Технология эксплуатации

Количество генераторов, включаемых на шины ГРЩ, определяется из условия обеспечения потребности в электроэнергии с учетом безопасности мореплавания в каждом эксплуатационном режиме судна.

СЭЭС и генераторы, входящие в ее состав, могут работать при ручном и автоматизированном управлении (на судах со знаком автоматизации).

В автоматизированных СЭЭС генераторы, находящиеся в резерве, и их устройства автоматизации должны быть в постоянной готовности к работе.

При использовании генераторов необходимо контролировать:

1. основные параметры генераторов (напряжение, частоту тока, ток, мощность и др.) по штатным щитовым измерительным приборам;

2. сопротивление изоляции генераторов и судовой сети по штатным приборам на ГРЩ;

3. работу щеточного аппарата, контактных колец (коллектора);

4. температуру нагрева генераторов;

5. работу подшипников, их температуру нагрева, подачу и давление масла в подшипниках с принудительной смазкой;

6. отсутствие постороннего шума и вибрации;

7. действие средств АПС (сигнальных ламп, световых табло, звуковых сигналов);

8. температуру воздуха в помещении;

9. состояние воздушных фильтров;

10. исправность защитных заземлений.

Перед постановкой генераторного агрегата в «горячий» резерв (готовность к пуску) необходимо измерить сопротивление изоляции генератора.

При работе валогенератора особое внимание следует уделять контролю частоты вращения. Использование валогенератора с пониженной частотой вращения (более, чем на 5% номинальной) не допускается.

При подготовке генератора к действию необходимо выполнить проверки, измерить сопротивление изоляции и доложить вахтенному механику о готовности генератора к работе.

При подготовке генератора к действию после продолжительного нерабочего периода необходимо дополнительно:

- проверить надежность контактных соединений;

- отключить выключатель гашения поля (при наличии);

- отключить стояночный обогрев генератора.

После проведения проверок генератора необходимо провернуть ротор (якорь) генератора вручную или с помощью валоповоротного или пускового устройства первичного двигателя и убедиться в его свободном вращении. Проворачивание роторов (якорей) генераторов с механическим приводом выполняется вахтенным механиком.

Включение синхронных генераторов на параллельную работу может осуществляться способом ручной синхронизации (по синхроноскопу или лампам) или автоматической синхронизации (посредством автоматических устройств).

При включении синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами способом ручной синхронизации необходимо:

1. подготовить генератор к действию;

2. установить рукоятки переключателей синхронизации в нужное положение;

3. после информации вахтенного механика о готовности первичного двигателя к принятию нагрузки, довести частоту включаемого генератора до частоты работающих генераторов;

4. довести напряжение включаемого генератора до величины, напряжения на шинах ГРЩ;

5. при совпадении фаз генераторов (по положению стрелки сихроноскола, погасанию или остановке вращения огня ламп - в зависимости от используемых устройств синхронизации) включить автоматический выключатель генератора.

Прием и распределение активной нагрузки между генераторами может осуществляться вручную (воздействием на регуляторы частоты вращения первичных двигателей) или автоматически, при наличии соответствующих устройств автоматизации.

После окончания действий по включению синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами и распределения нагрузок установить рукоятки переключателей синхронизации в исходное положение.

При длительной параллельной работе генераторов следует контролировать распределение нагрузок между генераторами.

При ежедневном осмотре генераторов необходимо:

1. убедиться в отсутствии посторонних предметов на генераторах, вблизи соединительных фланцев, вентиляционных отверстий;

2. проверить уровень масла в подшипниках скольжения;

3. убедиться в отсутствии внутри генератора конденсата и масла (при наличии смотровых лючков);

4. проверить состояние щеточного аппарата и контактных колец (коллектора);

5. проверить состояние выпрямителей и других вращающихся устройств системы возбуждения;

6. проверить исправность защитных заземлений;

7. убедиться в отсутствии недопустимой вибрации и посторонних шумов, а также повышенного нагрева корпусов и подшипников генераторов, находящихся в работе.

Во избежание наклепа подшипников качения неработающих генераторов, необходимо не реже одного раза в неделю поворачивать их роторы (якоря).

Технология ремонта

Методы диагностирования, и ремонта механической части генератора.

Температура статорной обмотки в номинальном режиме работы не должна превышать 90 градусов. Температура измеряется в каждой фазе термосопротивлением Рt100. Перегрев генератора может быть вызван несколькими причинами. В первую очередь при повышении температуры следует обратить на ток нагрузки генератора, в случае если ток больше номинального, необходимо снизить нагрузку генератора, либо ввести в параллель дополнительный генератор. В случае, если ток нагрузки не выше номинального следует замерить температуру поступающего в генератор воздуха (должна быть не выше 50°С) и оценить загрязнённость вентиляционных каналов генератора. При необходимости необходимо их очистить и промыть.

