Exploatarea si intretinerea masinilor si aparatelor electrice

Argumentare

Lucrarea „Exploatarea si intretinerea masinilor si aparatelor electrice” este structurata in sapte capitole.

In primul capitol sunt prezentate notiuni introductive referitoare la fabricatia celor mai moderne echipamente.

Capitolul doi prezinta exploatarea, reglarea sarcinilor, intretinerea si uscarea generatoarelor si a compensatoarelor sincrone, conectarea in paralel cu reteaua.

Capitolul trei prezinta exploatarea si intretinerea motoarelor electrice.

Capitolul patru prezinta exploatarea si intretinerea transformatoarelor.

Capitolul cinci prezinta exploatarea si intretinerea intreruptoarelor.

Capitolul sase prezinta exploatarea si intretinerea separatoarelor, transformatoarelor de masura si siguranta.

Capitolul sapte prezinta masuri de tehnica a securitatii muncii la exploatarea in intretinerea masinilor si aparatelor electrice.

Elaborarea lucrarii s-a facut pe baza unui bogat material bibliografic, a standardelor normelor si elementelor de noutate existenta.

Continutul propriu-zis

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA MASINILOR SI APARATELOR ELECTRICE

Cap. I

GENERALITATI

Prin eforturi sustinute, industria constructoare de masini si aparate electrice a asigurat intr-un ritm rapid asimilarea fabricatiei celor mai moderne echipamente; alegerea si conducerea corecta a regimurilor de functionare, stabilirea termenelor optime pentru efectuarea reviziilor si asigurarea unei intretineri constiincioase, la un inalt nivel calitativ, a parcului de masini si aparate electrice, sunt probleme de o tot atat de mare importanta ce revin permanent unitatilor de exploatare.

Cap. II

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA GENERATOARELOR SI COMPENSATOARELOR

SINCRONE

EXPLOATAREA GENERATOARELOR SI

COMPENSATOARELOR SINCRONE

In cadrul centralelor, generatoarele electrice functioneaza ca instalatii complexe, fiind echipate cu o serie de dispozitive si aparate cu ajutorul carora se realizeaza comanda, masura, protectia si automatizarea agregatelor de producere a energiei electrice. Generatoarele propriu-zise se echipeaza cu aparate de masura pentru tensiuni, frecventa, curenti, puteri, aparate de protectie contra defectelor din stator si rotor, aparate de control pentru temperaturi, izolatii, aparate automate pentru reglarea tensiunii si altele.

Punerea in functiune a generatoarelor este dependenta de tipul motorului primar care le actioneaza. La turboalternatoare, pornirea si atingerea turatiei nominale necesita un timp indelungat, datorita procesului de incalzire a turbinei cu abur. La hidrogeneratoare, procesul de pornire se realizeaza in cateva minute.

Dupa ce ajunge aproape de turatia sincrona de regim, generatorul se excita, actionand manual reostatul de excitatie pana cand tensiunea produsa ajunge la valoarea nominala. Viteza de crestere a tensiunii, in mod obisnuit, nu se limiteaza. La unele generatoare, cresterea tensiunii de la zero la valoarea nominala trebuie realizata in anumit timp.

CONECTAREA IN PARALEL CU RETEAUA

Dupa ce agregatul a ajuns aproximativ la turatia si tensiunea nominala se executa conectarea la retea, prin operatia de sincronizare.

Ca sa poata fi conectat generatorul sincron, trebuie sa se indeplineasca urmatoarele conditii:

tensiunile generatorului si retelei sa aiba aceiasi valoare (pentru regimul normal se admite o diferenta de 5% intre tensiuni, care in regim de avarii se poate mari pana la 20%);

frecventele sa fie egale (se admite o abatere de 0,02 Hz);

in momentul inchideri intreruptorului generatorului, tensiunile generatorului si retelei sa fie in faza (se admite o abatere unghi de opt grade).

Daca aceste conditii nu se repeta, in momentul conectarii generatorului la retea pot aparea curenti mari de soc, care solicita periculos anumite elemente ale generatorului si motorului primar, putand da nastere la avarii foarte grave.

