Неисправности электрооборудования, методы их поиска и устранения
Наиболее сложным при ремонте электрооборудования является процесс поиска неисправностей, так как современные электрические схемы представляют собой сложную взаимосвязанную сеть электрических и электронных цепей. Поэтому достаточно трудно обнаружить неисправную деталь или цепь среди множества других деталей и цепей, влияющих одна на другую. Задача осложняется еще тем, что большинство неисправностей носят скрытый характер и не могут быть обнаружены внешним осмотром. Процесс поиска неисправности представляет собой последовательность тестовых экспериментов над электроприводом и принятия диагностического промежуточного или конечного решения.
Одним из путей уменьшения времени поиска неисправностей и требований к квалификации обслуживающего персонала является применение автоматического поиска неисправностей, основанного на алгоритмизации процедур поиска, Для поиска неисправностей в системе электрооборудования. как показывает опыт эксплуатации, возможно применение следующих методов.
Внешний осмотр. Наибольший эффект дает внешний осмотр включенного электрооборудования при отсутствии аварийных признаков отказа и соблюдения правил безопасности труда. Признаками неисправности в этом случае (кроме тех, которые можно обнаружить при включенном электрооборудовании) являются: появление искрений, дыма, нагрев отдельных деталей, появление треска и т.п. Однако внешний осмотр не позволяет обнаружить скрытые неисправности.
Метод замены. Если после замены исчезают неисправности, то был заменен действительно поврежденный элемент.
Метод вносимой неисправности. В этом случае в проверяемый блок вносятся искусственные повреждения, вызывающие определенные логические взаимодействия элементов. Контроль за параметрами схемы и анализ их изменений позволяют определить или локализовать неисправность.
Метод половинного разбиения. Этот метод успешно может быть применен в том случае, если показатели надежности отдельных узлов и блоков схем электрооборудования одинаковы. Для поиска неисправности можно проверить один узел, например, по напряжению, а затем по току. Деление может быть выполнено и внутри блока или узла, что позволяет оперативно локализовать, а затем и обнаружить неисправность.
Метод контрольного сигнала. Использование подобного метода обусловлено широким распространением логических элементов и микросхем в системах регулирования и управления. Для обнаружения неисправности с помощью контрольного сигнала целесообразно представить контрольную цепь диаграммой прохождения сигнала через исправную систему. Контрольному сигналу заданной формы будет соответствовать определенная реакция, анализируя которую, можно выявить работоспособность проверяемого узла или электрической цепи.
Метод промежуточных измерений. Метод предусматривает осциллографирование характерных процессов, измерение напряжений на контрольных точках, контроль сопротивления отдельных элементов и электрических цепей и другие контрольно-диагностические действия, позволяющие определить место неисправности в электрооборудовании или обнаружить неисправный элемент.
Метод сравнения с неисправным объектом. Метод сравнения заключается в том, что сигналы неисправности узла или блока схемы сравнивают с сигналами другого исправного или неисправного узла или блока.
Располагая перечисленными методами поиска дефектов, следует учесть, что оптимальная методика должна представлять собой логическую последовательность действий, сужающих границы области «неисправности до полной локализации ее. При этом для выбора метода поиска неисправности и в процессе поиска необходимо пользоваться следующими практическими принципами:
прежде всего необходимо убедиться, что в системе электрооборудования нет ошибочно установленных позиций, положений рукояток переключателей и задающих устройств;
следует выбирать такой метод и такую последовательность поиска неисправности, чтобы исключалась случайность полученных результатов, поиск должен приводить хотя бы к одному из многих возможных результатов; в начале поиска неисправности нужно выбрать такую проверку, которая позволяет получить наибольшую информацию, устраняющую максимум неопределенностей;
если имеется отказ, следует вначале предположить природу отказа исходя из внешних признаков его, а затем предусмотреть методику по предполагаемой причине отказа;
метод поиска отказа необходимо выбирать с учетом наименьших затрат времени, если неизвестна действительная причина отказа.
Неисправности электрооборудования можно классифицировать по трем признакам. К первой группе следует отнести неисправности, обусловленные проектными недостатками.
Вторая, наиболее многочисленная группа неисправностей проявляется в начале периода эксплуатации электрооборудования и связана обычно с несовершенством конструкции эксплуатируемого оборудования, некачественными монтажом и наладкой. К характерным неисправностям этой группы относятся: многочисленные ложные срабатывания блокировок из-за некачественной наладки; завышение уставки максимальной токовой защиты, так как ток срабатывания (уставка) реле рассчитан не по действительному (рабочему), а по номинальному току двигателей.
В этот период весьма многочисленные случаи выхода из строя силовых и контрольных кабелей вследствие некачественного монтажа соединительных муфт и концевых заделок.
Эти неисправности обусловливают большой объем ремонтных работ, удорожают первоначальный период эксплуатации. Однако поиск неисправности облегчается, так как известны причины неисправности, полученные на основании опыта эксплуатации подобного оборудования на других объектах.
