Прогнозирование технического состояния оборудования по результатам измерения сопротивления изоляции

Оценить состояние изоляции электротехнического оборудо­вания можно по результатам нескольких измерений, выполнен­ных в течение определенного интервала времени (от 1 до 6 меся­цев). По результатам измерений определяют скорость изменения сопротивления изоляции, а затем момент ожидаемого наступле­ния предельного (по наименьшему сопротивлению) состояния изоляции. Рассмотрим эту методику на примерах.

Пример 1. Сопротивление изоляции участка электрической сети напряжением 220В в момент проведения измерений оказа­лась равным 4 МОм. Три последующих измерения были сделаны с интервалом в 6 месяцев и показали следующие значения: 3,4; 2,8; 2,2 МОм. Надо определить скорость изменения параметра и момент ожидаемого наступления предельного состояния изоляции.

Скорость изменения параметра технического состояния:

[М0м/мес]

Момент наступления предельного состояния (он определяется минимально допустимым значением сопротивления изоляции 1МОм согласно требованиям ПТЭ и ПТБ) Т = = 12 мес.

Через 12 месяцев состояние изоляции данного участка элект­рической сети окажется не удовлетворяющим установленным требованиям. По истечении указанного периода времени дан­ный участок подлежит ремонту.

Пример 2. В результате измерения сопротивления изоляции электродвигателя были получены значения, приведенные в табл. 7.3.

Таблица 7.3- Результаты измерения сопротивления изоляции

Номер измерения, Ni	1	2	3	4	5
Результат измерения, Ri; МОм	100	75	50	30	10

Измерения производились один раз в месяц. Определить ско­рость изменения параметра и момент ожидаемого наступления предельного состояния изоляции.

Скорость изменения параметра технического состояния

[МОм/мес].

Момент наступления предельного состояния (он определяется минимально допустимым значением сопротивления изоляции 0,5 МОм, согласно требованиям ПТЭ и ПТБ).

= 0,4 мес.

При такой скорости изменения сопротивления изоляции пре­дельное состояние изоляции электродвигателя наступит через 0,4 месяца. Это необходимо иметь ввиду при составлении плана ремонта оборудования.

В общем виде скорость изменения параметра технического состояния может быть определена из выражения:

[МОм/мес],

где R_из1, R_из2, R_из3, R_из(n-1), R_изn, результаты измерений сопротив­ления изоляции, МОм;

t- интервал времени, через который проводились измерения, месяц;

n - количество измерений, не считая первое.

В общем виде момент наступления предельного состояния (он определяется минимально допустимым значением сопротивле­ния изоляции для данного вида оборудования, согласно требо­ваниям ПТЭ и ПТБ) может быть приближенно определен из вы­ражения:

где R_изn- результат последнего измерения сопротивления изоля­ции, МОм;

R_{из.ГОСТ} - допустимое значение сопротивления изоляции элек­трооборудования согласно требованиям ГОСТа.

Лекция №8 Основы организация эксплуатации электрооборудования

Основы технической эксплуатации

Для обеспечения надежной работы электрооборудования разрабатывают и применяют на практике систему технической эксплуатации электрооборудования.

Система технической эксплуатации представляет собой совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему (ГОСТ 18322 -78).

На основе положений о технической эксплуатации изделий создают системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования в тех отраслях хозяйства, где его используют. При этом важное значение имеет правильный выбор следующих основных характеристик системы:

- Принцип технической эксплуатации;

- Структура ремонтного цикла;

- Периодичность проведения работ;

- Типовой состав операции обслуживания и ремонта;

- Трудоемкость и стоимость работ.

Принцип технической эксплуатации

Принцип технической эксплуатации – правило выбора момента контроля и восстановления свойств электрооборудования. Известны три принципа: послеотказовый, профилактический и послеосмотровой.

- Послеотказовый принцип – это обслуживание по необходимости, когда восстановительные работы осуществляют лишь после выхода из строя электрооборудования; плановые профилактические мероприятия не проводят.

