Кафедра електротехніки, електромеханіки та електротехнологій ТЕМА 8 КОНТРОЛЬНО-ВИМIРЮВАЛЬНI РОБОТИ ТА ВИПРОБУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБЛАДНАННЯ Доц. Коробський В.В.
НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ
НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ
8.1 Випробування та контроль якостi продукції.
8.2 Приймально-здавальнi випробування електротехнiчного обладнання.
8.3 Випробування та вимірювання параметрів електро-обладнання і апаратів електроустановок споживачів.
8.4 Випробування котельних, тепловикористовуючих установок і теплових мереж.
8.5 Випробування газовикористовуючих установок та холодильного обладнання.
8.6 Технічна документація з контрольно-вимірювальних робіт та випробувань енергетичного обладнання.
Нормативно-технiчна документацiя на певний вид продукцiї встановлює нормативнi умови випробувань.
Випробування- є експериментальним визначенням кiлькiсних або якiсних характеристик властивостей об'єкта випробувань як результату впливу на нього, при його функціонуванні, при моделюванні об'єкта або впливів. До визначення характеристик входить оцінка або контроль.
Нормативно-технiчна документацiя встановлює на певний вид продукції нормальні умови випробувань.
Умови випробувань – це сукупність факторів впливу і (або) режимів функціонування об’єкта під час випробувань.
Метод випробувань є сукупністю правил застосування певних принципiв i засобiв випробувань.
Вид випробувань – являє собою класифікаційне угрупування випробувань за певною ознакою.
Обсяг випробувань – це характеристика випробувань, що визначаються кількістю об’єктів та видів випробувань, а також сумарною їх тривалiстю.
ГОСТ 16504-81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
Програма випробувань – є обов'язковим для виконання організаційно методичним документом, що встановлює:
- об'єкт випробувань;
- мету випробувань;
- види, послідовність та обсяг експериментів, що проводяться;
- порядок; умови, місце i терміни проведення випробувань;
- забезпечення випробувань;
- звітність про випробування;
- відповідність за забезпечення та проведення випробувань.
Методика випробувань є обов’язковим для виконання організаційно методичним документом, що містить:
- опис методу випробувань;
- опис засобів i умов випробувань;
- порядок відбирання проб;
- алгоритми визначення характеристик властивостей об'єкта;
- форми представлення даних i оцінки їх точностi та достовірності результатів;
- вимоги техніки безпеки i охорони навколишнього середовища.
Система випробувань – це сукупність засобів випробувань, виконавців i певних об’єктів випробувань, взаємодіючих за правилами, встановленими відповідною нормативною документацією.
Дані випробувань – це реєстровані під час випробування значення характеристик властивостей об’єкта і (або) умов випробувань та інших параметрів, необхідних для наступного обробітку.
Результат випробування – це оцінка характеристик властивостей об’єкта, встановлення відповідності об’єкта заданим вимогами за даними випробовувань, результати аналізу функціонування об’єкта під час випробовування.
Протокол випробувань є оформленим в установленому порядку документом, що містить необхідні відомості про об'єкт випробувань, застосовані методи i засоби випробувань, результати випробувань та висновки за результатами випробувань.
Технiчний контроль – це перевiрка вiдповiдностi об'єкта встановлених технiчним вимогам.
Класифікація видів випробувань ( ГОСТ 16504-81)
Класифікація видів контролю продукції (за ГОСТ 16504-81)
| Ознака виду контролю | Вид контролю |
| 1 Стадiя створення та iснування продукції | Виробничий Експлуатацiйний (як щодо об'єктiв, так i щодо процесу експлуатацiї) |
| 2 Етап процесу виробництва продукцiї | Вхiдний Операцiйний Приймальний Iнспекцiйний |
| 3 Повнота охвату контролем | Суцiльний Вибiрковий Летучий Безперервний Перiодичний |
| 4 Вплив на об'єкт контролю | Руйнiвний Неруйнiвний |
| 5 Застосування засобiв контролю | Вимiрювальний Реєстрацiйний Органолептичний Вiзуальний Технiчний огляд |
Вимоги до проведення приймально-здавальних випробувань електрообладнання встановлюють ПУЕ, глава 1.8. «Норми приймально-здавальних випробувань».