Verificarea conditiilor de sincronism se face cu ajutorul sincronoscopului. Aceasta metoda de sincronizare, numita sincronizare precisa, necesita un timp mai lung pentru realizarea tuturor operatiilor.

Metoda de sincronizare grosiera, numita cuplare in asincron sau autosincronizare, consta in principiu din urmatoarele operatii:

antrenarea generatorului (sau compensatorului) sincron, neexcitat, pana aproape de viteza de sincronism;

cuplarea la bare a masinii, la o diferenta de 1-2 Hz;

imediat dupa cuplare, excitarea generatorului, care intr-un timp foarte scurt intra in sincronism.

Autosincronizarea este simpla, aparatele necesare pentru executare se gasesc in dotarea oricarei centrale, manevrele sun reduse ca numar si nu se pot strecura greseli care sa conduca la avarii. De asemenea, punerea in paralel a generatoarelor prin metoda de autosincronizare este rapida, manevrele se fac in timp scurt.

Pentru a se evita aparitia de supratensiuni la inelele colectoare ale rotorului, infasurarea de excitatie trebuie sa fie inchisa pe rezistenta de descarcare.

Metoda autosincronizarii prezinta, insa, doua dezavantaje:

un curent de soc, care se produce in momentul cuplarii generatorului neexcitat la retea;

o scadere de scurta durata a tensiunii la bare, in momentul inchideri intreruptorului generatorului.

REGLAREA SARCINILOR GENERATOARELOR SI

COMPENSATOARELOR SINCRONE

Incarcarea cu sarcina reactiva se realizeaza prin cresterea excitatiei. Sarcina activa a generatorului se regleaza actionand asupra reglatorului de viteza a motorului primar.

Cresterea brusca a sarcinii generatorului este daunatoare: datorita faptului ca partile sale principale – cuprul infasurarii si fierul statorului – se comporta diferit la incalzire, izolatia infasurarii statorului va fi supusa la eforturi de incovoiere si forfecare, care pot conduce la aparitia de cute sau crapaturi. Viteza de incarcare se stabileste pentru fiecare generator in parte; ca orientare se poate lua o variatie de 1000 3000 kW/min.

In timpul exploatarii, reglarea sarcinii generatorului se face pe baza de grafice de sarcina. In regim normal, sarcina activa se distribuie pe generatoarele centralei dupa principiul egalitatii consumurilor specifice partiale ale motoarelor primare, in vederea obtinerii unui regim cat mai economic. Repartitia sarcini reactive intre generatoarele unei centrale trebuie sa se face totul dupa criterii economice.

Functionarea generatorului este supravegheata in mod permanent de catre personalul de serviciu din camera de comanda, care are sarcina de a citi aparatele de masura ale generatorului, ai interpreta comportarea acestuia in exploatare si a lua masuri de corectare a regimului de functionare, conform cu conditiile date de marimile prescrise. In cazurile de aparitie a unor anomali, trebuie actionat cu promptitudine pentru evitarea avariilor, mergand pana la deconectarea generatorului.

Montarea unui ampermetru pe fiecare faza este necesara pentru a verifica daca generatorul se incarca simetric.

Gradul de dezechilibru maxim admis trebuie determinat pentru fiecare masina in parte. In lipsa acestor determinari, pentru turbogeneratoare si grupuri Diesel se admite un grad de asimetrie de 10%, iar pentru hidrogeneratoare si compensatoare sincrone 20%.

Incarcarea cu putere reactiva a unui generator este limitata de curentul de excitatie; incarcarea cu o putere reactiva mai mare decat cea nominala produce o actiune puternica de demagnetizare, ceea ce conduce la marirea obligatorie a curentului rotoric.

INTRETINEREA GENERATOARELOR SI A     COMPENSATOARELOR SINCRONE

Generatoarele si compensatoarele sincrone sunt echipamente deosebit de importante ale unitatilor de producere a energiei electrice si, ca urmare, trebuie sa functioneze la parametrii nominali si fara avarii. Functionarea continua si economica poate fi asigurata numai in conditiile realizarii in termen util a lucrarilor de intretinere si a incercarilor preventive.

