Назначение, характер работы.

• Портативные (переносные) электростанции выполняются с воздушным охлаждением. Поэтому после определённого времени работы (обычно 10 часов) требуется останов для охлаждения (1-2 часа). Как правило, применяются как резервные источники питания.
• Стационарные дизельные электростанции исполняются с жидкостным типом охлаждения. Возможна длительная работа, не требующая остановов для охлаждения. Могут применяться и как основные источники питания, и как резервные.

Генерируемое напряжение.

По уровню генерируемого напряжения дизельные генераторы разделяют на низковольтные (до 1 кВ) и высоковольтные (выше 1 кВ).

Низковольтные электростанции в свою очередь разделяют на генераторы:

• однофазного тока (220 В);
• трёхфазного тока (380 В).

Электростанции трёхфазного тока могут использоваться для выработки однофазного напряжения. Кроме того, КПД трёхфазных генераторов выше, чем у однофазных.

Высоковольтные электростанции обычно применяются в промышленности. Но иногда используются для электроснабжения отдельных жилых домов или посёлков. Они генерируют трёхфазное напряжение 6,3 кВ (10 кВ), которое с помощью силового трансформатора понижается до уровня бытовых приёмников электрической энергии.

Виды исполнения.

В зависимости условий окружающей среды и требований к уровню шума дизельные электростанции изготавливают:

• открытого (базового) типа – для установки в специальных помещениях – дизельных;
• в шумопоглощающем кожухе – для установки в помещениях, имеющих требования к пониженному уровню шума;
• во всепогодном шумопоглощающем кожухе – для установки на открытом воздухе и для обеспечения низкого уровня шума;
• контейнерного типа (монтируемые в блок-контейнере) – для эксплуатации в тяжёлых климатических условиях, условиях повышенной опасности механического разрушения.

Также дизельные электрогенераторы могут иметь исполнение удобное для транспортировки ручным способом – портативные электростанции. А более мощные модели – для транспортировки на автомобиле (фургоне или на шасси).

Дизельный генератор - устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала дизельного двигателя в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока.

Обычно выполнен в виде передвижной или стационарной установки для использованния в качестве источника основного или резервного электроснабжения.

Применяемые термины:
ДГ - дизель-генератор, дизельный генератор.
ДГУ - дизельная генераторная установка.
ДЭС - дизельная электростанция, дизельная электрическая станция.
ДЭУ - дизельная электроустановка, дизельная электрическая установка.

Принцип работы дизель-генератора

Вкратце принцип можно описать так:
Энергия расширения газов, образующихся при воспламенении сжатого топлива в цилиндрах дизельного двигателя, преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленчатого вала.
Ротор генератора, приводимый в движение валом двигателя, вращаясь, возбуждает электромагнитное поле, создающее ЭДС (электродвижущую силу) на обмотках генератора.
ЭДС в противофазе формирует выходное напряжение на обмотках статора, которое стабилизируется устройством управления и подаётся потребителям электроэнергии.

Основные компоненты и узлы

К основным составным частям дизель-генератора (электростанции) относятся:
- Дизельный двигатель с системами обеспечения его работоспособности - охлаждения, подачи топлива и воздуха.
- Синхронный или асинхронный генератор переменного тока - альтернатор.
- Рама (шасси) на которой крепится оборудование.
- Тент, кожух или контейнер, выполняющие функцию защиты от внешних воздействий.
- Система автоматического управления. Генераторы (станции), предназначенные для работы в качестве резервного источника электроэнергии дополнительно оборудуются устройством автоматического ввода резерва (АВР).
C вариантами исполнения генераторов для разных режимов эксплуатации можно ознакомиться на примере моделей дизель-генераторов Aкsa или Geko. А так же популярные в 2015 году для использования в загородных домах генераторы Champion и Huter

Двигатели, применяемые в дизель-генераторах

Основные отличия дизельных двигателей, связанные с их мощностью, определяются габаритами, системами охлаждения и подачи воздуха.
По способу охлаждения различают двигатели:
- Воздушного охлаждения - применяются в дизель-генераторах малой мощности.
- Жидкостного охлаждения. Применяемые жидкости – вода или антифриз.
По способу подачи воздуха:
- Без турбонаддува.
- С турбонаддувом, когда турбокомпрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя, используя привод от выхлопных газов дизеля.
- С турбонаддувом и промежуточным охлаждением поступающего воздуха.