Норми стосуються електрообладнання напругою до 500 кВ, що вводяться в експлуатацiю в енергосистемах i у споживачiв, за винятком пристроїв релейного захисту i автоматики електроприводу та iнших електроустановок споживачiв. У цьому випадку дiють вiдомчi iнструкцiї, якi за необхiдностi мають бути узгодженi з Держенергонаглядом Міністерства енергетики та вугільної промисловості України. За інструкціями Міненерговугілля України перевіряються пристрої релейного захисту і електроавтоматики на електростанціях та підстанціях.
На основi розгляду результатiв усiх випробувань конкретного обладнання формується висновок про придатність його до експлуатації.
Усi вимiрювання, випробування та опробування, виконанi вiдповiдно до вимог ПУЕ, та iнструкцiй заводiв-виробників обладнання, персоналом монтажних і налагоджувальних органiзацiй мають бути оформленi актами або протоколами.
ПУЕ встановлюють ряд термінів
- випробувальна напруга промислової частоти - дiюче значення напруги частотою 50Гц практично синусоїдальної, яку має витримати - протягом 1Lв (5хв) внутрiшня i зовнiшня iзоляцiя електрообладнання за певних умов випробування;
- електрообладнання з нормальною ізоляцією – електрообладнання, яке призначене для застосування в електроустановках із можливим впливом атмосферних перенапруг за звичайних заходів грозозахисту;
- електрообладнання з полегшеною ізоляцією – електрообладнання, що призначене для застосування лише в електроустановках, які захищені спеціальними пристроями, які обмежують амплітудне значення атмосферних перенапруг до значення, що не перевищує амплітудного значення випробувальної напруги промислової частоти; сюди ж відносяться електроустановки, дія атмосферних напруг на які неможлива;
ПУЕ встановлюють ряд термінів
(ПРОДОВЖЕННЯ)
- апарати – вимикачі усіх класів напруги, роз`єднувачі, короткозамикачі, запобіжники, струмо-обмежувальні реактори, конденсатори, комплектні екрановані струмопроводи;
- ненормована вимірювана величина – величина, абсолютне значення якої регламентоване нормативами; у цьому випадку для порівняння використовують результати аналогічних випробувань однотипного обладнання або ж результати останніх його випробувань;
- клас напруги електрообладнання – номінальна напруга електричної системи, для роботи у якій призначене обладнання.
8.2.1 Вимоги ПТЕ щодо приймання електроустановок в експлуатацію.
Правила технічної експлуатації електроустановок споживачiв (ПТЕ-2012) встановлюють, що повнiстю завершенi монтажем електричнi об'єкти, їх черги чи пусковi комплекси мають бути прийнятi в експлуатацiю вiдповiдно до вимог нормативних документiв.
Порядок, основнi вимоги та умови приймання в експлуатацiю закiнчених будiвництвом об'єктiв регламентують ДБНА.3.1-3.94 «Приймання в експлуатацiю завершених об'єктiв. Основнi положення».
Пiд час виконання будівельно-монтажних робiт замовник здiйснює квалiфiкований технiчний нагляд та проводить промiжне приймання окремих вузлiв обладнання i споруд, зокрема прихованих робiт.
Пiсля цього повиннi бути проведенi за окремими програмами:
iндивiдуальнi випробування обладнання та функцiональнi випробування окремих систем (iндивiдуальнi пуски);
генеральний підрядник із залученням персоналу замовника та монтажної організації за проектними схемами.
комплексні випробування обладнання.
готує і проводить замовник з тим, щоб перевірити сумісну роботу основних агрегатів та допоміжного обладнання під навантаженням.
За умови успішного комплексного опробування підрядник оформляє акт передачі електроустановки замовнику.
