Проектирование электротехнической службы
Курсовая работа
Проектирование электротехнической
службы
Выполнил
Ахметов Р.Ф.
Введение
электротехнический оборудование фаза
При современных условиях жизни и при влиянии
научно-технического прогресса в организациях сельского хозяйства возрастает
роль инженерной службы АПК. На сельскохозяйственных предприятиях АПК инженерная
структура управления хозяйством состоит из таких подразделений как служба
эксплуатации машинно-тракторного парка, служба механизации процессов в
животноводстве, электротехническая служба и т. п.
Электротехнической службе (ЭТС) выделили
самостоятельное и очень значимое место. Она обслуживает значительную часть
электроустановок сельскохозяйственного производства в АПК. ЭТС обеспечивает
рациональную работу электрооборудования коммунально-бытового сектора села (ГРП,
КТП). Смысл ЭТС заключается в обеспечении роста производства
сельскохозяйственной продукции и повышение экономической эффективности
хозяйства. Задачи ЭТС заключаются в организации эксплуатации
электрооборудования, подготовке и повышении квалификации электротехнического
персонала, повышение производительности труда и улучшение социальных условий
обслуживающего персонала, участие в обеспечении бесперебойного и качественного
электроснабжения предприятий АПК, обеспечение рационального использования
установленного электрооборудования, определение потребности в ресурсах на
эксплуатацию установленного и нового электрооборудования, улучшение
экономических показателей работы ЭТС.
Рассмотрев все эти аспекты можно сказать, что будущий
инженер-электрик должен уметь и проектировать ЭТС, обеспечивающую увеличение
объёма производства и снижение себестоимости продукции на предприятиях АПК.
1. Задание на курсовую работу
Объекты:
. ТП 903-1-88 Котельная с 4-мя котлами Е-1/9Г.
. ТП 903-1-161 Котельная с 3-мя водогрейными котлами КВ-Гм-30. Закрытой
системой теплоснабжения
. ТП 801-4-10 Телятник на 280 голов
2. Характеристика парка ЭО и условий его эксплуатации
Для функционирования ЭТС необходимы постоянные и полные сведения об электрооборудовании
хозяйства. С этой целью составляется карта учета электрооборудования, в которой
перечисляется все оборудование хозяйства, при этом записывается объект
хозяйства, его типовой проект, площадь. В таблице указывается количество
данного оборудования, среда в которой она эксплуатируется, время работы в сутки
и количество месяцев работы в год. Для каждого типа электрооборудования
записываются дополнительные данные, которые необходимы для работы ЭТС, для
электродвигателей - Рн, Iн, n; силовых сборок - количество групп и
ПЗА, которое в них установлено; ПЗА - Iн или Iуст и тд.
Карта учета электрооборудования для хозяйства представлена в приложении
№1, в котором перечислено электрооборудование трех объектов.
. Составление эксплуатационной карты ЭО предприятия
Данными для составления эксплуатационной карты служат карта учета
электрооборудования (приложение №1) и нормативы трудоемкости системы ППРЭсх. Из
последней записываем периодичность ТО и ТР электрооборудования, а также
трудоемкость и УЕЭ на единицу электрооборудования.
Количество плановых профилактических мероприятий определяем исходя из
принятой периодичности их выполнения.
В конце эксплуатационной карты находим суммарные (общие) трудозатраты и
УЕЭ всего хозяйства. Эксплуатационная карта электрооборудования хозяйства
представлена в приложении №2.
Таблица 3.1 - Сводная таблица расчета трудозатрат
№
|
Наименование объекта
|
УЕЭ
|
ТрВто
|
ТрВтр
|
1
|
Цех сушки и обмолота
метелок сорго и льняного вороха производительностью 1т.
|
62,41
|
146,512
|
189,11
|
2
|
Коромоприготовительный цех
для свинооткормочной фермы на 3000 голов
|
44,98
|
128,717
|
168,73
|
3
|
Гараж на 3 автомобиля со
складом
|
4,53
|
11,07
|
12,61
|
Всего:
|
111,92
|
286,299
|
370,45
|
. Пример расчета эксплуатационной карты
Произведем расчет электродвигателей кормоприготовительного цеха. По
таблице №1 10 двигателя серии 4А, Р до 3 кВт и частотой 1500 об/мин, работают 6
месяцев во особо сырой среде. Эти данные записываем в эксплуатационную карту.