- Профилактический принцип состоит в том, что независимо от технического состояния электрооборудования проводят профилактические мероприятия в плановые сроки; при выходе из строя элементов или устройств в целом осуществляют их восстановление (замену).

Профилактические мероприятия могут быть календарными или регламентными. В первом случае профилактики выполняют через строго определенные календарные периоды независимо от режима использования электрооборудования. Во втором – после регламентированной наработки, учитывающей загрузку, суточную, сезонную и годовую занятость электрооборудования.

- Послеосмотровый принцип – это обслуживание по состоянию электрооборудования, при котором плановом порядке проводят лишь диагностические проверки (осмотры), а необходимые профилактические (восстановительные) работы назначают с учетом фактического состояния оборудования.

Структура ремонтного цикла

Структура ремонтного цикла – это совокупность и последовательность работ, выполняемых при технической эксплуатации электрооборудования. В соответствии с ГОСТ 18322 – 78 основными эксплуатационными работами служат: техническое обслуживание, текущий ремонт и капитальный ремонт.

- Техническое обслуживание (ТО) – это комплекс операции для поддержания исправности или работоспособности электрооборудования при его использовании по назначению, хранении и транспортировании. ТО обеспечивает исправность (работоспособность) за счет своевременного устранения причин или мелких неисправностей, которые могут вызвать отказ. ТО проводят на месте установки электрооборудования без нарушения технологического производственного процесса.

- Текущий ремонт (ТР) – это ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене или восстановлении отдельных его частей. Назначение ТР вытекает из известного положения о неравнопрочности элементов любого электрооборудования. За счет своевременной замены недолговечных элементов (частичное восстановление) ТР обеспечивает поддержание работоспособности всего изделия. ТР выполняют на месте установки электрооборудования или в ремонтной мастерской.

- Капитальный ремонт (КР) – это ремонт, выполняемый для восстановления исправности изделия и полного или близкого к полному восстановлению ресурса любых его частей, включая базовые. Такие работы выполняют специализированные электроремонтные предприятия.

Электротехническая служба любого хозяйства выполняют оперативно–дежурное обслуживание, консервацию и расконсервацию электрооборудования при его хранении, контрольные измерения и профилактические испытания.

Оперативно–дежурное обслуживание обеспечивает быстрое (оперативное) устранение отказов электрооборудования, а также проведение любых отключений, переключений и изменений электрических схем, вызванных производственной необходимостью.

Правилами технической эксплуатации электроустановок предусмотрено в нерабочие периоды продолжительностью более месяца хранить электрооборудование на складе. В условиях сельского хозяйства разрешено оставлять электрооборудование на объектах (машинах), но перед длительным простоем оно должно быть законсервировано. После такого хранения осуществляют расконсервацию электрооборудования и его вновь включают в работу.

Периодичность проведения работ

-При послеотказовой технической эксплуатации восстановительные работы выполняют по мере необходимости.

- При послеосмотровой технической эксплуатации периодичность зависит от состояния электрооборудования, а также от занятости электромонтеров.

- При профилактических работах периодичность определяют, исходя из принятого критерия эффективности эксплуатации, например приведенных затрат на единицу наработки. Пример расчета периодичности работ рассмотрено на следующем слайде.

Календарный период работы электрооборудования между очередными плановыми текущими ремонтами или от начала эксплуатации до первого планового ремонта называют межремонтным периодом.

Календарную продолжительность между капитальными ремонтами или от начала эксплуатации до первого капитального ремонта называют ремонтным циклом.

Структура ремонтного цикла зависит от вида электрооборудования и условий его эксплуатации.

Рисунок 8.1 – График приведенных затрат на эксплуатацию электрооборудования

С увеличением периодичности Т_П затраты на профилактические работы З_ТО за срок службы уменьшается из–за сокращения суммарного числа проводимых профилактик.

Но при этом неизбежно возрастают интенсивность отказа и затраты на капремонт З_КР, а также размер технологического ущерба У_Т.

Суммируя эти составляющие при разных значениях Т_П, получим график изменения суммарных затрат З.