В сравнении с бензиновыми, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива, больший ресурс, более высокая пожаробезопасность.
Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного.
Среди отечественных производителей можно отметить продукцию Ярославского (ЯМЗ) и Минского (ММЗ) заводов.

Генераторы

Генераторы переменного тока (альтернаторы) служат для преобразования механической энергии вращения в электрическую.
Различают два типа генераторов - синхронные и асинхронные.
Наиболее широкое применение в практике получили синхронные генераторы.
Генераторы могут быть однофазные или трехфазные. Выбор зависит от области применения.
Класс защиты генераторов обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:
2 - защита от проникновения пальцев или посторонних предметов более 12 мм в диаметре.
4 - защита от проникновения пальцев, проволоки или предметов, диаметром более 1 мм.
5 - полная защита от проникновения различных предметов и пыли.

Вторая цифра:
3 - защита от капель воды (дождя), падающих под углом до 60 градусов от вертикали.
4 - защита от капель воды, падающих под любым углом.

Популярные бренды на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция) и др.

№6. Рассказать о сущности проведения текущего ремонта электродвигателей.

 

Текущий ремонт выполняется для обеспечения и восстановления работоспособности электродвигателя. Он заключается в замене или восстановлении отдельных частей. Проводится на месте установки машины или в мастерской. Периодичность выполнения текущего ремонта электродвигателей определяется системой ППР. Она зависит от места установки двигателя, типа станка или машины, в составе которой он используется, а также от продолжительности работы в сутки. Электродвигатели подвергаются текущему ремонту в основном 1 раз в 24 месяца. При проведении текущего ремонта выполняются следующие операции: очистка, демонтаж, разборка и дефектация электродвигателя, замена подшипников, ремонт выводов, клеммной коробки, поврежденных участков лобовых частей обмотки, сборка электродвигателя, покраска, испытание на холостом ходу и под нагрузкой. У машин постоянного тока и электродвигателей с фазным ротором дополнительно выполняется ремонт щеточно-коллекторного механизма. Таблица 1 Возможные неисправности электродвигателей и причины их вызывающие Неисправность Причины Электродвигатель не запускается Обрыв в питающей сети или в обмотках статора Электродвигатель при пуске не проворачивается, гудит, нагревается Отсутствует напряжение в одной из фаз, оборвана фаза, электродвигатель перегружен, оборваны стержни ротора Пониженная частота вращения и гул Износ подшипников, перекос подшипниковых щитов, изгиб вала Электродвигатель останавливается при увеличении нагрузки Пониженное напряжение сети, неправильное соединение обмоток, обрыв одной из фаз статора, межвитковое замыкание, перегрузка двигателя, обрыв обмотки ротора (у двигателя с фазным ротором) При пуске электродвигатель сильно шумит Погнут кожух вентилятора или в него попали посторонние предметы Электродвигатель при работе перегревается, соединение обмоток правильное, шум равномерный Повышенное или пониженное напряжение сети, электродвигатель перегружен, повышена температура окружающей среды, неисправен или засорен вентилятор, засорена поверхность двигателя Работающий двигатель остановился Перерыв в подаче электроэнергии, длительное понижение напряжения, заклинивание механизма Пониженное сопротивление обмотки статора (ротора) Загрязнена или отсырела обмотка Чрезмерный нагрев подшипников электродвигателя Нарушена центровка, неисправны подшипники Повышенный перегрев обмотки статора Оборвана фаза, повышено или понижено-питающее напряжение, машина перегружена, межвитковое замыкание, замыкание между фазами обмотки При включении электродвигателя срабатывает защита Неправильно соединены обмотки статора, замыкание обмоток на корпус или