По ППРЭсх [2, стр 160] определяем число условных единиц эксплуатации для одного
электродвигателя с ПЗА на один двигатель УЕЭ = 0,7 на 2 электродвигателя УЕЭ =
0,7×10 = 7
По ППРЭсх [2, стр 58] определяем период ТО и ТР. tто = 3 мес., tтр =
24 мес. определяем годовое число ТО и ТР:
(2.1)
,(2.2)
где
- tто, tтр - периодичность ТО и ТР;
tи - число
месяцев работы в году
По
ППРЭсх определяем трудоемкость на ТО и ТР [2, стр 5], ТО = 0,4 чел×ч., ТР = 4,3 чел×ч.
Определяем общие трудозатраты на ТО:
,(2.3)
гдеn -
число обслуживаемых электродвигателей
Определяем
общие трудозатраты на ТР, на 10 двигателей при qтр = 0,5 с
учетом этого в этом году ремонтируем 5 двигателей.
. Определение численности персонала и структуры электротехнической
службы
Расчет числа электромонтеров. Эта задача
имеет ряд неизвестных данных, обусловленных неравномерностью загрузки
исполнителей в течение суток и года, отсутствием сведений о затратах времени на
переходы, переезды, подготовительные и заключительные операции, связанные с
необходимостью совмещения профессий, и т. п. Для принятия правильного
окончательного решения следует определить нормативное, среднегодовое и
гарантированное число электромонтеров.
Нормативное число электромонтеров
используют для ориентировочной оценки размера (группы) эксплуатационного
участка и определяют по выражению:
N = Nто + Nтр + Nд
Количество электромонтеров на ТО, чел.
где:
KL - коэффициент удаленности;
KL = 1,08 при lср =
5 км;
KL = 1,17 при lср =
10 км;
KL = 1,1,25 при lср =
15 км;
SЕто - сумма затрат
на ТО, чел. час.;
Количество
электромонтеров для ОО:
Количество
электромонтеров на ТР, чел.
Годовой фонд рабочего времени электромонтера определяют по
справочнику нормировщика или рассчитывают по формуле:
где dг, dв, dкзот, dотп, dпп-соответственно число календарных,
выходных, праздничных, отпускных и предпраздничных дней;
t - продолжительность смены, ч;
Δt- сокращение предпраздничного дня, ч;
η - коэффициент использования рабочего времени
(η= 0,94...0,96).
dг =366 дней; dв=104 дня; dп =8 дней; dотп = 24 дня; dпп = 7 дней;
η = 0,95; tсм =8,2 ч; Δt=3 час.
Ф = (366 - 104 - 8 - 24) · 0,95 · 8,2 - 3 · 7 = 1770,7 часов
Определим количество электромонтеров:
Эл.
монт.
Эл.
монт.
Эл.
монт.
N = 0,22 + 0,27
+ 0,06 = 0,55= 1 Эл. монт.
Штат
ЭТС будет состоять из 1-го электромонтера, который будет осуществлять ТО и ТР
электрооборудования, что требует от него высокую квалификацию. В качестве формы
ЭТС выбираю централизованную комплексную ЭТС. При этом в хозяйстве необходимо
создать эксплуатационный участок центральной ЭТС, который будет выполнять
работы на условиях типового хозяйственного договора. А персонал ЭТС хозяйства,
определяемый в соответствии со штатными нормативами, передается в штаты
районного эксплуатационного предприятия (1 электромонтера). Структура ЭТС -
смешанная, так как персонал ЭТС один электромонтер с высокой квалификацией и
большая удаленность объектов.
Число
инженерно-технических работников ЭТС определяют по типовым штатным нормативам
исходя из общего числа условных единиц электрооборудования и годового
потребления электроэнергии на производственные нужды. Для хозяйства с 112 УЕЭ
необходима 1 должность - старшего техника электрика.
.
Составление годовой производственной программы
Таблица
6.1 - Примерная производственная программа ЭТС
Раздел и вид работ
|
Объем, %
|
Объем, час.