Перед прийманням в експлуатацію повинні бути:
- розроблені експлуатаційні інструкції та оперативні схеми, технічна документація;
- укомплектований, навчений (з перевіркою знань) експлуатаційний персонал;
підготовлені запасні частини і матеріали, випробувані захисні засоби та інструменти;
- введені в дію засоби зв’язку, сигналізації та пожежогасіння, аварійного освітлення і вентиляції;
- вирішені всі питання охорони праці.
Приймання в експлуатацію електроустановок із недоробками забороняється.
1. Для приймання в експлуатацію замовник (споживач електроенергiї) пред'являє електроустановку iнспекторам Держенергонагляду та Держгірпромнагляду для огляду, надаючи необхiдну документацiю.
2. Дозвiл на підключення електроустановки до мережi, виданий iнспектором Держенергонагляду, оформляється актом, а подача напруги здiйснюється вiдповiдно до Правил користування електричною енергiєю.
8.3 Випробування та вимірювання параметрів електрообладнання та апаратів електроустановок споживачів (додаток №1 до ПТЕЕС)
Норми є обов'язковими для споживачiв, що експлуатують електроустановки напругою до 220 кВ незалежно вiд їх вiдомчої належностi та форм власностi.
Термiни i норми випробувань обладнання, що не охоплене Нормами, встановлюються особою, вiдповiдальною за електрогосподарство, на основi iнструкцiй заводiв-виробників та вiдомчої (мiсцевої) системи технiчного обслуговування i ремонту.
Слiд мати на увазi що:
- наведенi у Нормах числовi значення iз зазначенням «вiд» i «до» необхiдно приймати включно;
- прийнятi у Нормах розмiри i норми iз зазначенням «не менше» є найменшими.
Норми передбачають такi види випробувань з вiдповiдними позначеннями:
К – випробування, що проводяться пiд час капiтального i середнього ремонтiв;
Т – випробування, що проводяться під час поточного ремонту;
М – міжремонтні (профілактичні) випробування, не пов`язані з виведенням електрообладнання в ремонт).
Терміни що використовуються в Нормах …
- випробувальна напруга промислової частоти;
- випробувальна постійна напруга;
- електрообладнання з нормальною ізоляцією;
- електрообладнання із полегшеною ізоляцією;
- ненормована вимірювана величина;
- клас напруги електрообладнання.
З метою одержання достовiрних результатiв пiд час вимiрювань параметрiв iзоляцiї слiд враховувати:
- випадковi i систематичнi похибки;
- вплив пульсацiї випрямленої напруги.
Пiд час вимiрювання тангенса кута діелектричних втрат в ізоляції tgб, електрообладнання слiд одночасно вимiрювати її ємнiсть.
Випробування та вимірювання параметрів електрообладнання повиннi проводити акредитованi лабораторiї за програмами (методиками), встановленими стандартами i технiчними умовами з урахуванням вимог електробезпеки.
Результати випробувань, вимiрювань та опробувань належить оформляти протоколами або актами.
