Определение ресурса элементов электрооборудования

 

Определение ресурса элементов электрооборудования производится различными методами прогнозирования. В курсовой работе следует использовать методы линейного прогнозирования (если зависимость диагностического параметра от времени – линейная) и многоступенчатого линейного прогнозирования (если зависимость параметра от времени нелинейная).

Для применения метода линейного прогнозирования необходимо иметь данные о наработке объекта с начала эксплуатации до момента диагностирования, а также о предельном и начальном значениях диагностического
параметра.

 

Остаточный ресурс объекта диагностирования вычисляем по формуле:

, (1)

где t – наработка от начала эксплуатации, ч;

К _ост – коэффициент остаточного ресурса.

Если диагностический параметр увеличивается в процессе эксплуатации, то

. (2)

Если параметр уменьшается

, (3)

где П_п, П_и, П_н – соответственно предельное, измеренное и начальное значения параметра.

Метод многоступенчатого линейного прогнозирования базируется на данных измерений, проводимых при систематических диагностированиях через определенные промежутки времени. Метод позволяет определить гарантированный ресурс безотказной работы элементов электрооборудования:

, (4)

где П_и–1 – измеренная величина параметра при предыдущем диагностировании;

t _о – период между данным и предыдущим диагностированием (принимается 20 % от наработки объекта);

к _о – корректирующий коэффициент.

Величина корректирующего коэффициента принимается в зависимости от характера изменения диагностического параметра во времени (рисунок 1). Если параметр изменяется по увеличивающейся криволинейной зависимости с убывающей интенсивностью (рисунок 1, а), то величина к _о = 1. Если параметр изменяется по увеличивающей криволинейной зависимости с возрастающей интенсивностью к _о = П_и–1/П_и (рисунок 1, б). В случае уменьшения диагностического параметра с возрастающей интенсивностью (рисунок 1, в).

(5)

 

 

Рисунок 1 – Возможный характер изменения диагностического
параметра во времени (П – любой диагностический параметр, например,
сопротивление изоляции, световой поток и т. д.)

 

Каждый элемент электрооборудования (изоляция, контакты, источник света, подшипники и т.п.) можно характеризовать одним диагностическим параметром, который определенным образом изменяется во времени. Следовательно, ресурс необходимо вычислять для каждого элемента в отдельности, используя изложенные методы прогнозирования. Применение того или иного метода должно быть обосновано в работе. Величина предельных и начальных значений диагностических параметров принимается по таблице 5. Измеренные значения параметров при данном диагностировании принимаются по таблице 4; значение при предыдущем диагностировании определяются по формулам таблицы 3 при наработке, меньшей заданной на величину t ₀.

В работе должны быть приведены приближенные зависимости диагностических параметров от времени и обоснование принятого корректирующего коэффициента.

Для изоляции погружных электродвигателей время безотказной работы определяется по графикам приложения 2 на основании ее тока утечки I _у или тангенса угла диэлектрических потерь tgδ (таблица 4).

 

Таблица 5 – Предельные и начальные значения диагностических параметров

Элемент оборудования   Оборудование	Изоляция	Контакты	Подшипники	Источник света	Нагревательный элемент
1. Электродвигатели асинхронные единых серий	R ин = 10 МОм R ип = 0,5 МОм	R кн = 100 мкОм R кп = 1,8 R кн	ан = 0,01 мм ап = 0,04 мм	-	-
2. Погружные электродвигатели	tgδн = 5 %; tgδп = 9 % I ун = 6 мкА; I уп = 40 мкА	R кн = 150 мкОм R кп = 1,8 R кн	ан = 0,02 мм ап = 0,07 мм	-	-
3. Светильники	R ин = 10 МОм R ип =0,5 МОм	R кн = 200 мкОм R кп = 1,8 R кн	-	Фн=1450лм (лампы накаливания); Фп=3000лм (люминесцентные лампы); Фп = 0,8Фн	-
4. Пускозащитная аппаратура	R ин = 10 МОм R ип = 0,5 МОм	R кн = 200мкОм, вн = 2 мм (автом. выкл.) R кн = 250мкОм, вн = 2,5 мм (магн. пуск.) R кп = 1,8 R кп , вп = 0,5 мм.	-	-	-
5. Элементные водонагреватели	R ин=10 МОм R ип=0,5 МОм	R кн = 350мкОм R кп = 1,8 R кн	-	-	R н = 100 Ом R п = =1,2 R н
6. Электропроводки	R ин=10 МОм R ип=0,5 МОм	R кн = 200 мкОм R кп = 1,8 R кн	-	-	-
7. Электрокалориферы	R ин=10 Мом R ип=0,5 МОм	R кн = 350 мкОм R кп = 1,8 R кн	-	-	R н = 120 Ом R п= =1,2 R н

 

 

3.3 Расчет оптимальной периодичности профилактических
мероприятий

 

Оптимальная периодичность профилактических мероприятий определяется по минимуму удельных затрат, ч.

(6)

где З_п, З_р – затраты на профилактику и капитальный ремонт (таблица 1);

у^х – технологический ущерб из-за отказа в долях от З_р (таблица 1);

а – показатель эффективности профилактик (таблица 1);

λ – интенсивность отказов оборудования.

В курсовой работе интенсивность отказов оборудования определяется суммированием интенсивностей отказов отдельных его элементов λ_і:

(7)

где n – число элементов электрооборудования.

Интенсивность отказов і -го элемента

, (8)

где t _{с і} – срок службы і -го элемента оборудования, ч.

Срок службы определяется суммированием наработки элемента (таблица 4) и остаточного ресурса (гарантированного ресурса) – см. раздел 3.2.

.

или

t_cі = t_і + t _{гар. і}. (9)