|
Техническая эксплуатация
электрооборудования
|
Организация и контроль
произовдственного обслуживания
|
3
|
102,06
|
Оперативно-дежурное
обслуживание
|
10
|
340,2
|
Техническое обслуживания
|
16
|
566,01
|
Текущий ремонт
|
26
|
891,85
|
Капитальный ремонт
|
8
|
272,16
|
Контрольные измерения и
испытания
|
2
|
68,04
|
Повышение эффективности
эксплуатации
|
Повышение квалификации
|
3
|
102,06
|
Корректировка
комплектования электроустановок
|
2
|
68,04
|
Выбор и контроль режимов
использования
|
3
|
102,06
|
Развитие
ремонтно-обслуживающей базы
|
3
|
102,06
|
Повышение надежности
электрооборудования
|
3
|
102,06
|
Мероприятия по экономии
электроэнергии
|
2
|
68,04
|
Организация учета
электроэнергии
|
3
|
102,06
|
Развитие электрификации и
автоматизации хозяйства
|
Электромонтажные работы
|
7
|
238,14
|
Пусконаладочные работы
|
102,06
|
Модернизация
электрооборудования
|
3
|
102,06
|
Производство собственной
продукции
|
3
|
102,06
|
7. Построение годового графика технического обслуживания и текущего
ремонта электрооборудования
Годовой график составляется на 1 год с учетом
эксплуатационной карты электрооборудования и ГПП. Целью составления ГГ является
равномерное распределение дней ТО и ТР (с учетом годового числа nто и nтр) для каждого вида
электрооборудования объектов. При этом можно составлять ТО и ТР. Для
оборудования с сезонной работой заранее бронируются дни на ТО и ТР, лучше ГГ
начинать именно с этого объекта. ТО или ТР определенного вида
электрооборудования заполняются дробью, в числителе пишутся дни в которые
производится данный вид работ, а в знаменателе -трудозатраты на выполнение
данной работы. Время оставшееся в дне может быть использовано на ТО или ТР
другого вида электрооборудования.
8. Разработка материально-технической базы
Материально техническая база ЭТС - это комплекс стационарных и
передвижных технических средств, позволяющих специалистам - электрикам поддерживать
требуемую эксплуатационную надежность электрооборудования. В хозяйстве следует
организовать пост электрика. Пост электрика (ПЭ) будет обеспечивать выполнение
мелких слесарных работ, хранение инструмента, запасных деталей и технической
документации электрооборудования. Производственную площадь ПЭ найдем по
формуле:
(10)
где f1 - удельная площадь на одного
работника ремонтной группы, f1 =
25 м2, т. к. количество электромонтеров в ремонтной группе N<3.
За реальную производственную площадь берем S=5х5м2 по нескольким причинам. Она удовлетворяет требованию
кратности длин сторон помещения трем. Согласно таблице 10.1 методических
указаний для нашего объема УЕЭ нужно взять площадь 3х5 м2, а расчетная
составляет 25 м2. Выбранная площадь 5х5 м2 является средней между табличным и
расчетным данными. Примерная планировка ПЭ показана на рисунке 2.
Рисунок 2- Компоновка ПЭ по типовому проекту:1 - верстак; 2 - заточный
станок; 3 - шкаф; 4 - стол; 5 - стул; 6 - шкаф для документации; 7 - стеллаж.
. Выбор технического оборудования для материально-технической базы
ремонта
Таблица №9 Основное оборудование ПЭ.
Наименование оборудования
|
Тип, марка, ГОСТ
|
Кол.
|
Комплект монтерского
инструмента
|
ПИМ-4905
|
1
|
Мегомметр
|
М-410013
|
1
|
Комбинированный прибор
|
Ц-4341
|
1
|
Диафрагменный компрессор
|
СО-45А
|
1
|
Заточный станок
|
3Б631А
|
1
|
Электродрель
|
ИЭ-1013
|
1
|
Слесарный верстак
|
ОРГ-1468-01-060А
|
1
|
Стеллаж
|
ОРГ-1468-05-320
|
2
|
Индикатор напряжения
|
ИН-91
|
1
|
Электропаяльник
|
ПСН-65
|
1
|
Шкаф
|
|
1
|
Стол
|
|
1
|
Стул
|
|
2
|
. Технологическая схема ремонта
Рисунок 3 - Технологическая схема ремонта
11. Обоснование технологической схемы ремонта
ПРИЕМ В РЕМОНТ: принимаются в ремонт комплектные двигатели, очищенные от
пыли и грязи. Допускается принимать в ремонт при недостатке некоторых деталей.
Не принимаются в ремонт, если у двигателей: отбито 2 и более лапок с 1 стороны;
разбит подшипниковый щит или значительно повреждена активная сталь; величина
воздушного зазора на 25% больше номинального.
ПРЕДРЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ: электрооборудование визуально осматривается,
выявляются дефекты, целостность, легкость проворачивания ротора; проводится
измерение сопротивления изоляции, измерение сопротивлений обмотки (измерения
производят при постоянной температуре, сопротивления фаз не должны отличаться
более чем на 2%); выявляются межвитковые замыкания.
