность, что резко уменьшает сопротивление изоляции в электродвигателях и может быть причиной преждевременного выхода их из строя. Концентрация паров аммиака в животноводческих помещениях иногда во много раз превышает норму и оказывает разрушающее влияние на изоляцию электрооборудования.
Запыленность помещений отрицательно влияет на условия охлаждения электродвигателей, из-за чего они перегреваются. Действие частиц пыли приводит к увеличению воздушного зазора между статором и ротором, что связано с уменьшением мощности электродвигателя.
Будучи гигроскопичной, пыль, оседающая на изоляцию и токоведущие части, увеличивает их увлажнение.
В зимний период изоляция электродвигателей, работающих на открытом воздухе (пилорамы, дробилки и т. п.), а также электродвигателей зерноочистительных машин, погрузчиков, транспортеров, хранящихся прямо на рабочих машинах под открытым небом, подвергается резким колебаниям температуры и влажности окружающего воздуха, что также сказывается на сроке службы этих электродвигателей.

Наиболее широко распространены в сельском хозяйстве асинхронные короткозамкнутые электродвигатели защищенного исполнения серий А и А2 и электродвигатели закрытого  исполнения серий АО и АО2.

Рис. 107. Нагрузочная диаграмма шнекового транспортера.
Электродвигатели защищенного исполнения (А и А2) следует устанавливать в сухих помещениях — механических и в столярных мастерских и т. п. Двигатели серий АО и А02 надо использовать в запыленных и загрязненных помещениях — на зернотоках, кормокухнях, фермах крупного рогатого скота и др. На складе нефтепродуктов устанавливают электродвигатели во взрывобезопасном исполнении.
В отдельных особенно тяжелых условиях эксплуатации оправдано применение электродвигателей в химостойком (АО2Х) и влагоморозостойком (АО2ВМС) исполнении.
При выборе типа двигателя предпочтение отдают быстроходным электродвигателям с более высоким к. п. д.
Надежная и экономичная работа электродвигателя в значительной степени определяется правильным выбором его мощности. Эта мощность должна быть близка к ожидаемой нагрузке. Недогрузка асинхронных электродвигателей существенно снижает их технико-экономические показатели, значительно падают к. п д. и соsφ машин. Недогрузка наиболее отрицательно влияет на показатели двигателей малой мощности. Снижение коэффициента мощности вызывает загрузку сети реактивным током, недоиспользование установленных мощностей питающих трансформаторов и генераторов, увеличение потерь в линиях.
Снижение установленной мощности электродвигателя по сравнению с требуемой влечет за собой перегрев отдельных его частей и преждевременный выход двигателя из строя.
Потребные мощности наиболее распространенных сельскохозяйственных машин показаны в таблице 2.
Правильность выбора мощности электродвигателя может быть проверена снятием графика нагрузки. Графики нагрузки снимают амперметром в цепи статора или токоизмерительными клещами типа Ц-30. Обычно нагрузка основных сельскохозяйственных машин постоянного характера (рис. 107), проверка степени загрузки электродвигателя не затруднительна.

 Однако в хозяйствах есть и машины с резко переменной нагрузкой — дробилки, пилорамы и т. п.


Рис. 108. Нагрузочная диаграмма ДКУ.
Нагрузка дробилки ДКУ при обработке различного сырья колеблется от 4 до 30 кВт. В этом случае степень загрузки необходимо определять по методу эквивалентного тока:

где Iэ — эквивалентный ток двигателя, а;
Iп — значение тока при времени tn (рис. 108).
Номинальный ток электродвигателя должен быть несколько больше полученного из формулы эквивалентного тока.
Таблица 2

Машины

Потребная мощность. кВт

Корнеклубнемойка МГ 1-2,5

0,5

Дисковая корнерезка РКР-2

0,8

Мойка-корнерезка МРК-5

2,4

Картофелемялки КМ-1,5, КМ-4

0,8—2,2

Молотилки MCA 1100, МКС-1100, МРС-1100,

10,8

МСС-1100

 

Молотилка МК-1100

13.0

Веялка-сортировка ВС-2

0,25

Пшеничный триер ПТ-400

0,25

Зерноочистительная машина ВС-8

4,5

» » ОСМ-ЗУ

4,5

Зернопогрузчик ЗП-40

4.5

Ворохоочнстительная машина ВС-8

4,5

Ворохоочнстительная машина ОВ-10

4,5

Для обеспечения нормальной загрузки крупных электродвигателей, работающих в особо тяжелых условиях, необходимо устанавлbвать амперметр в цепь статора. Регулируя величину загрузки рабочей машины, можно обеспечить длительную работу электродвигателя.
При выборе пускозащитной аппаратуры к электродвигателям предпочтение следует отдавать магнитным пускателям, у них следующие преимущества перед рубильниками. Они обеспечивают: дистанционное управление электроустановкой;
нулевую защиту, то есть защиту от исчезновения напряжения в сети или его значительного снижения;
защиту от перегрузок с использованием тепловых реле.
Электропромышленность изготовляет магнитные пускатели типа ПМЕ и ПА. они могут быть рекомендованы для эксплуатации в сельском хозяйстве.
Пускатели типа ПМЕ рассчитаны для работы при температуре окружающего воздуха от —40 до 4-40° С, относительной влажности не более 90% при 20° и не более 50% при 40° С.
Магнитные пускатели серии ПМЕ для электродвигателей небольшой мощности можно выбирать по таблице 3.
Таблица 3


