Основные сведения об электрооборудовании

Лекция 1

Лекция 4

Лекция 5

Условия использования электрооборудования

Использование электрооборудования характеризуется его занятостью в течение суток и в течение года, нагрузочными и пусковыми режимами, а также требованиями электрифицированных объектов к его надежности.

Сельскохозяйственное производство имеет ярко выраженный сезонный характер и суточную цикличность работ технологического оборудования. Эти особенности ограничивают годовое число часов использования электрооборудования. Например, около 30% двигателей используют менее 500 ч/год, 50%—до 1000 ч/год и лишь остальные — более 1000 ч/год. Часть двигателей (12%) работают всего 1, 5...2, 0 ч/сут. Средняя продолжительность использования в сельском хозяйстве не превышает 800 ч/год, хотя двигатели проектируют на занятость в течение 1500 ч/год.

Эти особенности ухудшают результаты эксплуатации. Кратковременный режим работы, в частности в животноводстве, обусловливает длительное нахождение электрооборудования в отключенном состоянии под воздействием агрессивных факторов внешней среды, что приводит к увлажнению изоляции и другим отрицательным последствиям. Сезонность использования требует проведения дополнительных работ по консервации, хранению и расконсервации электрооборудования.

Приводные характеристики многих сельскохозяйственных машин и механизмов имеют свои особенности, которые характеризуются нестабильностью загрузки из-за неравномерной подачи материалов, неоднородности обрабатываемой продукции и других технологических причин. Это приводит к низкой средней загрузке двигателей при большой вероятности кратковременных перегрузок. Почти 50% электроприводов имеют переменную и резкопеременную нагрузки, что вызывает повышенную вибрацию двигателя и износ его изоляции, затрудняет надежную работу устройств защиты. Лишь электроприводы нерегулируемых вентиляторов и насосов имеют постоянную нагрузку. В целом уровень загрузки изменяется в широких пределах: от номинальной (около 20% двигателей) до 35% загрузки (около 25% двигателей).

Низкие показатели занятости и загрузки двигателей ухудшают экономичность эксплуатации электрооборудования за счет низкого уровня использования его потенциальных возможностей.

Ко многим сельскохозяйственным электроприводам предъявляют повышенные требования в части их надежности. Около 35% двигателей заняты на ответственных объектах, для которых допустимое время простоя при отказе электрооборудования составляет 1... 2 ч, а возможный технологический ущерб в 3... 6 раз превышает стоимость капитального ремонта отказавшего электрооборудования. В связи с интенсивным применением поточных технологических линий ответственность электрооборудования повышается еще больше, так как отказ одного элемента приводит к простою всей линии.

Особенности технической эксплуатации электрооборудования

Из-за большого числа неблагоприятных факторов, действующих в условиях сельского хозяйства на электрооборудование, резко возрастает роль его технической эксплуатации. Благодаря своевременному проведению оперативного и планового технических обслуживании, текущего и капитального ремонтов удается поддерживать требуемую эксплуатационную надежность электрооборудования. Однако осуществление этих мероприятий в условиях сельского хозяйства связано с определенными трудностями.

В отличие от промышленности, где сконцентрировано однотипное электрооборудование на относительно небольших производственных участках и имеется возможность планового обслуживания одновременно всего парка электрооборудования, в сельском хозяйстве электрооборудование в пределах одного колхоза или совхоза рассредоточено по многим участкам, удаленным один от другого на значительные расстояния (до 30км). Кроме этого, на участках очень часто используют неоднотипное электрооборудование, отличающееся режимами работы и условиями окружающей среды. Все это не позволяет организовать плановое обслуживание одновременно для всего парка электрооборудования. Возникает необходимость разработки сложных графиков планово-предупредительных работ, которые на практике не всегда удается выполнить.

Периодичность профилактических работ отдельного вида электрооборудования зависит от условий окружающей среды, режима работы и занятости в течение суток, сезона и года. Из-за большого разнообразия этих факторов число электроустановок, которые необходимо обслужить в заданное время (смену) на конкретном объекте, трудно учесть, что приводит к неравномерности профилактических работ по дням и месяцам года. В этих условиях трудно организовать планомерную работу электромонтеров с равномерной их загрузкой.