РАЗБОРНО-ДЕФЕКТОВОЧНЫЕ РАБОТЫ: дефектовочные работы проводятся перед
демонтажем, ведь нужно знать в каком состоянии находится оборудование. В ходе
дефектовки происходит оценка оборудования и его деталей, а в результате
специалист заполняет акты, в которых дает оценку состоянию деталей. После
дефектовки выносится вердикт - подлежит ли оборудование ремонту, профилактике
или вообще не предназначено для дальнейшего использования. Результаты заносятся
в дефектовочную ведомость.
ПОСЛЕРЕМОНТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ: объем послеремонтных испытаний: внешний осмотр;
измерение сопротивления изоляции между обмотками; измерение сопротивления
обмоток постоянному току, проверка правильности маркировки обмоток; испытание
изоляции обмоток относительно корпуса и между ними на электрическую прочность;
испытание витковой изоляции на электрическую прочность; испытание при
повышенной частоте вращения (при замене обмоток ротора или его бандажей);
обкатка на холостом ходу; определении тока и потерь холостого хода; определение
напряжения и потерь короткого замыкания; определение коэффициента трансформации
для двигателей с фазным ротором; испытание на нагрев; испытание на
кратковременную перегрузку по току; определение номинальных и максимальных
параметров.
12. Индивидуальное задание: разработка прибора-определителя
последовательности фаз
Подключая нагрузку к трехфазной сети, нередко требуется
соблюдать определенную последовательность фаз. При ошибочном подключении,
например, электродвигателя его вал будет вращаться не в ту сторону.
Данный прибор позволяет быстро определить последовательность
фаз в трехфазной сети с линейным напряжением 380 В. Он имеет ряд преимуществ,
одно из которых отсутствие необходимости подключения к “нулевому” проводу.
Внешний вид изображен на рис.1 , схема на рис.2. После
подключения зажимов ХР1-ХР3 к сети начинает работать трехфазный мостовой
выпрямитель на диодах VD1, VD3, VD4, VD6, VD7, VD9. Выпрямленное напряжение ограничено
стабилитроном VD10 до 15 В, необходимых для питания микросхем и транзисторов
прибора. Избыток напряжения гасят соединенные параллельно резисторы R7-R10.Рассеиваемая ими
мощность близка к предельно допустимой, поэтому не рекомендуется длительное
время держать прибор подключенным к сети. Конденсатор С1 - сглаживающий.
Светодиоды HL1 - HL3, включенные последовательно с диодами VD!, VD4, VD7, сигнализируют о
наличии напряжения на каждой из фаз.
На входы элементов DD1.1-DD1.3 через диоды VD2, VD5, VD8 и делители напряжения
на резисторах R1-R6 поступает напряжение
каждой из фаз. Номиналы резисторов выбраны таким образом, чтобы амплитудное
значение напряжения на входе логического элемента немного превышало порог его
переключения.
Все детали определителя монтируют на плате, помещенной в
корпус из изоляционного материала, например полистирола или стеклотекстолита.
Вместо контактных штырей ХР1- ХР3 прибор можно снабдить соединительными
проводами длиной 0,5…1 м с зажимами “крокодил”, обязательно изолированными. При
первом подключении к сети вновь изготовленного определителя последовательности
фаз достаточно убедиться, что при многократном нажатии на кнопку SB1 зажигается один и тот
же светодиод из пары HL4,HL5. Если наблюдаются сбои, рекомендуется уменьшить
сопротивление резисторов R2,R4,R6. Каждый из них можно составить из двух соединенных
последовательно
Рис. 2 Электрическая схема определителя последовательности фаз
Рис.3 Внешний вид определителя последовательности фаз
Рис.4 Структура ЭТС хозяйства
Заключение
Продовольственная
безопасность страны - главная проблема, стоящая перед сельскохозяйственной
отраслью. Для её разрешения необходимо поднять уровень механизации и
электрификации сельскохозяйственного производства и обеспечить эффективную
эксплуатацию электрооборудования.
Роль
эксплуатации в организации эффективного использования электроэнергии и ресурсов
сельскохозяйственного производство нельзя недооценивать. Развитие электрификации
и повсеместное внедрение
Список
литературы
1. Ерошенко Г.П., Коломиец А.П., Кондратьева Н.П. и др.
Эксплуатация электрооборудования. М.: «Колос», 2005.
. Система планово-предупредительного ремонта и технического
обслуживания сельскохозяйственных предприятий. Госагропром СССР. - М., 1987.
. Киршин А.Р.Проектирование электротехнической службы: метод.
указ. Ижевск:ИжГСХА,2004.
. Пястолов А.А., Ерошенко Г.П. Эксплуатация
электрооборудования. -М.: Агопромиздат, 1990.