Lucrarile de intretinere cuprind urmatoarele:

verificarea si curatarea partilor frontale ale infasurarilor si a bornelor statorului;

verificarea conductelor si bandajelor rotorului, a inelelor colectoare si a ventilatoarelor;

verificarea si curatarea excitatoarei si a aparatelor circuitului de excitatie;

verificarea si reglarea aparatelor de protectie, masura si automatizare;

verificarea etanseitatii si curatarea circuitului de racire cu aer sau hidrogen, a filtrelor si a camerelor sistemului de racire;

verificarea si curatarea pompelor electrice aferente generatorului;

Referat: Aparatul pentru legat furtunuri - electroexhaustorul Referat: Comenzi utilitare - infocad

inlaturarea defectelor la generator, la echipamentele si aparatele anexe care au fost semnalate in timpul exploatarii

Incercarile si masurile constau in:

determinarea starii izolatiei circuitului de excitatie;

masurarea rezistentelor de izolatie a infasurarilor statorului si rotorului;

verificarea rezistentei de izolatie a lagarelor fata de placa de fundatie, cand toate conductele de ulei sunt montate;

masurarea vibratiilor lagarelor generatoarelor si a excitatoarelor.

USCAREA GENERATOARELOR SI A

COMPENSATOARELOR SINCRONE

Cand infasurarile nu mai au rezistenta de izolatie corespunzatoare normelor, generatoarele si compensatoarele sincrone trebuie sa fie supuse unui proces de uscare. Uscarea se poate face numai cu conditia ca masina sa fie oprita.

Cap. III

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA

MOTOARELOR ELECTRICE

EXPLOATAREA MOTOARELOR ELECTRICE

Exploatarea corecta a motoarelor electrice necesita ca personalul de serviciu, inca de la luarea lor in primire, sa controleze si sa verifice realizarea corecta a montajului si starea motorului.

Functionarea sigura si continua, fara avarii, a motoarelor electrice din cadrul instalatiilor electrice este strans legata de realizarea unei exploatari cat mai rationale, in vederea detectarii din timp a inceputurilor de defectari si luari de masuri pentru inlaturarea acestora. Regimul de functionare se va conduce prin urmarirea permanenta a curentului statoric absorbit, a tensiunii de alimentare si a temperaturii statorului si aerului de racire.

In regim normal, motoarele electrice nu trebuie sa fie supraincarcate. La supraincarcarea masinii asincrone, curentul statoric, care este suma curentului rotoric si a curentului de mer in gol, va creste in proportie mai redusa decat curentul rotoric, deoarece curentul de mers in gol ramane constant. Cum in mod normal nu se instaleaza aparate de masura in circuitul rotoric si incarcarea motorului se urmareste prin citirea ampermetrelor montate in circuitul statoric, pentru a nu periclita bobinajul rotoric este necesar sa nu se admita cresterea curentului statoric, in regim normal, cu mai mult de 5% peste curentul nominal.

INTRETINEREA MOTOARELOR ELECTRICE

O conditie de baza pentru functionarea sigura a masinilor este ca, in orice moment, starea lor, din punct de vedere mecanic si electric, sa fie normala, iar eficacitatea ventilatiei sa nu fie afectata prin infundarea circuitelor de ventilatie.

Intretinerea masinilor electrice se refera, in principal, la intretinerea pieselor de contact si a lagarelor, precum si la pastrarea curateniei masinii.

O data cu revizia motorului se verifica in mod curent si aparatajul de comutare si pornire aferent motorului. Reostatul de pornire se curata in exterior, se controleaza contactele si, in caz de nevoie, se inlocuiesc. De asemenea, se inlocuiesc partile din rezistenta care sunt defecte si se completeaza uleiul in cuva reostatului.

Intreruptoarele se supun unui control exterior, pentru a verifica starea tuturor pieselor, se curata contactele de perlari si murdarie si se inlocuiesc cele defecte.

La toate aparatele din circuitul primar al motorului se va controla starea legaturilor la pamant.