Третья группа неисправностей появляется в процессе эксплуатации и связана с неблагоприятными внешними условиями, процессами старения изоляционных материалов и некачественной эксплуатацией. Наиболее частые неисправности этой группы — обрыв электрической цепи в контактных реле, пускателей, контакторов. Следует отметить три основные причины этих неисправностей: попадание посторонних предметов между контактами; разрегулирование механической части электрического аппарата, тяг, пружин; окисление и эрозия контактов из-за воздействия электрической дуги.
При отыскании неисправности можно воспользоваться любым методом поиска. Применяемый на практике метод поиска разрыва в электрической цепи основан на включении этой цепи под напряжение и проверке контрольных точек этой цепи с помощью индикатора или контрольной лампочки.
При наличии разрыва между контрольными точками возникает разность потенциалов, что визуально проявится в загорании контрольной лампы.
Большую помощь в отыскании и устранении неисправности оказывавает производственная сигнализация. Если неисправность произошла вне сферы действия производственной сигнализации, необходимо воспользоваться схемами электрооборудования.
Высокая квалификация обслуживающего персонала, знание им электрических схем и принципа их работы, а также методов поиска и устранения неисправностей являются основными условиями успешной эксплуатации электрооборудования береговых установок.
Источник
Как оценить возможность включения в работу нового электрооборудования — Общие дефекты и методы их выявления
Содержание материала
При оценке состояния оборудования и возможности включения его в работу необходимо установить отсутствие или наличие дефектов в нем, при наличии последних — выявить их. Как уже говорилось выше, общие конструктивные элементы и узлы определяют и общие дефекты, из которых, как показывает практический опыт, основными являются следующие:
у корпусов — повреждения их в процессе транспортировки и монтажа, дефекты сварных или болтовых соединений, неплотности в стыках, дефекты уплотнений н т. п.;
у обмоток — увлажнение изоляции (имеет место чаще всего в результате длительного и неправильного
хранения оборудования); механические повреждения; нарушения междувитковой изоляции, соединений в обмотках, токопроводах и выводах; несоответствие маркировки выводов требованиям ГОСТ;
у устройств переключения силовых трансформаторов — механические повреждения, неправильное соединение отпаек или неправильная работа переключателя;
у магнитопроводов — замыкания отдельных листов стали между собой, нарушение изоляции стяжных болтов, если они есть, коррозия листов стали, засорение вентиляционных каналов (статоров и роторов электрических машин), слабая затяжка болтов (чаще силовых трансформаторов);
у коллекторов машин постоянного тока — дефекты паек «петушков», т. е. мест соединения отдельных секции обмотки якоря к пластинам коллектора, засорение промежутков между пластинами;
у подшипников синхронных генераторов — нарушения изоляции их от фундаментной плиты, служащей для устранения паразитных «подшипниковых токов», которые возникают у генераторов, если изоляция нарушена, при их работе в контуре вал ротора — подшипники — фундаментные плиты — вал ротора из-за несимметрии магнитного поля ротора (вызывается неравномерностью воздушного зазора между ротором и статором; в результате в контуре возникает при работе генератора пульсирующее поле, вызывающее по закону Джоуля — Ленца пульсирующие токи, повреждающие подшипники и металл в местах их возникновения);
у бетонных реакторов — увлажнение бетонных стоек, выполняющих одновременно функции изоляции между витками обмотки реактора и опорной конструкции;
у устройств заземления — дефекты соединения заземляющих проводок с корпусом оборудования и между отдельными участками заземляющих устройств, несоответствие сопротивления растеканию контура требованиям ПУЭ и техники безопасности.
Для обеспечения надежной работы электрооборудования все его дефекты должны быть своевременно выявлены, оценены и устранены.
Общие дефекты оборудования определяют общие методы их выявления, которые могут быть объединены в следующие основные группы:
- методы определения состояния механической части электрооборудования;
- измерения и испытания, определяющие состояние магнитной системы;
- измерения и испытания, определяющие состояние токоведущих частей и контактных соединении;
- измерения и испытания, определяющие состояние изоляции токоведущих частей;
- методы проверки и испытаний устройств релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и других вторичных устройств;
- методы окончательной оценки пригодности электрооборудования к опробованию и эксплуатации.
Оценка состояния механической части
Оценка состояния механической части начинается с его осмотра (ревизии). При осмотре оценивается общее состояние оборудования, выявляются все наружные дефекты, проверяется соответствие оборудования проекту и техническим требованиям по паспортным данным и заводской документации.
Осмотру подвергаются все виды электрооборудования, реле, приборы. При осмотре обращается внимание на отсутствие коррозии и механических повреждении, у маслонаполненных аппаратов — отсутствие течи масла, повреждении у магнитопроводов, выводов, контактных соединений, главной и между витковой изоляции.