между собой Текущий ремонт проводится в определенной технологической последовательности. До начала ремонта необходимо просмотреть документацию, определить наработку подшипников электродвигателя, установить наличие неустраненных дефектов. Для проведения работ назначается бригадир, готовятся необходимые инструменты, материалы, приспособления, в частности, подъемные механизмы. Перед началом демонтажа электродвигатель отключается от сети, принимаются меры по исключению случайной подачи напряжения. Подлежащая ремонту машина очищается от пыли и грязи щетками, обдувается сжатым воздухом от компрессора. Отворачивают винты крепления крышки коробки выводов, снимают крышку и отсоединяют кабель (провода), подводящий питание к двигателю. Кабель отводят, соблюдая необходимый радиус изгиба, чтобы не повредить его. Болты и другие мелкие детали складывают в ящик, который входит в набор инструментов и приспособлений. При демонтаже электродвигателя необходимо нанести керном метки, чтобы зафиксировать положение полумуфт относительно друг друга, а также отметить, в какое отверстие полумуфты входит палец. Прокладки под лапами следует связать и разметить, чтобы после ремонта каждую группу прокладок установить на свое место, это облегчит центровку электрической машины. Следует разметить также крышки, фланцы и другие детали. Несоблюдение этого правила может привести к необходимости повторной разборки. Снимают электродвигатель с фундамента или рабочего места за рым-болты. Использовать для этой цели вал или подшипниковый щит запрещается. Для съема используются подъемные устройства. Разборка электродвигателя выполняется с соблюдением определенных правил. Начинается она с удаления полумуфты с вала. При этом используются ручные и гидравлические съемники. Затем снимается кожух вентилятора и сам вентилятор, отвертываются болты крепления подшипниковых щитов, снимается задний подшипниковый щит легкими ударами молотка по надставке из дерева, меди, алюминия, вынимается ротор из статора, снимается передний подшипниковый щит, демонтируются подшипники. После разборки выполняется очистка деталей сжатым воздухом с использованием волосяной щетки для обмоток и металлической для кожуха, подшипниковых щитов, станины. Засохшая грязь удаляется деревянной лопаточкой. Применять отвертку, нож и другие острые предметы запрещается. Дефектация электродвигателя предусматривает оценку его технического состояния и определение неисправных узлов и деталей. При дефектации механической части проверяется: состояние крепежных деталей, отсутствие трещин корпуса и крышек, износ посадочных мест под подшипники и состояние самих подшипников. В машинах постоянного тока серьезным узлом, подлежащим всестороннему рассмотрению, является щеточно-коллекторный механизм. Здесь наблюдаются повреждения щеткодержателя, трещины и сколы на щетках, износ щеток, царапины, и выбоины на поверхности коллектора, выступление миканитовых прокладок между пластинами. Большинство неисправностей щеточно-коллекторного механизма устраняется при текущем ремонте. В случае наличия серьезных повреждений этого механизма машина отправляется в капитальный ремонт. Неисправности электрической части скрыты от глаза человека, обнаружить их труднее, нужна специальная аппаратура. Число повреждений обмотки статора при этом ограничено следующими дефектами: обрыв электрической цепи, замыкание отдельных цепей между собой или на корпус, витковые замыкания.   