Cap. IV

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA

TRANSFORMATOARELOR

EXPLOATAREA TRANSFORMATOARELOR

In timpul exploatarii, sarcina transformatoarelor variaza atat in timpul unei zile, cat si in timpul anului. In scopul utilizarii la maximum a capacitatii transformatoarelor, pot fi admise in functionare anumite suprasarcinii de valoare si durata predeterminata. Determinarea posibilitatii de supraincarcare sistematica a unui transformator se poate face folosind doua elemente:

coeficientul de incarcare al graficului transformatorului pe un interval de 24 h;

diagrama de incarcare a transformatorului.

Coeficientul de incarcare al graficului transformatorului este raportul dintre suprafata limitata de graficul de incarcare a transformatorului si suprafata dreptunghiului ale carui laturi sunt: abscisa T = 24 h si ordonata I_max= curentul maxim din graficul de incarcare al transformatorului. Valoarea coeficientului de incarcare se determina cu relatia:

.

Daca S < 1, coeficientul de incarcare admisibil (numit si coeficient de suprasarcina) se poate stabili la valoarea, in functie de durata supraincarcarii. Stabilirea supraincarcarii transformatorului in acest mod conduce la folosirea sa rationala din punct de vedere al duratei normale de serviciu, ramanand in acelasi timp si o oarecare rezerva pentru suprasarcini neprevazute, in caz de avarii. Valoarea k f(t) a coeficientului de suprasarcina se obtine din diagrame, pentru diferite valori ale coeficientului de incarcare S si ale temperaturii medii ale mediului ambiant t_a. Astfel, pentru transformatoare instalate in aer liber in localitati unde temperatura medie anuala a aerului nu depaseste +5°C, valoarea coeficientului de incarcare admisibil se poate lua in diagrama reprezentata in figura 1.

In cazul in care transformatoarele sunt instalate in localitati unde temperatura medie a aerului t_a este cea mai mare de +5°C, valorile admisibile pentru coeficientul de suprasarcina k trebuie sa fie micsorate cu un coeficient de corecti A

In afara suprasarcinilor de durata cu care poate fi incarcat un transformator, exista situatii de avarii, care pot produce suprasarcini de valori mai mari, ce urmeaza sa fie suportate de transformator. Intrucat astfel de suprasarcini provoaca imbatranirea prematura a izolatiei infasurarilor transformatoarelor, ele sunt admise numai pentru durate scurte de timp

Durata admisa de functionare a transformatoarelor cu o astfel de suprasarcini si valorile lor sunt date in tabelul de mai sus.

Dupa functionarea in regim de suprasarcina, trebuie luate masuri de reducere a incarcarii transformatorului sau – in caz extrem – prin deconectarea unor consumatori.

Supravegherea curenta se organizeaza in special la transformatoarele de puteri mari, in statiile de transformare incadrate cu personal permanent si urmareste:

tensiunea primara si secundara;

curentul primar si secundar;

temperatura uleiului in partea superioara a cuvei;

nivelul de ulei in conservator;

starea releelor de protectie, inclusiv a releului de gaze;

functionarea instalatiilor anexe, inclusiv legaturilor la bare in primar si secundar.

Supravegherea periodica urmareste:

starea etanseitatii cuvei;

nivelul si culoarea uleiului din conservator si eventuala prezenta a murdariilor sau a apei in ulei;

starea izolatoarelor;

starea descarcatoarelor;

integritatea membranei supapei de siguranta;

starea legaturii la pamant a cuvei si a instalatiilor anexe;

buna functionare a sistemului de racire;

eventuala aparitie a zgomotelor anormale;

starea barelor si a cablurilor de legatura.

Cu ocazia controalelor periodice ce se fac transformatoarelor, se verifica si starea incaperilor in care acestea sunt montate.

Controlul transformatoarelor principale din centrale si statii de transformare cu personal permanent se face in general o data la opt ore.