Норми і методи випробувань та вимірювань параметрів електрообладнання та апаратів електроустановок споживачів
| 3) електродвигунів напругою нижче ніж 1 кВ | К, П | Опір ізоляції - не менше ніж 1,0 МОм за температури 10 - 30° C | Вимірюється мегаомметром напругою: - 500 В - для електродвигунів напругою до 500 В; - 1000 В - для електродвигунів напругою до 1000 В |
| 2. Вимірювання опору ізоляції: | |||
| 1) обмотки ротора; | К, П | Опір ізоляції - не менше ніж 0,2 МОм за температури 10 - 30° C. | Вимірюється для синхронних двигунів і асинхронних двигунів з фазним ротором напругою 3 кВ і вищою або потужністю більшою, ніж 1 МВт мегаомметром напругою 1000 В. |
| 2) термоіндикаторів із з'єднувальними проводами; | К | Опір ізоляції не нормується. | Вимірюється мегаомметром напругою 250 В. |
| 3) підшипників | К | Опір ізоляції не нормується | В електродвигунів напругою 3 кВ і більше, підшипники яких мають ізоляцію відносно корпусу, вимірюється щодо фундаментної плити у повністю зібраних маслопроводах мегаомметром напругою 1000 В під час ремонтів з вийманням ротора |
| 3. Випробування підвищеною напругою промислової частоти | К | Значення випробувальної напруги наведені в табл. 29 - 33 додатка 2. За часткової заміни обмотки ротора в асинхронних електродвигунів з фазним ротором після з'єднання, паяння і бандажування значення випробної напруги приймається 1,5 Uрот.*, але не нижче 1000 В. Тривалість випробування 1 хв. Uрот. - напруга ротора, яка вказана в паспорті на електродвигун, або напруга на кільцях при розімкненому нерухомому роторі і повній напрузі на статорі | Випробування обмоток ротора і статора проводиться на повністю зібраному електродвигуні. Випробування обмоток статора проводиться для кожної фази окремо відносно заземленого корпусу при двох інших, з'єднаних з корпусом. У двигунів, які не мають окремо виводів кожної фази, проводять випробовування ізоляції всієї обмотки відносно корпусу |
| 4. Вимірювання опору постійного струму: | К | ||
| 1) обмоток статора та ротора; | Відхилення виміряних опорів обмоток фаз між собою або від вихідних значень повинні бути в межах 2 %. Значення опорів необхідно привести до одної температури. | Вимірюється в електродвигунів напругою 3000 В і вище і в електродвигунів потужністю 300 кВт і більше. Опір обмотки ротора вимірюється у синхронних електродвигунів та електродвигунів з фазним ротором. | |
| 2) реостатів і пускорегулювальних резисторів | Допускається відхилення опорів від вихідних значень у межах 10 % | Для реостатів і резисторів, що належать до електродвигунів напругою 3 кВ і вище, проводиться на всіх відгалуженнях. Для двигунів напругою менше ніж 3 кВ вимірюється загальний опір реостатів і пускових резисторів та перевіряється цілісність відпайок |
| 5. Випробування виткової ізоляції обмотки статора імпульсною напругою | К | Значення випробувальної напруги наведені в табл. 34 додатка 2. Тривалість випробування 5 - 10 с | Випробовується в електродвигунів з жорсткими котушками або зі стержнями за повної або часткової заміни обмоток |
| 6. Вимірювання зазорів між сталлю ротора та статора | К | В електродвигунів потужністю 100кВт і більше, у всіх електродвигунів відповідальних механізмів, а також в електродвигунів з виносними підшипниками ковзання відхилення розмірів повітряних зазорів у точках, розташованих за колом ротора та зсунутих одна відносно іншої на кут 90°, або у точках, спеціально передбачених під час виготовлення електродвигуна, повинні бути в межах 10 % середнього арифметичного значення зазору | Проводяться вимірювання, якщо дозволяє конструкція електродвигуна |
| 7. Вимірювання зазорів у підшипниках ковзання | К | Збільшення зазорів у підшипниках ковзання більше, ніж значення, наведені у табл. 35 додатка 2, вказує на потребу перезаливання вкладень | |
| 8. Перевірка роботи електродвигуна на неробочому ході або з ненавантаженим механізмом | К | Струм неробочого ходу не повинен відрізнятися більше ніж на 10 % від значення, указаного в каталозі або в інструкції заводу-виробника. Тривалість випробування 1 год. | Проводиться в електродвигунів напругою 3 кВ і вище та потужністю 100 кВт і більше |