Местный нагрев, гудение, появление дыма может быть вызвано появление межвиткового КЗ в обмотке статора генератора. При появлении указанных признаков и подозрения на появление межвиткового КЗ необходимо в первую очередь измерить сопротивление изоляции относительно корпуса, а также сопротивление фаз (предположительно мостом Уинстона, либо другим прибором). Если значения фазных сопротивлений разные, или мало сопротивление изоляции генератор необходимо разобрать и тщательно осмотреть. Если выявленная неисправность не может быть устранена на судне, генератор необходимо сдать в ремонт.

Максимальная температура подшипника не должна превышать 85°С. При превышении этого значения в первую очередь необходимо замерить уровень смазки, сорт и определить её качество. Если смазки недостаточно, необходимо её добавить, если же она загрязнена, то необходимо её полностью удалить, очистить подшипник после чего наполнить подшипник заново.

При вскрытии крышки подшипника необходимо в первую очередь провести визуальный осмотр, на наличие явных неисправностей подшипника. При отсутствии оных, если замена смазки не привела к уменьшению температуры необходимо замерить зазор в подшипнике. Зазор в подшипнике можно замерить методом подкладывания между подшипником и валом специальных проволок из мягкого материала. Зазор не должен превышать значения полученного по формуле: С = (D*1.5/1000) + 0.1, где D - диаметр вала в мм.

Также необходимо проверить сопрягаемые с подшипником детали, на наличие затиров и стираний.

В большинстве случаев, повышенная вибрация машины вызвана несоосностью валов приводного двигателя и генератора. Примерно 50% всех поломок машин и в первую очередь подшипников, вызваны перекосами валов. При несоосных валах возникает момент сил реакции, который приводит к повышенным нагрузкам на опоры и вызывает: износ подшипников; износ уплотнений; повышенное потребление энергии; увеличение уровня вибрации и шума; снижение работоспособности и надежности машин.

Определить несоосность можно: прямым измерением; косвенно но повышению температуры подшипниковых узлов; вибродиагностическими методами. Казалось бы, самым простым и надежным является прямое измерение, но на практике традиционные методы (индикаторы, микрометры, щупы) часто не дают результата.

Известны следующие методы центровки: штангенциркулем или щупами — измерение радиальных и торцевых зазоров на полумуфтах:

- приспособлениями с индикаторами часового типа;

- приборами с бесконтактными датчиками биения вала;

- оптическими приборами;

- лазерными приборами.

В приборах на базе лазерной и микропроцессорной техники реализован метод «обратных индикаторов», обеспечивающий быстрое и качественное выполнение работ, почти полностью исключается влияние «человеческого фактора».Используемые при этом лазерные лучи не отклоняются от прямолинейности, что позволяет при разрешении детектора 0,001 мм обеспечить высокую точность. Данные в процессе центровки выводятся на экран в режиме реального времени. Таким образом, результаты перемещений агрегата, установки подкладок или затяжки болтов крепления можно видеть в тот самый момент, когда они производятся. Программное обеспечение приборов дает возможность учитывать и компенсировать влияние тепловых деформаций и смещений от натяжения трубопроводов при выходе механизма на эксплуатационный режим.

Подшипник качения является самым распространенным и наиболее уязвимым элементом любого роторного механизма. Подшипники осуществляют пространственную фиксацию вращающихся роторов и воспринимают основную часть статических и динамических усилий, возникающих в механизме. Поэтому техническое состояние подшипников является важнейшей составляющей, определяющей работоспособность механизма в целом.

Овальность шеек вала может быть замерена микрометром, либо другим точным измерителем. Устраняется методами наплавки либо протачивания под ремонтные размеры.

Витковые замыкания в обмотках роторов синхронных электродвигателей и генераторов вызывают вибрацию на частоте вращения и частоте действия электромагнитных сил (вторая сетевая— 100 Гц). Часто на опорах с момента пуска и до стабилизации теплового режима наблюдается постоянный рост вибрации на частоте вращения ротора, т.к. витковые замыкания из-за локального нагрева и прогиба ротора вызывают тепловой дисбаланс.

Для выявления витковых замыканий обмотки обычно проводятся измерения полного сопротивления обмотки ротора при питании переменным напряжением 220 В промышленной частоты при разных частотах вращения. При отсутствии витковых КЗ с изменением частоты вращения полное сопротивление ротора изменяется плавно, без скачков. Здесь важным является сопоставление полученных зависимостей с ранее снятыми при тех же условиях. Уточнение места замыкания может быть произведено измерением сопротивления между каждой парой витков в пазу с помощью щупов (при наличии вентиляционных отверстий). Данный метод связан со значительными затратами времени и сложностью применения при критических частотах вращения ротора, что представляется наиболее важным при диагностике витковых повреждений.