В связи с неравномерным распределением электрооборудования на большой территории электротехнический персонал вынужден перемещаться по объектам хозяйства. Статистические данные показывают, что на переходы и переезды расходуется от 15 до 40% рабочего времени. Это резко снижает производительность электромонтеров.

Перечисленные особенности сельскохозяйственного производства затрудняют организацию оперативного обслуживания электрооборудования. Для своевременного устранения отказов необходимо иметь дежурных электромонтеров на каждой ферме(бригаде, отделении). Часто они оказываются полностью не занятыми из-за небольшого числа установленного на участке электрооборудования. Для повышения занятости дежурного электромонтера за ним закрепляют несколько участков. В этом случае каждый дежурный электромонтер должен быть обеспечен транспортными средствами и иметь оперативную связь с обслуживаемыми участками.

Большой парк электрооборудования вызывает потребность в разнообразных средствах, используемых при техническом обслуживании и ремонте (инструменты, приборы, приспособления, установки и другое технологическое оборудование). Однако из-за небольшого объема работ электротехнической службы хозяйства ремонтно-техническое оборудование полностью не используют. Это приводит к недоиспользованию основных фондов хозяйства и ухудшению экономических показателей эксплуатации электрооборудования.

Таким образом, объективные условия электрификации сельского хозяйства затрудняют проведение технической эксплуатации электрооборудования, снижают производительность электромонтеров и увеличивают затраты на эксплуатацию.

Лекция 6

Основы рационального выбора и использования электрооборудования

Общие сведения

Правильный выбор электрооборудования — необходимое условие его успешной эксплуатации. При проектировании комплексной электрификации сельского хозяйства электрооборудование выбирают, исходя из требований его качественного функционирования и наименьших затрат на электрифицированный объект. Однако по некоторым причинам это не всегда обеспечивает высокую эффективность эксплуатации выбранного электрооборудования.

На стадии проектирования не удается точно предвидеть условия окружающей среды, в которых будет находиться электрооборудование, и приходится ориентироваться на средние данные. Они могут существенно отличаться от фактических условий. Такое же несовпадение может наблюдаться между расчетными и фактическими режимами работ, значениями потребляемой мощности, отклонениями напряжения и другимипараметрами. Неопределенность исходной информации нарушает правильность выбора.

Кроме того, при проектировании не учитывают неизбежное ухудшение эксплуатационных свойств электрооборудования и технологических объектов, на которых оно используется. Это особенно заметно после капитального ремонта техники.

Поэтому при эксплуатации часто возникают задачи проверки выбора электрооборудования с учетом конкретных и более точных данных об условиях его эксплуатации. Такая проверка обязательна для ответственных объектов, у которых погрешности выбора вызывают большой технологический ущерб.

Методика выбора оборудования в общем случае заключается в определении фактических данных о качестве электроснабжения, режиме работы и других условиях эксплуатации и сопоставления этих данных с параметрами электрооборудования. Решение о выборе принимают по принципу ограничения или по принципу оптимизации.

Принцип ограничения состоит в том, что электрооборудование считается пригодным, если значения его параметров больше или равны (для некоторых параметров — меньше или равны) значениям соответствующих факторов, наблюдаемых при эксплуатации.

Принцип оптимизации основан на изучении нескольких вариантов возможных решений и выборе такого электрооборудования, которое обеспечивает наилучший результат электрификации объекта или процесса. При этом критерием оптимальности могут быть технические и экономические характеристики.

Подготовка трансформаторов к включению. Сушка трансформаторов

У трансформаторов старых серий перед эксплуатацией на заводе-изготовителе раньше проводили подъем активной части. В соответствии с ПТЭ вновь устанавливаемые трансформаторы при отсутствии соответствующего указания завода-изготовителя могут не подвергаться внутреннему осмотру со вскрытием.

Объем работ по подготовке трансформатора к включению определяют на основании следующих показателей: мощности, исполнения, герметичности, даты выпуска или ремонта, условий транспортировки, длительности и качества хранения перед монтажом и т. д.