| 9. Вимірювання вібрації підшипників електродвигуна | К | Вертикальна та поперечна складові вібрації, виміряні на з'єднаних з механізмами електродвигунах, не повинні перевищувати значень, указаних в інструкціях заводів-виробників. За відсутності таких указівок необхідно керуватися табл. 36 додатка 2 | Проводиться в електродвигунів напругою 3 кВ і вище та електродвигунів відповідальних механізмів |
| 10. Вимірювання розбігу ротора в осьовому напрямку | К | Розбіг ротора в осьовому напрямку не повинен бути більше ніж 4 мм, якщо в інструкціях заводів-виробників не вказані інші норми | Проводиться в електродвигунів, які мають підшипники ковзання, відповідальних механізмів або в разі виймання ротора |
| 11. Перевірка роботи електродвигуна з навантаженням | К | Перевірка проводиться з навантаженням електродвигуна не менше ніж 50 % від номінального | Проводиться в електродвигунів напругою понад 1 кВ або потужністю 300 кВт і більше |
| 12. Гідравлічне випробування повітроохолоджувача | К | Випробування проводиться надлишковим тиском 0,2 - 0,25 МПа (2 - 2,5 кгс/см2), якщо відсутні інші вказівки заводу-виробника |
| 13. Перевірка цілісності стержнів короткозамкнених роторів | К | Усі стержні короткозамкнених роторів повинні бути цілими | Проводиться в асинхронних електродвигунах потужністю 100 кВт і більше |
| 14. Випробування сталі статора | К | За індукції 1 Тл питомі втрати сталі не повинні бути більше ніж 5 Вт/кг, найбільший нагрів зубців не повинен перевищувати 45° C, а найбільша різниця температури різних зубців не повинна перевищувати 30° C | Випробовується в електродвигунів потужністю більше ніж 40 кВт з жорсткими котушками або із стержнями після повної заміни обмоток |
| 15. Випробування на нагрівання | К | Під час випробувань установлюється найбільша допустима в експлуатації температура згідно з вимогами чинних нормативних документів та вимог заводу-виробника |
| 16. Випробування збудників | К | Проводиться у синхронних двигунів згідно з вимогами заводів-виробників | Тривалість випробування - 510 хв. |
Найменші допустимі значення опору ізоляції електродвигунів напругою вище ніж 1000 В
| Температура обмотки, ° C | Опір ізоляції R60, МОм за номінальної наруги обмотки, кВ | ||
| 3 | 6,0 | 10,0 | |
| 10 | 30 | 60 | 100 |
| 20 | 20 | 40 | 70 |
| 30 | 15 | 30 | 50 |
| 40 | 10 | 20 | 35 |
| 50 | 7 | 15 | 25 |
| 60 | 5 | 10 | 17 |
| 75 | 3 | 6 | 10 |
8.4 Випробування котельних, тепловикористовуючих установок і теплових мереж.
Чиннi «Правила технiчної експлуатацiї i тепловикористовуючих установок i теплових мереж» (ПТЕ ТВУ i ТМ-95) встановлюють обов'язкове проведення передбачених ДБН приймально-здавальних випробувань та комплексного опробування.
Режимно-налагоджувальнi випробування мають за мету регулювання режиму роботи котла та визначення оптимальних режимiв його роботи. За результатами складають режимнi карти роботи котлiв, обладнання водопiдготовки. Поряд з цим визначаються:
- складовi теплового балансу котельної установки;
- максимальне та мiнiмальне навантаження котла;
- оптимальний розподiл навантаження мiж котлами, якщо їх кiлька;
- витрату тепла на власнi потреби;
- питому витрату палива на виробiток одиницi тепла (1Гкал чи 1МВт) для наступного порiвняння з нормативами.
Перiодичнiсть планових режимно-налагоджувальних випробувань - 1 рiк.
8.5 Випробування газовикористовуючих установок та холодильного обладнання.
Діяльність газових підприємств регламентуються :
«Правилами користування газом»,
«Правилами безпеки у газовому господарствi»,
СНиП 3.05.02-88 «Газоснабжение», вiдомчими та мiсцевими нормативно-технiчними документами.
Подача газу на газовикористовуючу установку можлива при наявності пакету документiв, що пред'являються iнспекторовi Держенергонагляду є обов'язковими:
- протоколи випробувань та технiчнi данi на газовикористовуюче теплоутилiзацiйне обладнання та газові горiлки (заводськi випробування);
- акт робочої комiсiї про приймання обладнання пiсля iндивiдуальних випробувань;
- договiр на проведення ремонтно-налагоджувальних робiт з налагоджувальною органiзацiєю, що має вiдповiдну лiцензiю.