Обрыв обмотки и замыкание ее на корпус может быть обнаружено с использованием мегаомметра. Витковые замыкания определяются с помощью аппарата ЕЛ-15. Обрыв стержней короткозамкнутого ротора находят на специальной установке. Неисправности, устраняемые при проведении текущего ремонта (повреждение лобовых частей, обрыв или обгорание выводных концов), могут быть определены мегаомметром или визуально, в отдельных случаях требуется аппарат ЕЛ-15. При проведении дефектации измеряется сопротивление изоляции для установления необходимости сушки. Непосредственно текущий ремонт электродвигателя заключается в следующем. При срыве резьбы нарезается новая (к дальнейшей эксплуатации допускается резьба, имеющая не более двух срезанных ниток), болты заменяются, крышка заваривается. Поврежденные выводы обмоток покрываются несколькими слоями изоляционной ленты или заменяются, если изоляция их по всей длине имеет трещины, отслоения или механические повреждения. При нарушении лобовых частей обмотки статора на дефектный участок наносится лак воздушной сушки. Подшипники заменяются на новые, если есть трещины, сколы, вмятины, цвета побежалости и другие неисправности. Посадку подшипника на вал обычно осуществляют путем предварительного его нагрева до 80...90°С в масляной ванне. Установка подшипников осуществляется вручную с помощью специальных патронов и молотка или механизированным способом с использованием пневмогидравлического пресса.. Необходимо отметить, что в связи с внедрением единых серий электрических машин объем ремонта механической части резко сократился, т. к. уменьшилось число разновидностей подшипниковых щитов и крышек, появилась возможность заменять их новыми. Порядок сборки электродвигателя зависит от его габарита и конструктивных особенностей. Для электродвигателей 1 - 4 габаритов после напрессовки подшипника устанавливается передний подшипниковый щит, вводится ротор в статор, надевается задний подшипниковый щит, надевается и крепится вентилятор и крышка, после этого устанавливается полумуфта. Далее согласно объему текущего ремонта проводятся прокрутка на холостом ходу, сочленение с рабочей машиной и испытание под нагрузкой. Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют следующим образом. После проверки действия защиты и сигнализации выполняют пробный пуск его с прослушиванием стука, шума, вибраций и последующим отключением. Затем электродвигатель запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, измеряют ток холостого хода всех фаз. Измеренные в отдельных фазах значения тока холостого хода не должны отличаться друг от друга более чем на ±5%. Разница между ними более 5 % указывает на неисправность обмотки статора или ротора, на изменение воздушного зазора между статором и ротором, на неисправность подшипников. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 часа. Работу электродвигателя под нагрузкой осуществляют при включении технологического оборудования. Послеремонтные испытания электродвигателей согласно действующим Нормам должны включать две проверки - измерение сопротивления изоляции и работоспособность защиты. Для электродвигателей до 3 кВт измеряется сопротивление изоляции обмотки статора, а для двигателей более 3 кВт дополнительно измеряется коэффициент абсорбции. При этом у электродвигателей напряжением до 660 В в холодном состоянии сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 60 °С - 0,5 МОм. Измерения производят мегаомметром на 1000 В. Проверка срабатывания защиты машин до 1000 В при системе питания с заземленной нейтралью осуществляется непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли "фаза - нуль" с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с номинальным током защитного аппарата с учетом коэффициентов ПУЭ. Он должен быть больше тока плавкой вставки ближайшего предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. В процессе выполнения текущего ремонта для повышения надежности электродвигателей старых модификаций рекомендуется проводить мероприятия по модернизации. Простейшая из них - трехкратная пропитка обмотки статора лаком с добавкой ингибитора. Ингибитор, диффундируя в лаковую пленку и заполняя ее, препятствует проникновению влаги. Можно также проводить капсулирование лобовых частей с помощью эпоксидных смол, но при этом электродвигатель может стать неремонтопригодным.