2. INTRETINEREA TRANSFORMATOARELOR

In general, aceste lucrari se executa la intervale de timp de sase luni pana la un an, in functie de importanta transformatoarelor in exploatare si constau in:

revizia exterioara a transformatorului si inlaturarea defectelor constatate in masura in care aceste remedieri pot fi facute pe loc;

evacuarea reziduului uleiului din conservator, verificarea nivelului si eventual, completarea cu ulei;

verificarea etanseitatii robinetelor si a strangeri garniturilor cuvei;

revizia si curatarea sistemului de racire fortat;

verificarea functionarii releului de gaze;

verificarea filtrului de aer, a nivelului uleiului in filtru si a starii silicagelului, cu eventuala completare, respectiv inlocuirea acestora;

controlul curent al uleiului din cuva;

determinarea gradului de umiditate al izolatiei infasurarilor;

masurarea tg δ si a capacitatii bornelor de trecere de tip condensator.

Cap. V

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA

INTRERUPTOARELOR

Functionarea unui sistem electric in cele mai bune conditii, in orice regim, necesita ca aparatele electrice si in special intreruptoarele sa corespunda conditiilor locului de montare, iar valorile parametrilor de baza sa nu fie inferioare celor ce pot aparea in retea in timpul exploatarii.

Diversitatea tipurilor de intreruptoare si importanta acestor aparate necesita de la inceput o atentie deosebita in timpul exploatarii.

Starea necorespunzatoare, defectiunile, depasirea parametrilor normali ai intreruptoarelor in exploatare pot conduce la urmari grave, soldate de multe ori cu distrugeri de instalatii importante si cu intreruperi de lunga durata in alimentare cu energie electrica.

Intrucat intreruptoarele trebuie sa functioneze in medii foarte diferite, este necesar sa se stabileasca instructiuni de exploatare.

Constatarile obtinute in timpul controalelor se consemneaza in registrele de tura si se comunica personajul de conducere.

Controalele intreruptoarelor se efectueaza o data pe tura, in statiile cu personalul permanent, o data la 24 h, in statiile cu personal la domiciliu si o data pe saptamana noaptea.

La intreruptoarele cu ulei se controleaza nivelul uleiului in cuve si in izolatoare si se verifica etanseitatea robinetelor si ale indicatoarelor de ulei. La fiecare control se verifica prezenta copacului care inchide orificiul supapei de siguranta.

La intreruptoarele cu aer comprimat, in afara bornelor si izolatiei, se mai controleaza pozitia corecta a cutitelor separatorului in contacte sau in pozitia de declansare, valoarea presiunii aerului si functionarea supapei de ventilatie; prin ascultarea atenta, se constata daca nu exista scurgeri de aer.

In vederea asigurarii locului de munca, se va inchide ventilul de aer comprimat de la reteaua de alimentare si se vor goli rezervoarele proprii ale intreruptorului, pentru a nu fi posibil sa se efectueze manevre intempestive ale intreruptorului, care sa poata conduce la accidente de munca. Dupa curatarea de praf a pieselor intreruptorului, se controleaza imbinarile izolatoarelor si ale pieselor care sunt supuse socurilor in vederea descoperirii eventualelor fisuri, care urmeaza sa fie eliminate.

Toate piesele se spala in benzina usoara, cilindrul pistonului se sterge cu o carpa uscata si se unge cu un strat subtire de ulei de transformator, contactele se ung cu vaselina.

Reglajul intreruptorului se face la o presiune mai scazuta ca cea nominala ca circa 30%. In timpul reglajului se executa declansarea intreruptorului, inchiderea cutitului separatorului. Intreaga suprafata de contact trebuie sa fie stransa intre furci.

Dupa efectuarea reglajului, se indica presiunea aerului comprimat la cea nominala si se fac doua – trei anclansari pentru verificarea functionarii intreruptorului in ansamblu.

Buna functionare a intreruptorului depinde, in mare masura, si de efectuarea in conditii din cele mai bune a lucrarilor de intretinere a dispozitivelor de actionare.

Dupa ce se realizeaza curatarea acestora de praf si alte corpuri straine, se verifica toate sistemele de fixare si articulatie, functionarea mecanismului de declansare libera si mecanismul care retine dispozitivul de actionare in pozitia anclansat.