Некоторые энергопредприятия проверяют каждый вновь устанавливаемый трансформатор, чтобы выявить возможные дефекты, появившиеся по вине заводов-изготовителей или ремонтного предприятия, и повреждения из-за неправильных транспортировки, хранения и монтажа.

Перед включением трансформатора необходимо сделать следующее:

· осмотреть его;

· протереть изоляторы бензином и сухой ветошью;

· залить в корпус оправы термометра трансформаторное масло и установить термометр;

· заземлить бак трансформатора;

· сделать физико-химический анализ масла и испытать его электрическую прочность;

· замерить сопротивление постоянному току обмоток на всех ответвлениях. Сопротивления не должны отличаться более чем на 2%, если нет особых указаний в паспорте трансформатора;

· определить сопротивление изоляции между обмоткой НН и баком, обмоткой ВН и баком, обмотками ВН и НН;

· убедиться, что переключатель установлен и зафиксирован в одном из рабочих положений;

· снять прозрачный колпачок и фланец с воздухоосушителя и удалить имеющиеся в нем силикагель и цеолит;

· засыпать в воздухоочиститель сначала индикаторный силикагель, затем цеолит, поставляемый комплектно в герметической упаковке. В случае увлажнения или повреждения герметичности упаковки силикагель и цеолит нужно просушить (при увлажнении индикаторный силикагель меняет свою окраску с голубой на розовую);

· установить катки трансформаторов из транспортного положения в рабочее;

· проверить состояние маслоуплотнительных соединений и при обнаружении ослабления крепления или утечки масла подтянуть гайки;

· установить уровень масла в расширителе против отметки на маслоуказателе, соответствующей температуре окружающей среды (для этого масло слить или долить).

Вопрос включения трансформаторов без сушки решают в соответствии с Инструкцией по эксплуатации трансформаторов, результатами испытаний с учетом условий их хранения и монтажа.

Трансформаторы I габарита напряжением до 35 кВ включительно и мощностью до 1000 кВ-А, транспортируемые с маслом и расширителем, до т во время монтажа проверяют в следующем порядке и объеме:

· осматривают трансформатор и проверяют пломбы на кранах и пробке для отбора проб масла;

· берут пробу масла из трансформатора и проводят упрощенный анализ;

· измеряют сопротивление изоляции;

При включении трансформаторов без сушки необходимо соблюдать следующие условия:

а) уровень масла должен быть в пределах отметок маслоуказателя;

б) характеристики масла должны соответствовать действующим нормам;

в) если первое условие не соблюдено, но обмотки трансформатора и переключателя покрыты маслом, или если не выполнено второе условие, но в масле отсутствуют следы воды и пробивное напряжение масла снизилось по сравнению с нормированным не более чем на 5 кВ, необходимо дополнительно измерять значения tg и Сг/С5о.

Трансформаторы мощностью до 100 кВ-А включительно достаточно испытать только на пробивное напряжение при отсутствии в масле следов воды. Измерить сопротивление и записать в протокол испытаний. Для включения этих трансформаторов в работу без сушки должно соблюдаться одно из условий.

После капитального ремонта (смена обмоток) дополнительно определяют ток холостого хода, проверяют группу соединения, коэффициент трансформации и при необходимости выполняют фазировку трансформатора.

Одновременно с трансформатором осматривают цепи первичных и вторичных соединений, измеряют сопротивление изоляции и испытывают ее повышенным напряжением, проверяют измерительные приборы, релейную защиту, работу выключателей и разъединителей. Трансформатор толчком включают на номинальное напряжение и осматривают его, проверяя плотность швов, прокладок, фланцевых соединений и т. п.

Трансформаторы новых серий имеют алюминиевые обмотки, выводы выполнены из медных прутков. Соединения алюминиевой обмотки с медными выводами при неудовлетворительной транспортировке трансформаторов довольно часто повреждаются, что вызывает обрыв в цепи обмоток. Кроме того, необходимо учитывать, что повреждения могут иметь место и вне трансформатора.