№7. Рассказать о работе и характеристиках силовых трансформаторов.

Силовой трансформатор - это электрический аппарат, который предназначен для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения. Трансформаторы бывают:

· в зависимости от количества фаз: однофазные и трехфазные;

· по количеству обмоток: двухобмоточные и трехобмоточные;

· в зависимости от места их установки: наружной и внутренней установки;

· по назначению: понижающие и повышающие;

Кроме того, силовые трансформаторы различают по группам соединения обмоток, по способу охлаждения. Также при установке трансформаторов учитывают климатические условия.

 

Принцип работы любого силового трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Если к обмотке данного устройства подключить источник переменного тока, то по виткам этой обмотки будет протекать переменный ток, который создаст в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток. Замкнувшись в магнитопроводе, переменный магнитный поток будет индуктировать электродвижущую силу (ЭДС) в другой обмотке трансформатора. Это объясняется тем, что все обмотки трансформатора намотаны на один магнитопровод, то есть они связаны между собой магнитной связью. Значение индуктируемой ЭДС будет пропорционально количеству витков данной обмотки.

Конструкции силовых трансформаторов различного типа схожи между собой. Отличие заключается в комплектации аппарата, конструкции системы охлаждения и защиты. Рассмотрим конструкцию аппарата на примере аппарата типа ТДТН-40000/110.

Расшифруем буквенные и цифровые обозначения. Первая буква Т говорит о том сколько фаз у трансформатора, в данном случае он трехфазный. Буква Д обозначает тип системы охлаждения. Система охлаждения Д характеризуется естественной циркуляцией трансформаторного масла и принудительной циркуляцией воздуха. Третья буква Т показывает количество обмоток силового трансформатора. В данном случае их три, то есть аппарат трехобмоточный. Последняя буква Н свидетельствует о возможности регулировки напряжения под нагрузкой (устройство РПН). Цифровое значение 40000 – номинальная мощность силового трансформатора в киловольтамперах (кВА). Значение 110 является номинальным напряжением обмотки высокого напряжения.

Далее рассмотрим основные конструктивные части силового трансформатора. Три обмотки высокого, среднего и низкого напряжения намотаны на сердечник (магнитопровод), выполненный из шихтованной стали. Магнитопровод с обмотками помещен в специальный бак. На крышке бака расположены выводы обмоток. В данном случае трех обмоток: высокого (ВН), среднего (СН) и низкого напряжений (НН). Обмотка ВН и СН имеет нулевой вывод, предназначенный для заземления обмотки. Если нулевой вывод трансформатора заземляется, то эта обмотка называется глухозаземленной, в противном случае именуется с изолированной нейтралью.

Также на крышке бака расположена выхлопная труба, газовая защита, устройство регулировки напряжения (РПН), расширитель и маслопровод, соединяющий расширитель непосредственно с самим баком.

Выхлопная труба служит для защиты бака трансформатора от разрыва при резком увеличении давления газа, который выделяется при внутренних повреждениях аппарата.

Газовая защита выполнена на газовом реле, которое действует на сигнал либо на отключение трансформатора в случае повреждения внутри самого аппарата.

Расширитель предназначен для обеспечения постоянного заполнения бака маслом при изменении температуры окружающего воздуха или нагрузки трансформатора, а также для уменьшения площади поверхности соприкосновения масла с воздухом. Соединение расширителя с атмосферой осуществляется через воздухоосушитель (дыхательный патрон).

Термосифонный фильтр заполняется силикагелем и служит для защиты масла от увлажнения и окисления. То есть осуществляет непрерывную регенерацию трансформаторного масла.

Для заливки и слива масла на баке аппарата расположены соответствующие задвижки, а также пробка для слива остатков масла. Для взятия пробы масла используется расположенный в нижней части бака кран.

 

Основные неисправности маломасляных и электромагнитных выключателей и способы их устранения

 