На дiючих газовикористовуючих установках режимно-налагоджувальнi роботи мають проводитися не рiдше 1-го разу протягом 3 рокiв.
Позаплановi режимно-налагоджувальнi роботи проводяться:
- пiсля капiтального ремонту;
- пiсля внесення конструктивних змiн, що впливають на ефективнiсть використання газу;
- у разi систематичних вiдхилень роботи обладнання вiд вимог режимних карт;
- у разi змiни виду i характеристик палива.
Питання експлуатацiї i випробувань фреонових холодильних установок регламентованi документами:
«Правилами улаштування та безпечної експлуатацiї фреонових холодильних установок»;
«Правилами улаштування та безпечної експлуатацiї посудин, що працюють пiд тиском»;
«Iнструкцiєю з проведення пневматичного випробування апаратiв (посудин) фреонових холодильних установок».
Технiчне обслуговування полягає у попередньому зовнiшньому та внутрiшньому оглядi i випробуваннi на мiцнiсть i щiльнiсть тиском. Випробування може бути або гiдравлiчним (масло) або пневматичним (iнертний газ, азот чи вуглекислота).
На кожному апаратi (посудинi) мають бути нанесенi фарбою на видному мiсцi чи на спецiальнiй табличцi:
- реєстрацiйний номер;
- дозволений тиск;
- дата (мiсяць i рiк проведеного i наступного технiчного освiдчення).
8.6 Технічна документація з контрольно-вимірюваль-них робіт та випробувань енергетичного обладнання.
Результатом проведення випробувань і вимірювань може бути технічний звіт, що складається з окремих протоколів вимірювань. Також звіт можна представити у вигляді єдиного протоколу з результатами вимірювань по кожному виду робіт.
СКЛАД ТЕХНІЧНОГО ЗВІТУ:
1 Титульний лист. 2 Зміст. 3 Програма випробувань. 4 Протоколи випробувань:
- протокол візуального огляду електроустановки;
- протокол вимірювання опору ізоляції проводів і кабелів;
- протокол випробування автоматичних вимикачів;
- протокол вимірювання опору розтікання на основних заземлювачах і заземленнях магістралей і устаткування;
- протокол перевірки повного опору петлі «фаза-нуль»
- протокол перевірки ПЗВ.
ВИСНОВКИ
Експериментальне визначення характеристик властивостей об'єкта пiд час випробувань може проводитися шляхом проведення вимірювання, аналізів, діагностування, реєстрації відмов, пошкоджень.
Випробування нового електрообладнання проводиться відповідно до розділу 1.8 ПУЕ-2014.
Випробування електрообладнання, яке знаходиться в експлуатації, проводиться згідно додатку№1 ПТЕЕС-2012.
Випробування продиться атестованою лабораторія.
Після проведення випробувань складається технічний звіт з протоколами випробувань.
.
ЛІТЕРАТУРА
1. Єрмолаев С.О., Мунтян В.О., Яковлєв В.Ф. Експлуатація енергообладнання та засобів автоматизації в системі АПК: Підручник /За ред. С.О. Єрмолаєва. – К.: Мета, 2003. – 543 с.
2. Лут М.Т., Мірошник О.В., Трунова І.М. Основи технічної експлуатації енергетичного обладнання АПК.: Підручник для студентів ВНЗ. – Харків, Факт, 2008. – 438 с.
3. Пястолов А.А., Ерошенко Г.П. Эксплуатация электрооборудования. – М.: Агропромиздат, 1990. – 287 с.
Питання для самоконтролю і завдання
1. Які існують види випробувань?
2. Яким документом унормовані приймально-здавальні випробовування електрообладнання?
3. Яким документом унормовані випробування та вимірювання параметр\рів електрообладнання і апаратів електроустановок споживачів?
4. Яким документом унормовані випробування котельних, тепловикористовуючих установок і теплових мереж?
5. Яким документом унормовані випробування газовикористовуючих установок та холодильного обладнання?
6. Назвіть і прокоментуйте основні види технічної документації з контрольно-вимірювальних робіт та випробувань енергетичного обладнання.