Неудовлетворительная транспортировка может привести к ослаблению прессовки листов активной стали сердечника, что приведет к увеличению тока и потерь холостого хода трансформатора, а следовательно, и снижению его КПД. При этом будет наблюдаться характерный повышенный шум внутри трансформатора при последующей его работе. Ослабление прессовки листов стали сердечника трансформатора приводит к сильной вибрации отдельных листов, разрушению их изоляционного покрытия и замыканию между собой, что может вызвать пожар в сердечнике, т. е. выходу из строя трансформатора..

Сушка трансформаторов

При значительном увлажнении изоляцию обмоток трансформаторов можно сушить различными методами. Однако в условиях эксплуатации получили распространение наиболее экономичные и удобные методы сушки потерями в собственном баке и токами нулевой последовательности. В первом и во втором случаях трансформаторы установки сушат на месте при любой температуре. При этом необходимо сливать масло из баков.

Сушка потерями в собственном баке.

Иногда этот метод называют индукционным. Нагрев происходит потерями в баке, для этого на бак трансформатора наматывают намагничивающую обмотку. Чтобы получить более равномерное распределение температуры внутри бака, намагничивающую обмотку наматывают на 40...60% высоты бака (снизу), причем на нижней части бака витки располагают гуще, плотнее, чем на верхней. Провод для обмотки может быть выбран любой.

Температуру нагрева трансформатора можно регулировать изменением подводимого напряжения и числа витков намагничивающей обмотки, периодическим ее отключением от сети.

Сушка токами нулевой последовательности (ТИП).

Этот способ отличается от предыдущего тем, что намагничивающей обмоткой служит одна из обмоток трансформатора, соединенная по схеме нулевой последовательности (рис. 8.1). Трансформаторы, применяемые в сельской электрификации, чаще всего имеют нулевую группу соединения обмоток. В этом случае очень удобно использовать в качестве намагничивающей обмотку низшего напряжения, которая имеет выведенную нулевую точку.

Рис. 8.1. Схема соединения обмотки низшего напряжения для сушки ТИП: а — в звезду; б — в треугольник

При сушке трансформатора токами нулевой последовательности нагрев происходит за счет потерь в намагничивающей обмотке, в сталимагнитопровода и его конструктивных деталях, в баке от действия потоков нулевой последовательности. Таким образом, .при сушке трансформаторов токами нулевой последовательности имеются внутренние и внешние источники теплоты. Такая сушка представляет собой как бы сочетание двух способов: токами короткого замыкания и потерями в собственном баке.

Чем больше мощность трансформатора, массивнее детали его внутреннего крепежа, толще стенки бака, меньше расстояние междумагнитопроводом и баком, тем больше значение cos ф₀.

Сопротивление изоляции трансформатора не нормируют, и поэтому основным критерием состояния изоляции будет кривая зависимости сопротивления от продолжительности сушки (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Кривые зависимости сопротивления изоляции от продолжительности сушки.
Rиз — кривая изменения сопротивления изоляции; t — кривая нагрева трансформатора.

С ростом температуры трансформатора сопротивление изоляции понижается тем сильнее, чем больше увлажнена изоляция. Достигнув установившегося состояния, сопротивление изоляции остается некоторое время неизменным, затем изоляция начинает осушаться и сопротивление ее возрастает до нового установившегося значения при данной температуре нагрева. Сушка считается законченной, если сопротивление изоляции трансформатора остается неизменным в течение 6... 8 ч. При отключении источника нагрева (охлаждение трансформатора) сопротивление изоляции возрастает, и тем круче, чем больше влаги осталось в изоляции. Полученные значения сопротивления изоляции сравнивают с данными завода-изготовителя. Допускают снижение сопротивления изоляции (при данной температуре) не более чем на 30%. При сушке трансформаторов обязательно ведут журнал (протокол), в котором каждые 1... 2 ч отмечают параметры сушки, в том числе температуру нагрева изоляции и ее сопротивление.

При включении трансформаторов чаще всего встречаются следующие основные неисправности: короткие замыкания на вводах как со стороны ВН, так и со стороны НН, на щитке в распределительном шкафу или внутри трансформатора; обрывы в цепи ВН и НН внутри или вне трансформатора; ослабление прессовки листов активной стали сердечника.