Неисправность Возможная причина возникновения неисправности Способ устранения неисправности Отсутствует операция включения (при подаче напряжения на электромагнит)   Выключатель включен Отключить выключатель нажатием кнопки отключения (или дистанционно) Не полностью заведены рабочие пружины привода Осуществить дозаводку рабочих пружин привода Обрыв в цепи электромагнита включения Проверить цепь электромагнита включения и устранить обрыв Нарушена работа переключателя управления Проверить работу переключателя управления и (при необходимости) устранить неисправность Вышла из строя катушка электромагнита включения Заменить катушку электромагнита включения Подгорели силовые контакты в контакторах Зачистить или заменить контакты в контакторах Разрегулированы вспомогательные контакты Отрегулировать вспомогательные контакты Вышла из строя пружина на защелке свободного расцепления Заменить пружину защелкой свободного расцепления Разрегулированы зазоры между защелкой свободного расцепления и роликом Отрегулировать зазоры между защелкой свободного расцепления и роликом согласно рекомендациям по эксплуатации выключателя Затирание в механизме включения Устранить затирание в механизме включения Отсутствует операция отключения (при подаче напряжения на электромагнит)     Выключатель отключен Включить выключатель нажатием кнопки включения (или дистанционно) Обрыв в цепи электромагнита отключения Проверить цепь электромагнита отключения и устранить обрыв Нарушена работа переключателя управления, контактов Проверить работу переключателя управления, контактов и устранить неисправность Вышла из строя катушка электромагнита отключения Заменить катушку электромагнита отключения Крепление электромагнита ослабло Закрепить электромагнит Разрегулированы зазоры между гайками тяги и якорем электромагнита отключения Отрегулировать зазоры согласно рекомендациям инструкции по эксплуатации выключателя Разрегулированы вспомогательные контакты Отрегулировать вспомогательные контакты Затирание в механизме отключения Устранить затирание Скорости движения подвижных дугогасительных контактов не соответствуют норме и значению возвратного движения Нарушена регулировка выключателя Проверить регулировку выключателя, ликвидировать возможные затирания подвижных элементов; проверить наличие смазки на трущихся поверхностях Отсутствует воздушное дутье в одном или во всех полюсах электромагнитных выключателей     Нарушена герметичность дутьевого устройства Подтянуть болты, уплотняющие дутьевое устройство Износ уплотнения Заменить уплотнение В трубку дутьевого устройства попал посторонний предмет Устранить неисправность и убедиться в отсутствии посторонних предметов в трубках дутьевого устройства Нарушена ориентировка наконечников поддува Выставить наконечники в положение, при котором воздух попадает в зону горения дуги Нарушается работа выключателя при проверке в шкафу КРУ Нарушены вспомогательные цепи соединения со шкафом КРУ Устранить нарушение в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации КРУ Дефект опорного или проходного изолятора (трещина, скол и т.п.)   Недопустимые механические нагрузки на изолятор Устранить недопустимые нагрузки на изолятор, заменить изолятор Скол, трещина при монтаже Заменить изолятор Течь масла из масляного буфера; видны подтеки масла Ослаблено крепление фланцев, наличие задиров на штоке буфера, износ манжеты Затянуть болты; при необходимости заменить шток и манжету, долить масло Отброс у электромагнитного выключателя подвижных контактов в операции отключения, не превышающий 50 мм   Нарушено уплотнение поршня в цилиндре воздушного дутья Восстановить уплотнение поршня в цилиндре воздушного дутья Разрегулирован выключатель Отрегулировать выключатель Увеличение тока, потребляемого приводом выключателя Появление затираний в передачах, нарушение центровки вала или элементов контактного соединения Проверить передачу, центровку. Устранить затирание, восстановить центровку вала или элементов контактного соединения кольцом Не работает электродвигатель заводки пружин привода   Нарушена работа вспомогательных контактов Проверить работу вспомогательных контактов в соответствии с рекомендациями инструкции по эксплуатации Неисправность цепи питания электродвигателя Проверить цель питания по электрической схеме соединения проводов привода

№8. Рассказать о характеристиках пусковой, защитной и регулирующей аппаратуры и распределительных устройств.

№9. Рассказать о видах и характеристиках осветительных установок. Их техническом исполнение и настройке.

№10. Рассказать о методике выбора сечений проводов для внутренней электропроводки помещений.

Провод для электропроводки

Даже если вы решили затеять совсем небольшой ремонт в квартире, например, наклеить обои и выровнять потолок, перед этим необходимо проверить всю электрическую проводку. Если возникло ощущение, что ее состояние оставляет желать лучшего, систему необходимо незамедлительно заменить, причем повышенное внимание следует уделить непосредственному выбору провода для проводки. Именно от его качества и конечно от правильности монтажа во многом зависит степень защиты помещения от пожара.

Какой провод выбрать для проводки? Перед этим определимся, в чем отличие электрического провода от электрического кабеля или шнура. Всё просто – кабель это несколько изолированных проводов, скрученных вместе и заключенных в общую изоляцию. А шнур – это провод, состоящий из нескольких изолированных гибких жил, покрытых защитной изолирующей оболочкой. Т.е. кабель – несколько одиночных жил, шнур – несколько многожильных жил.