Cap. VI

EXPLOATAREA SI INTRETINEREA

SEPARATOARELOR, TRANSFORMATOARELOR DE MASURA SI

SIGURANTELOR

Exploatarea si intretinerea separatoarelor. In timpul exploatarii se va urmari ca tensiunea si curentii sa nu depaseasca valorile indicate in fisa de caracteristici a aparatelor.

Piesele supuse frecarilor se vor unge cu regularitate, o data la sase luni. La perioada de un an se vor efectua lucrarile de verificare si intretinere, cu scoaterea de sub tensiune a aparatului.

Se verifica contactele de semnalizare, se curata si se ung cu un strat subtire de vaselina. Se verifica functionarea corecta a sistemului de semnalizare, a pozitiei separatoarelor, a sistemului de blocare mecanica a cutitelor de punere la pamant si a sistemului de blocare impotriva operatiilor de deschidere gresite.

Transformatoarele de masura trebuie sa fie supravegheate in mod sistematic. Se verifica izolatorii de portelan sau rasina care va fi mentinuta intr-o perfecta stare de curatenie.

La transformatoarele de masura cu ulei, se verifica sa nu existe pierderi de ulei, si nivelul uleiului sa fie cel prevazut de indicator; periodic, la aceleasi intervale de timp ca pentru transformatoarele de putere se iau probe de ulei.

Transformatoarele cu izolatie de ulei, care au pierderi mai mult de 114 din cantitatea de ulei, se vor usca si umple cu ulei sub vid.

Sigurante de inalte tensiune. La verificarea sigurantelor se urmareste daca busoanele nu au defecte. Se verifica daca furcile de contact strang suficient capacele busoanelor, daca nu sunt semne de incalzire a contactelor.

Cap. VII

MASURI DE TEHNICA A SECURITATII MUNCII LA EXPLOATAREA SI INTRETINEREA

MASINILOR SI APARATELOR ELECTRICE

La operatiile de intretinere a masinilor si aparatelor electrice, se vor avea in vedere urmatoarele masuri de protectie a muncii:

se vor respecta normele de tehnica a securitatii la lucru in instalatiile electrice de joasa sau de inalta tensiune, dupa caz:

la verificarea functionarii cat si la manevre, se vor utiliza echipamente de protectie corespunzatoare;

manevrele aparatelor de inalta tensiune se vor face de minimum doua persoane;

la operatiile cu solventi si materiale inflamabile, se vor respecta atat regulile de prevenire si stingere a incendiilor cat si modul de utilizare a acestora in vederea prevenirii intoxicatiilor;

la lucrarile de montare, demontare, transport, se vor folosi numai utilaje de ridicat cu capacitatea corespunzatoare greutatilor de ridicat, iar personalul care manevreaza instalatiile de ridicat trebuie sa fie autorizate.

Bibliografie

Bala, C. Masini electrice. Vol. I, II. Institutul politehnic Bucuresti, 1972.

Bala, C., s.a. Masini electrice. Probleme. Bucuresti, Editura didactica si pedagogica, 1974.

Cimpeanu, A. Masini electrice. Craiova, Scrisul Romanesc, 1977.

Dordea, T. Masini electrice. Bucuresti, Editura didactica si pedagogica, 1970.

Fransua, Al. Masini si actionari electrice. Bucuresti, Editura didactica si pedagogica. 1967

Gheorghiu, I. S., Fransua, Al. Tratat de masini electrice, vol. I-IV. Editura Academiei R.S.R., 1968-1972.

Kostenko, M. K., Piotrovski, L., Machines électriques. Moscou, Edition Mir, 1969.

Lazu, C. Masini electrice. Bucuresti, Editura de stat didactica si pedagogica, 1962.

Messerle, H. K. Energy Conversion Statics. New York-London, Academic Press, 1969.

Nedelcu, V. N. Masini electrice. Bucuresti, Editura didactica si pedagogica, 1968.

Nicolescu, E., Raduti, C. Masini electrice fabricate in R.P.R. Alegere, exploatare, repere. Bucuresti, Editura tehnica 1965.

ANEXE

FIGURA 1         Diagrama k = f(t) pentru medii ambiante avand temperatura

medie anuala a aerului de +5°C