Наличие витковых КЗ считается допустимым, если оно не приводит к изменению уровня вибраций из-за теплового не баланса. В противном случае генератор необходимо сдавать в ремонт.

При работе генератора с повышенным шумом необходимо произвести диагностику подшипника, как описано в пункте проверить соединение генератора с приводным двигателем, проверить задевание крылатки за корпус, если необходимо устранить.

Дисбаланс воздушного зазора между обмотками статора и ротора может вызывать повышенную вибрацию, и ухудшение состояния электрических характеристик генератора и как результат укорачивание срока службы машины.

Дисбаланс может быть вызван ослабление крепёжных болтов, перекосом фундамента и проседанием подшипников. В этом случае воздушный зазор необходимо сделать равномерным. Для этого необходимо: приготовить специальный измерительный щуп; снять крышку генератора; измерения необходимо производить в 4-х местах, по вертикальной оси вверху и внизу, по горизонтальной слева и справа (при затруднённом доступе к машине допускается измерение в трёх точках, исключается нижний зазор); убедиться в том, что разность максимальных значений зазоров в разных точках не превышает 15% от среднего значения, если это не так необходимо производить центровку. Необходимо помнить, что при работе ротор машины немного приподнимется. Таким образом, воздушный зазор в верхней части должен быть на 0.1 мм больше чем в нижней.

Далее будут описаны методы устранения дефектов, характерных для систем возбуждения и автоматических регуляторов напряжения.

Если генератор не возбуждается необходимо предпринять примерно следующие шаги. Во первых по тахометру определить частоту вращения приводного двигателя, если ниже номинальной, смотреть регулятор частоты вращения приводного двигателя. Далее, если частота равна номинальной, замерить остаточное напряжение, если менее 3% от номинального напряжения генератора - подмагнитить. Если остаточное напряжение более 3%, необходимо отключить выводы корректора напряжения, если генератор возбуждается и напряжение на его выводах больше номинального, делаем вывод о неисправности корректора напряжения. Затем, если генератор не всё равно не возбуждается необходимо произвести проверку нормальной работы канала по напряжению (замерить вторичное напряжение трансформатора напряжения) и проверить все соединения системы возбуждения, замерить сопротивление обмоток возбуждения и их сопротивление изоляции. Затем произвести проверку- силовых выпрямителей и выпрямителей во вращающейся части.

Проверка диодов основывается на измерении его прямого и обратного сопротивления. Электрический тестер имеет на шкале значок, обозначающий диод. В этом положении меряем сопротивление диода в 2-х направлениях. Тестер при измерении подаёт очень небольшое напряжение, таким образом при измерении диод оказывается не полностью открытым и тестер вместо 0.01 - 0.1 Ом показывает 10 - 100 Ом. Это не означает, что диод неисправен. Важно, чтобы обратное сопротивление при измерениях превосходило прямое в 100 - 1000 раз. Диод, рассчитанный на токи больше 0.1 А может быть проверен с помощью батарейки и лампочки. Германиевые диоды хуже в том, отношении, что они высоко чувствительны к кратковременным импульсам. Если диод проверяется не отдельно, а в схеме, необходимо убедиться в отсутствии параллельных цепей (резисторов или Р - N переходов). Если эти цепи есть, то приходиться один из выводов диода выпаивать.

Если напряжение генератора ниже номинального, необходимо следовать следующим инструкциям. Во первых проверка частоты вращения первичного двигателя. Затем проверить настройки корректора напряжения, уставку напряжения выставить как указано в инструкции. По возможности отключить корректор, если напряжение стало больше номинального, необходима проверка корректора. Если напряжение генератора после отключения корректора неизменно необходимо проверить сопротивление выпрямительного моста в прямом направлении (предположительно путём замера падения напряжения на диодах в открытом состоянии) и проверить обмотки генератора.

При проверке корректора напряжения необходимо в первую очередь отключить его от генератора, и замерить поступает ли в него сигнал. Затем произвести визуальный осмотр для выявления явных поломок, наличия инородных тел, грязи, пыли. Проверить все соединения. Проверить на перегрев все резисторы и трансформатор. Проверить на прокручиваемость и плохой контакт реостат настройки напряжения. Проверить выходной тиристор корректора напряжения следующим образом.

Тиристор представляет собой полууправляемый полупроводниковый ключ (триод), который можно открыть подавая на управляющий вход сигнал, а закрывается он автоматически, если напряжение между А и К равно 0. Для проверки тиристора необходимо собрать следующую схему.