По данным, собранным по нескольким сетевым районам по трансформаторам I и II габаритов, причины дефектов и повреждений можно распределить следующим образом: заводские дефекты — 50%, низкое качество ремонта или монтажа — 10, неправильная эксплуатация—13, грозовые перенапряжения — 5, 5, старение изоляции — 3, 5 и прочие— 18%.

Лекция 1

Основные сведения об электрооборудовании

По числу, номенклатуре и установленной мощности электрооборудования агропромышленный комплекс страны занимает первое место среди отраслей народного хозяйства. Показатели развития сельской электрификации, приведенные в таблице 1.1, свидетельствуют о дальнейших темпах роста электрооборудования в хозяйствах.

Номенклатура электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве, составляет более 300 наименований. Электродвигатели составляют около 200 типоразмеров, электронагревательные установки — 30, электроосветительные установки — 60 и т. д. Некоторые показатели парка электрооборудования приведены в таблице 1.2.

Асинхронные двигатели. В электроприводах сельскохозяйственного назначения применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Наибольшее распространение получили двигатели мощностью от 1 до 3 кВт и частотой вращения 1500 мин^-1. В животноводстве используют около 50% двигателей, в растениеводстве — 30 и в подсобных предприятиях — 20%.

Парк двигателей разделяется по сериям, исполнениям и модификациям.

В сельском хозяйстве применяют двигатели новой единой серии 4А и АИ. В них используют новую холоднокатаную электротехническую сталь, современные электроизоляционные материалы, специальные шариковые подшипники с постоянно заложенной смазкой. Такие двигатели по сравнению со старой серией облегчены на 19%, а КПД повышен на 1%. Основное достоинство таких двигателей — повышенная надежность. Четвертая серия имеет двигатели основного исполнения, модификации по электрическим, конструктивным, климатическим и другим параметрам, а также узкоспециализированные исполнения, в том числе и для сельского хозяйства.

Двигатели серии 4А сельскохозяйственного назначения выполняют на базе двигателей основного исполнения мощностью от 0, 12 до 30 кВт, с синхронной частотой вращения 3000, 1500 и 1000 мин^-1. Они имеют закрытое обдуваемое исполнение (IP44), чугунные корпуса и подшипниковые щиты. Коробки выводов выполнены двухштуцерными с уплотнением для предотвращения попадания влаги. Для присоединения к сети предусмотрены клеммные колодки. Конструкция двигателей позволяет пополнять смазку подшипниковых узлов без разборки, а в двигателях с высотой оси вращения до 132 мм применены подшипники, не требующие пополнения или замены смазки во время всего срока службы.

В двигателях сельскохозяйственного назначения применяются обмоточные и установочные провода, пропиточные, лакокрасочные и антикоррозионные материалы, обеспечивающие нагревостойкость по классу В (130 °С), стойкость к воздействию повышенной влажности, агрессивных сред животноводческих помещений, дезинфицирующих растворов и аэрозолей. Они могут работать при температуре окружающей среды от —45 до + 45 °С, допускают длительную работу на пониженном на 20% напряжении со снижением паспортной мощности на 15%. Расчетный срок службы двигателей 8... 10 лет, но не менее 12000ч при работе двигателя в среднем 1500 ч/год.

Электронагревательные установки. В сельскохозяйственном производстве широко применяют электроэнергию для подогрева воздуха, воды, почвы, строительных конструкций, машин и механизмов. Для этих целей используют разнообразные электронагревательные установки. В последние годы темпы внедрения таких установок резко возросли.

Для нагрева воздуха предназначены электрокалориферные установки типа СФОА мощностью 22, 5; 45; 67, 5 и до 90 кВт и агрегаты типа СФОЦ пяти типоразмеров: 16, 25, 40, 60, 100 кВт. Последние имеют меньшие габаритные размеры и массу, улучшенные технологические показатели и эксплуатационные свойства. Они могут работать в условиях повышенной влажности воздуха (до 95%) с периодической обработкой дезинфицирующими растворами. Срок службы электронагревательных элементов таких установок увеличен с 6000 до 8000 ч. Электрокалориферные установки имеют автоматическое ступенчатое регулирование теплопроизводительности за счет включения и отключения секции нагревателей.