Оборудование перед осмотром должно быть очищено от пыли, грязи, заводской смазки и ржавчины; монтаж его должен соответствовать нормативным требованиям. Перечень замеченных недостатков по внешнему состоянию оборудования предъявляется монтажному и эксплуатационному персоналу для принятия мер по их устранению. Дальнейшие работы по проверке, испытаниям и наладке производятся только после устранения дефектов.
Состояние механической части масляных выключателей определяется, кроме того, по целому комплексу проверок, из которых главными являются следующие: измерение скорости включения и отключения, «вжатия» контактов при включении, одновременности замыкания и размыкания контактов в пределах одной и всех трех фаз, измерение минимального напряжения срабатывания привода, опробование работы выключателей при повышенном, пониженном и нормальном напряжениях оперативного тока.
Состояние механической части воздушных выключателей дополнительно определяется измерением «сброса» давления воздуха при операциях включения и отключения, давления «строгания» главных контактов выключателя и давления завершения операции, расхода воздуха на утечку, осциллограммой различных циклов выключателя.
Механическое состояние электрических машин окончательно определяется результатами опробования их на холостом ходу и под нагрузкой с проверкой нагрева и вибрации, работы масляной и охладительной систем, а силовых трансформаторов — по результатам измерений сопротивления постоянному току обмоток и коэффициента трансформации, снятия «круговых диаграмм» (при наличии у трансформатора переключателя под нагрузкой), по работе системы принудительной циркуляции масла и обдува радиаторов для охлаждения обмоток (при их наличии).
Состояние устройств заземления определяется измерением их сопротивления, напряжения прикосновения переходных сопротивлений постоянному току отдельных «точек» присоединения.
Механическое состояние измерительных трансформаторов, различных сборок, щитов, неподвижных узлов комплектных распределительных устройств, реакторов и т.п. определяется, главным образом, только по результатам внешнего осмотра.
Оценка состояния электромагнитной системы
Существует зависимость тока намагничивания магнитопроводов с обмотками от качества стали и их сборки и наличия короткозамкнутых витков в обмотке, т. е. от состояния обмотки. Эта зависимость и используется для определения состояния электромагнитной системы измерительных трансформаторов. Снятая у них характеристика зависимости тока намагничивания в обмотке от подаваемого на нее напряжения позволяет судить по характеру ее изменения и особенно в начальной части о наличии, например, у трансформатора тока (ТТ) междувиткового повреждения (короткозамкнутых витков). Сказанное отчетливо видно из рис. 15.
Рис. 15. Зависимость iном от подаваемого напряжения U в обмотку исправного трансформатора тока и с короткозамкнутыми витками:
1— исправный ТТ; 2 — 11 с малым количеством короткозамкнутых витков (один-два); 3 — закорочены три-четыре витка; 4 — закорочено значительное количество витков
Резкое снижение характеристики намагничивания в начальной части ее в этом случае объясняется значительным размагничиванием магнитопровода при малых значениях магнитного потока. Как видно из рисунка, кроме того, при незначительном количестве короткозамкнутых витков характеристика изменяется только в начальной части, при значительном— и в насыщенной части.
Снятые характеристики намагничивания ТТ сравниваются с типовыми или опытными. Значительные отклонения от типовых или опытных также являются признаком повреждения.
Существует также зависимость потерь холостого хода от повреждений обмоток и стали магнитопровода в силовых трансформаторах. Она используется для оценки состояния последних. Если подать на одну из обмоток трансформатора при разомкнутых других (холостой ход) ток, то в первой ваттметром можно измерить мощность, определяющую «потери» на так называемое намагничивание трансформатора и нагрев обмотки током намагничивания.
Эта мощность регламентирована типом и конструкцией трансформатора и указывается в заводской документации его. Следовательно, измеренную при определенном напряжении мощность можно сравнить с паспортными или каталожными данными и установить, имеют ли место в трансформаторе заводские или явившиеся следствием транспортировки или монтажа на месте установки дефекты.
При наличии замыкания в обмотках или дефектов магнитопровода (нарушение изоляции между листами стали, использование некачественной стали) измеренные потери будут значительно превышать заводские или каталожные данные.
У трансформаторов напряжения для оценки состояния их измеряют ток холостого хода, т.е. ток во вторичной обмотке, имеющий место при номинальном напряжении. По аналогии с потерями в силовых трансформаторах этот ток также может быть использован для оценки состояния трансформаторов напряжения путем сравнения его с приведенным в заводской документации или в каталожных данных.
Состояние магнитопроводов электрических машин оценивается снятием характеристик холостого хода и короткого замыкания (у синхронных генераторов), а также нагрузочных характеристик (у машин постоянного тока) и сравнением полученных характеристик с заводскими, имеющимися в сопроводительной документации. По характеристикам одновременно определяются дополнительные параметры, необходимые для наладки устройств регулирования возбуждения и дальнейших расчетов, производимых при эксплуатации.
Источник