Периодичность, при которой суммарные затраты становятся наименьшими, считается наилучшей, т.е. оптимальной Т_{П ОПТ}.

Типовое содержание работ

Каждую профилактическую работу необходимо выполнять не только своевременно, но ив таком объеме, который гарантирует восстановление утраченных электрооборудованием свойств.

Совокупность и последовательность наиболее вероятных операции, обеспечивающих качественное обслуживание и ремонт, называют типовым содержанием работ по технической эксплуатации.

Техническое обслуживание электрооборудования включает в себя следующие операции: очистку от пыли, грязи и посторонних предметов; проверку и регулировку крепления; проверку и восстановления электрических соединений, и в первую очередь – в цепях зануления (заземления); проверку сопротивления изоляции; поверку степени нагрева ответственных узлов и деталей; устранение обнаруженных мелких неисправностей.

Текущий ремонт предусматривает следующие операции: очистку внешних поверхностей; отключение от сети и разборку; очистку внутренних поверхностей, деталей и узлов; определение состояния и ремонт или замену деталей и узлов (кроме базовых); сборку; испытания; установку и испытание на рабочем месте.

На основании всех перечисленных типовых операции для каждого вида электрооборудования в системе ППР разработано конкретное содержание ТО и ТР.

Капитальный ремонт выполняют по типовым схемам технологического процесса ремонта соответствующих видов электрооборудования.

Трудоемкость типовых работ

Нормы трудоемкости обслуживания и ремонта зависят, во–первых, от типового содержания работ, а во–вторых, от мощности, исполнения и других ремонтных особенностей (ремонтосложности) электрооборудования.

Первый фактор учитывают методом аналитически – экспериментального нормирования на основе изучения производительности электромонтеров непосредственно на рабочем месте. Для этого проводят фотографию рабочего времени или хронометраж. На основе этих данных разрабатывают обоснованные нормативы трудозатрат на отдельные операции или на виды работ некоторого базового электрооборудования.

Ремонтосложность оценивают в относительных величинах путем сопоставления трудоемкости ремонта (обслуживания) каждого электрооборудования с трудоемкостью таких же работ для базового электрооборудования, принятого за единицу измерения.

При дифференцированном нормировании оценивают трудозатраты на разовые отдельные работы для каждого отдельного вида и типоразмера электрооборудования при помощи условных единиц ремонта (у.е.р.).

За у.е.р. приняты трудозатраты на один вид работ для трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя закрытого исполнения мощностью 5 кВт, напряжением 380/220 В и частотой вращения магнитного поля статора 1500мин-1.

Нормативная трудоемкость у.е.р. составляет для ТО – 0,5; ТР – 4,8; КР – 12,5 чел-ч. Для любого другого электрооборудования установлены коэффициенты (категории) перевода в у.е.р.

Комплексное нормирование выполняют в условных единицах электрооборудования (у.е.э.). При этом учитывают не разовые, а годовые трудозатраты на все виды эксплуатационных работ для некоторого комплекта электрооборудования, используемого в условиях сельского хозяйства.

За у.е.э. принято отношение усредненных годовых трудоемкостей различных видов технического обслуживания и ремонта к годовой трудоемкости технического обслуживания и ремонта базовой электроустановки.

За базовую (эталонную) установку принят комплект электрооборудования электропривода с двигателем мощностью до 1,0 кВт, используемого в открытых установках.

Нормативная трудоемкость у.е.э. составляет 18,6 чел-ч/ год и имеет следующую примерную структуру: оперативное обслуживание – 2–3, техническое обслуживание – 5–6, текущий ремонт – 7–9, капитальный ремонт – 1–3 чел-ч/год.

Другие комплекты электрооборудования (электроустановки) переводят в у.е. при помощи коэффициентов пересчета.

Целесообразно проводить, дальнейшее укрупнение комплексных нормативов путем учета и нормирования трудоемкости эксплуатации всей электрической части типовых сельскохозяйственных объектов: коровников, кормоцехов, и т.п.