Для подогрева воды используют элементные емкостные электронагреватели серии САОС, ВЭТ и УАП мощностью 6, 10, 16, 33 кВт и вместимостью 200, 400, 800, 1600 л. Проточные элементные электроводоподогреватели типа ВЭП-600 и ЭПВ-2А обеспечивают подогрев воды в системах автопоения животных или для технологических нужд производства. Электродные котлы типа ЭПЗ, КЭВ мощностью 25, 60, 100 кВт используют в системах водяного отопления сельскохозяйственных помещений. Перечисленные электроводонагреватели постоянно совершенствуются, и в эксплуатации находятся их различные конструктивные исполнения.

В установках для местного обогрева молодняка животных применяют всевозможные средства электрообогрева.

Для обогрева снизу используют электрообогреваемые полы и коврики (панели) различной конструкции. В свинарниках-маточниках получили распространение бетонные электрообогреваемые полы с нагревательными элементами из стальных проводов марки ПОСХВ и ПОСХВТ. Промышленность выпускает электрообогреваемые коврики ЭП-935, представляющие собой маты из химостойкой резины, внутри которой равномерно распределен стальной нагревательный провод. Существуют другие модификации таких изделий, в том числе и с пленочными электронагревательными элементами, разработанными в Белорусском институте механизации сельского хозяйства (БИМСХ). Для обогрева сбоку применяют разнообразные электрообогреваемые панели. Бетонная панель конструкции Центрального научно-исследовательского и проектно-технологиче-ского института механизации и электрификации животноводства (ЦНИПТИМЕЖ) имеет мощность 1, 6 кВт, габаритные размеры 1640´ 82´ 050 мм и массу 155 кг. Электрообогреватель РТЭ бетонной или кирпичной конструкции Саратовского института механизации сельского хозяйства (СИМСХ) при мощности9 кВт имеет гораздо большую массу и размеры (1500 кг, 9000´ 600´ 110 мм) и относится к электрообогревателям теплоаккумулирующего типа. Это позволяет отключать его без ущерба для микроклимата помещения в утренние и вечерние часы наибольших нагрузок энергосистемы. В результате выравнивается график электропотребления и повышается надежность теплоснабжения объектов при аварийных перерывах подачи электроэнергии.

Электроосветительные и облучательные установки. Источники оптического излучения применяют для внутреннего и наружного освещения, технологического облучения молодняка животных и растений, предпосевной обработки семян и обеззараживания воздуха (всего 50 технологических процессов используют искусственное оптическое излучение).

В качестве источников общего назначения используют лампы накаливания типа Н-220, В-220-235, Б-270-235, КГ-220-1000 мощностью 25, 40, 60, 100, 150 Вт, люминесцентные лампы серии ЛБР и ртутные дуговые лампы высокого давления ДРЛ мощностью 125, 250, 400, 700, 1000 Вт. Их применяют в светильниках открытого, закрытого, влаго-, пыле- и взрывозащит-ного исполнения.

Для ультрафиолетового облучения животных и птицы применяют эритемные облучатели ЭО1-ЗОМ, ЗО-1 и ЗО-2; светильники-облучатели ОЭСП 02-2Х40; облучатели ОРК и ОРК.Ш; механизированные облучающие установки УО-4 и УОК.-1.

Смешанное назначение имеет комбинированный облучатель ИКУФ (две инфракрасные лампы ИК.ЗК.-220-250 и одна ультрафиолетовая эритемная лампа ЛЭ-15). В последнее время инфракрасные лампы заменяют низкотемпературными электронагревательными элементами сопротивления, что повышает стабильность КПД облучателя в процессе эксплуатации и срок службы источника излучения до 10000 ч.

В тепличном хозяйстве применяют облучатели ОТ 400 с лампами ДРЛФ-400, РСП 15x2000 с лампами ДРЛ-200 и др.