Величи на пускателя

Тип

Наибольшая мощность управляемого электродвигателя (кот) при напряжении

Номинальный ток главной цепи пускателя, а, при напряжении

127 в

220 в

380 о

500 о

до 380 в

500 в

0

ПМЕ-000

0,27

0,6

1,1

0.6

3

1,5

1

ПМЕ-100

1,1

2,2

4

4

10

6

2

ПМЕ-200

3

5,5

10

10

25

11

 

Заводы изготовляют пускатели этой серии открытыми, защищенными и пылебрызгонепроницаемыми.
Характеристика нагревательных элементов к этим пускателям дана в приложении 26 В качестве пускозащитной аппаратуры к более мощным электрическим двигателям используют магнитные пускатели серии ПА.
Величину магнитного пускателя (габариты) выбирают с учетом мощности управляемого электродвигателя (табл. 4).
Таблица 4


Величина
пускателя

Наибольшая мощность управляемого электродвигателя (кВт) при напряжении

Наименьший ток главной цепи пускателя, а

открытое
исполнение
при
127-380 в

химостойкое
исполнение
при
127—380 в

127 в

220 в

380 в

500 в

Третья

4

10

17

17

40

36

Четвертая

10

17

30

30

63

60

Пятая

17

30

55

55

110

106

Шестая

22

40

73

75

146

но

Обозначения пускателей этой серии несколько отличаются от обозначений пускателей серии П:
ПА — серия; первая цифра — габарит (3, 4, 5, 6); вторая цифра — исполнение (1 — открытое, 2 — защищенное, 3 — пылезащищенное, 4 — пылебрызгонепроницаемое); последняя цифра — наличие тепловых реле и функции пускателя (1 — нереверсивный без реле, 2 — нереверсивный с реле, 3 — реверсивный без реле, 4 — реверсивный с реле).
Например, ПА-344 означает магнитный пускатель третьей величины, пылебрызгонепроницаемого исполнения, реверсивный, с встроенными тепловыми реле.
Характеристика тепловых реле для пускателей этой серии указана в приложении.
Для электродвигателей с номинальными токами до 50 а можно использовать автоматические выключатели типа АП-50. Для защиты от перегрузок их снабжают тепловыми расцепителями, для защиты от коротких замыканий — электромагнитными. Тепловой расцепитель можно устанавливать на различные токи срабатывания.
В качестве пусковой аппаратуры для электродвигателей мощностью до 4,5 кВт используют нажимные (ручные) пускатели типа ПНВ-30 (32 или 34), представляющие собой небольшой рубильник закрытого типа, ножи которого включаются и выключаются при нажатии соответствующей кнопки. Первая цифра означает трехполюсный; вторая 0 — открытого исполнения; 2 — защищенного; 4 — пылеводонепроницаемого.

В сухих непыльных помещениях применяют рубильники, пакетные выключатели и переключатели, которые выбирают по номинальному току электроустановки. При этом токи короткого замыкания разрываются предохранителями.
Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором плавкий предохранитель выбирают по формуле:

