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

. 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

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.

. 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.