Пускозащитная аппаратура. Для неавтоматического и нечастого включения, отключения и переключения электрических цепей, а также пуска (останова) двигателей до 10 кВт используют рубильники и переключатели. Они рассчитаны на продолжительную работу при температуре от —40 до +35°С и относительной влажности не более 80%. В животноводческих помещениях для этих целей предназначены пыленепроницаемые иводозащищенные ящики управления серии ЯРВ и ЯПВ, которые могут работать при температуре от —40 до +40 °С и относительной влажности до 98%.

Дистанционное управление электроприемниками осуществляют магнитными пускателями типа ПМЕ, ПАЕ, ПМА или контакторами серии КВТ и КТ-600. Освоено производство новых пускателей типа ПМЛ. Все эти аппараты различают по назначению, защищенности, габаритным размерам и другим параметрам.

Для нечастых оперативных коммутаций и защиты цепей от коротких замыканий или перегрузок широко используют установочные автоматические выключатели (автоматы) типа АП 50, А 63, АЕ 2000 и А 3100. Они имеют широкую шкалу номинальных токов, видов расцепителей и токов их срабатывания. Каждый тип автомата предназначен для работы в регламентированных его паспортными данными условиях окружающей среды.

Защиту электроустановок от коротких замыканий осуществляют плавкими предохранителями (ПРС, НПН-2, ПН-2 и другие) или расцепителями автоматических выключателей. Последние имеют лучшие защитные характеристики (при правильной настройке).

Защиту от перегрузок выполняют при помощи тепловых реле с биметаллическими элементами типа ТРН, ТРП, которые встраивают в магнитные пускатели и автоматические выключатели. Двухэлементные реле не полностью удовлетворяют эксплуатационным требованиям, поэтому их заменяют новыми трехполюсными аппаратами типа РТЛ. Более совершенная защита двигателей — встроенная температурная защита типа УВТЗ. Она реагирует непосредственно на температуру обмоток двигателя и отключает его при заданном перегреве. Однако по ряду причин такие устройства применяют у 5... 7% сельскохозяйственных приводов. Новая модификация УВТЗ-5 реагирует и на несимметрию напряжения сети.

Совершенствование пускозащитной аппаратуры осуществляется за счет применения новой элементной базы — тиристоров, герконов и т. п., а также за счет разработки новых систем автоматизации производственных процессов: шкафов типа ШЛИ 5909 для управления навозоуборочными транспортерами, устройств ЯАА 5301 для управления кормоприготовительными машинами, комплектов оборудования типа «Климат», ПВУ для управления температурно-влажностным режимом помещения, станций КЦС для управления кормоцехами и т. д.

Электроснабжение колхозов и совхозов осуществляется по следующей типовой схеме. Районная подстанция средней мощностью 3300 кВ-Апитает 4... 5 воздушных линий 10 кВ, имеющих среднюю длину 30 км; к каждой линии 10 кВ подключено от 20 до 60 трансформаторных пунктов (средняя мощность ПО кВ-А); от распределительного пункта отходят 3...4 воздушные линии 0, 4 кВ средней длиной 0, 4 км.

Из общего числа трансформаторных подстанций хозяйства используют в животноводстве около 27%, растениеводстве—10, подсобных предприятиях—14 и коммунально-бытовом секторе— 49%. Средняя длина низковольтных линий перечисленных потребителей соответственно равна 250, 100, 150, 700 м. Данные о трансформаторах сельских потребительских подстанций приведены в таблице.

Многономенклатурность электрооборудования, применяемого в сельском хозяйстве, создает определенные трудности при организации его эффективной эксплуатации. Это относится к планированию работ по техническому обслуживанию и ремонту, созданию и размещению резервного фонда электрооборудования, организации электротехнических служб и т. п. Для конкретизации задач эксплуатации используют сведения о паркеэлектрооборудования колхозов и совхозов.

Понятие «типовое хозяйство» отражает структуру товарной продукции, посевных площадей, стада и основных фондов. Однотипные хозяйства различных зон страны строят и ведут производство на основе одних и тех же принципов, методов и нормативов. Они имеют сходные показатели электрификации и задачи по эксплуатации электрооборудования.