где Iпуск — пусковой ток электродвигателя а, который в 4—6 раз
больше поминального.
При тяжелых условиях пуска (электродвигатель центрифуги) приходится завышать ток предохранителя, то есть знаменатель дроби берут меньше (1,6—2). Некоторые сведения по предохранителям даны в приложении.
Для сельскохозяйственных производственных помещений с нормальными условиями среды можно рекомендовать следующие пусковые и защитные аппараты:
автоматические выключатели серии АП-50 защищенного исполнения (АП-50-ЗТМ), рубильники серки РБ открытого исполнения (РБ21, РБ22, РБ31, РБ32) для установки в шкафах и ящиках, пакетные выключатели серии ВПК защищенного исполнения (ВПК2- 10, ВПКЗ-10, ВПКЗ-25), пакетные выключатели серии ПВ открытого исполнения (ПВЗ-10, ПВЗ-25, ПВЗ-60, ПВЗ-100), резьбовые предохранители серии ПРС защищенного исполнения (ПРС-10, ПРС-25, ПРС-60, ПРС-100), предохранители серий НПН и ПН-2 открытого исполнения для установки в шкафах и ящиках (НПН-15, НПН-60, ПН2-100, ПН2-250), магнитные пускатели серий ПМЕ и ПА защищенного исполнения и открытого исполнения для установки в шкафах и ящиках, пускатели серии ПНВ защищенного исполнения.
В сельскохозяйственных помещениях с влажностью до 100% при отсутствии в воздухе примесей аммиака следует использовать автоматические выключатели АП-50 в пыленепроницаемом исполнении. Аппаратуру открытого исполнения устанавливают в ящиках и шкафах пылеводозащитного исполнения, магнитные пускатели серии ПМЕ используют в пылебрызгонепроницаемом исполнении и серии ПА в пылезащищенном исполнении.
В сырых и особо сырых производственных помещениях при наличии в воздухе аммиака в количестве до 0,09 г/м3 следует использовать:
автоматические выключатели АП-50 пыленепроницаемого тропического исполнения (АП-50Т-ЗМТ), магнитные пускатели серии ПМЕ открытого и защищенного тропического исполнения (ПМЕ-000Т, ПМЕ-100Т, ПМЕ-200Т), магнитные пускатели серии ПА открытого и пылезащищенного тропического исполнения (ПА-310Т и др.), пакетные выключатели серии ГПВ герметизированного тропического исполнения (ГПВЗ-10Т, ГПВЗ-25Т, ГПВЗ-60Т).
Для наружной установки (под навесом) следует использовать автоматические выключатели серии АП-50 в пыленепроницаемом исполнении, рубильники и предохранители для установки в шкафах пылеводонепроницаемого исполнении, магнитные пускатели серий ПME и ПА в пылебрызгонепроницаемом исполнении.
При выборе кабелей и проводов необходимо учитывать, что допустимую токовую нагрузку на провод (кабель) определяют из соотношения:
где Iнд — длительно допустимая токовая нагрузка на провод (кабель) при нормальных условиях прокладки.
Значения токовых нагрузок проводов и кабелей указаны в приложениях.
— поправочный коэффициент, учитывающий изменение условии прокладки проводов и кабелей и фактическую температуру окружающей среды.
Нормальная температура окружающей среды при прокладке проводов и кабелей на воздухе +25 и при прокладке кабелей в земле или в воде +15°С.
При фактической температуре воздуха или земли поправочный коэффициент определяют в зависимости от нормированной температуры проводов или жил кабелей.
Для проводов с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией и для кабелей в свинцовой или полихлорвиниловой оболочке с резиновой изоляцией допустимая температура нагрева жил 4-55°, для голых проводов +70° С.
Для голых проводов поправочный коэффициент на фактическую температуру рекомендуется применять только в случаях значительного отклонения температуры от нормальной.
Действительная потеря напряжения в проводах и кабелях, выбранных из условий нагрева, не должна превышать допустимой потери напряжения. Допустимую потерю определяют с учетом действующих норм отклонениями напряжения на зажимах в сети потребления энергии.
Таблица 5


Элементы сети

При максимальной нагрузке для наиболее удаленного потребителя

При минимальной нагрузке для ближайшего потребителя

Шины 10 кВ п/ст 35/10 кВ

0

0

Сеть 10 кВ

—4

0

Трансформатор 10/0,4 кВ:

-

 

надбавка

+5

 

потери

—4

-1

Сеть 0,4 кВ

4,5

0

Отклонения напряжения в сети потребителя

7,5

+4

В сельских электросетях напряжение на зажимах токоприемников не должно повышаться больше чем на +7,5% и снижаться больше —7,5% от номинального напряжения сети.
Электрическую сеть проектируют так, чтобы отклонения напряжения при максимальной нагрузке не превосходили —7,5%, а при минимальной нагрузке, которую принимают равной 0,25 от максимальной, не превосходили +7,5%.
Для определения допустимой потери напряжения составляют таблицы отклонений напряжения для всех элементов сети, начиная от источника электроснабжения и кончая потребителем. Примером может быть таблица 5.
Как видно, допустимая потеря напряжения в низковольтной сети 4,5% от номинального напряжения сети.
Для определения потери напряжения в проводах линии используют выражение:

где U — потери напряжения, в;
I— ток в линии, а;
l — длина линии, км;
r — активное сопротивление 1 км провода или жилы кабеля, omIkmIcm, приложение 41; х — индуктивное сопротивление 1 км провода или жилы кабеля, от/км;
cosφ — коэффициент мощности.
В практических расчетах индуктивное сопротивление кабельных линий можно принимать равным 0,07—0,08 Ом/км, воздушных при напряжении выше 1000 в — 0,4 Ом/км, а при напряжении до 1000 в — 0,3 Ом/км.
Потерн напряжения в трансформаторах принимают равными 4—5% при 100%-ной загрузке и 1—1,2590 при нагрузке 2590.
Надбавки на трансформаторах берут соответственно отпайкам обмотки высшего напряжения.
Определенную по приведенной формуле действительную потерю напряжения сравнивают с допустимой.
Если действительная потеря напряжения превышает допустимую, необходимо увеличить сечение провода или жилы кабеля.
Области применения различных проводов и кабелей, рекомендуемых для использования в сельском хозяйстве, указаны в таблице 6.



 
« Эксплуатация разрядников и ограничителей перенапряжения   Эксплуатация электрических систем »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.