Производственные особенности хозяйства определяют различие характеристик его парка электрооборудования. Наибольшее число электрооборудования имеют совхозы скотоводческо-зернового направления, а крупные животноводческие комплексы по этому показателю не уступают промышленным предприятиям. Так, относительно небольшой свиноводческий комплекс на 24 тыс. голов имеет 700 электродвигателей с пускозащитной аппаратурой, свыше 1300 светильников, более 40 км силовых и осветительных электропроводок, 40 силовых распределительных шкафов, 124 станции управления и много другого электрооборудования.

Таким образом, развитие сельскохозяйственной отрасли по пути интенсификации производства и агропромышленной интеграции сопровождается резким ростом потребления электроэнергии и масштабов использования электрооборудования в колхозах и совхозах. Специфическая особенность парка электрооборудования хозяйств состоит в огромной номенклатуре электроустановок при относительно небольшой их средней мощности и малой повторяемости однотипных типоразмеров электрооборудования.

Лекция 2

Эксплуатационные свойства электрооборудования

Эксплуатационные свойства электрооборудования — это те его объективные особенности или признаки качества, которые характеризуют, в какой мере то или иное изделие соответствует требованиям эксплуатации. Чем полнее приспособлено электрооборудование к эффективному использованию итехническому обслуживанию (ремонту), тем лучше его эксплуатационные свойства. Такие возможности закладывают при разработке и изготовлении электрооборудования, а реализуют в процессе его эксплуатации.

Совокупность эксплуатационных свойств можно разделить на общие, присущие всем видам электрооборудования, и специальные, имеющие значение для конкретных групп электрооборудования. К общим свойствам относят надежность и технико-экономические свойства, а к специальным — технологические, энергетические, эргономические и другие свойства. На рисунке 1 приведена примерная классификация эксплуатационных свойств электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве.

Численную оценку эксплуатационных свойств осуществляют при помощи единичных или комплексных показателей (параметры, характеристики). Единичный показатель относится только к одному свойству либо одному его аспекту, а комплексный — к нескольким свойствам. Каждый показатель может по-разному учитывать фактор времени. По этому признаку их разделяют на номинальные, рабочие и результирующие показатели.

Номинальные показатели — это указанные изготовителем электрооборудования значения основных параметров, регламентирующие его свойства и служащие исходными для отсчета отклонений от этого значения при испытаниях и эксплуатации. Их указывают в технической документации и на заводском щитке электрооборудования.

Рабочие показатели — это фактические значения, наблюдаемые в данный момент эксплуатации при конкретном сочетании действующих факторов. Они дают обычно «точечную» оценку свойств.

Рис. 1. Классификация эксплуатационных свойств электрооборудования.

Результирующие показатели — это средние или средневзвешенные значения за некоторый период эксплуатации (сезон, год или срок службы). Они составляют более полное представление об эффективности использования и результативности обслуживания (ремонта) электрооборудования. Эксплуатация должна быть налажена таким образом, чтобы результирующие показатели были не хуже номинальных.

Надежность — это свойство электрооборудования выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 13377—75).

С позиций надежности электрооборудование может находиться в одном из следующих состояний: исправном, неисправном, работоспособном или неработоспособном.

Исправное состояние (исправность) — соответствие всем установленным требованиям нормативной или конструкторской документации.

Неисправное состояние (неисправность) — несоответствие хотя бы одному из указанных требований.

Работоспособное состояние (работоспособность)— соответствие установленным требованиям всех тех параметров, которые характеризуют способность выполнять заданные функции,

Неработоспособное состояние (неработоспособность)— несоответствие хотя бы одного параметра работоспособности установленным требованиям.

Событие, состоящее в нарушении исправности, но сохранении работоспособности, называют повреждением. Событие, заключающееся в потере работоспособности, следовательно, и исправности, называют отказом.

Изделия, допускающие восстановление исправности (работоспособности) после повреждения (отказа), называют восстанавливаемыми илиремонтируемыми, а в противном случае — невосстанавливаемыми или неремонтируемыми. К. первому виду относят, например, трансформаторы и двигатели, а ко второму — электроосветительные лампы и трубчатые электронагреватели (ТЭНы).

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