При начальных условиях ключи 1 и 2 разомкнуты. В первую очередь замыкаем ключ 1. Показания тестера, измеряющего ток через нагрузку R1 - 0A, т.к. тиристор не открыт. Далее при замыкании ключа 2 тиристор открывается и через нагрузка протекает ток (примерно 200 мА). При размыкании ключа 2, тиристор остаётся открытым, ток через нагрузку неизменен (примерно 200 мА). Если показания прибора не будут соответствовать указанным в данной инструкции, значит тиристор неисправен и требуется замена его на новый из комплекта СЗЧ.

При напряжении генератора выше номинального, как и раньше в первую очередь обращаем внимание на частоту вращения первичного двигателя, положение ручки ручной регулировки напряжения, настройку корректора. Также необходимо проверить подключение корректора напряжения, т.к. при отсутствии связи напряжение генератора будет больше.

Если при включении нагрузки напряжение генератора резко снижается необходимо обратить внимание на регулятор частоты вращения первичного двигателя. Также падение напряжение возможно при чрезмерной перегрузке генератора, необходимо убедиться, что ток нагрузки не больше номинального значения. Затем произвести проверку канала по току, т.е. проверить ток во вторичной обмотке трансформатора тока, и наличие повреждений трансформатора, т.к. если во вторичной обмотке трансформатора тока будут межвитковые замыкания, возможно ослабление сигнала по току, что приведёт к уменьшению результирующей составляющей тока возбуждения и как следствие к уменьшению напряжения генератора.

 

3. Инновационные мероприятия на ремонтном предприятии

Судостроение и судоремонт являются отраслями, которым в России традиционно уделяется повышенное внимание. Во всем мире на судостроительном рынке в последние десятилетия развернулась серьезная конкурентная борьба. Повысить конкурентоспособность российских судостроительных и судоремонтных предприятий как на мировом, так и на внутреннем рынке возможно за счет внедрения новых информационных технологий производства и управления. В статье рассматриваются общие положения информатизации управления судоремонтными предприятиями, раскрывается необходимость комплексной автоматизации управления производством, формирования оперативной, технологической и отчетной документации судоремонтного предприятия, проводится анализ программных комплексов (систем), успешно эксплуатируемых на судоремонтных предприятиях России.

Несмотря на сравнительно интенсивное развитие судоремонтной промышленности в России, существует немало сдерживающих это развитие факторов, в том числе и объективных. Судоремонт характеризуется сложностью работ по сравнению с другими отраслями машиностроения, универсальностью и в связи с этим многообразием рабочих профессий. Здесь имеются сугубо специфические производственные процессы: демонтажные, доковые работы и др. Велика доля ручных работ, выполняемые в неудобных, закрытых судовых условиях (их доля составляет 60-70 % от общей трудоемкости ремонта объекта). Рабочие загружены нестабильно, часто сменяются номенклатура и характер выполняемых работ.

На ритмичность производства оказывает влияние сезонность ремонта флота. Ощущается нехватка судоподъемных сооружений, особенно крупнотоннажного флота. Судостроительные предприятия отличают большой возраст (десятки, а иногда и сотни лет) и, как следствие, сложившиеся внутренние устои, часто весьма самобытные. Эти предприятия иногда недостаточно технически оснащены: значительно уступают техническому уровню зарубежных фирм (Японии, Сингапура и др.).

Переход к новым стандартам управления предприятиями неразрывно связан с автоматизированными информационными системами. Современные информационные системы обеспечивают комплексное решение задач управления, планирования, прогнозирования не только основными производственными, финансовыми и материальными ресурсами предприятий, но и ресурсами, которые обычно рассматриваются как вспомогательные – ресурсы клиентов.

Компьютеризация промышленного производства в машиностроительной отрасли и тем более в судоремонте – это достаточно длительный процесс, который затрагивает большое количество внутрипроизводственных процессов. На сегодняшний день параллельно с развитием технического обеспечения происходит постоянный поиск новых более удобных и универсальных информационных систем. Отказ от реализации узкофункциональных систем переход к использованию комплексных (корпоративных) программно-технических решений (КИС).

Для автоматизации управления судоремонтными предприятиями на рынке программных продуктов имеется набор стандартных программных комплексов полной функциональности. В рамках научного исследования проводился анализ программных комплексов (систем), успешно эксплуатируемых на судоремонтных предприятиях России. По результатам анализа, к таким системам можно отнести продукт компании «Галактика» - «Галактика-ERP».

Сегодня средствами системы «Галактика-ERP» в «Севморсудоремонте» решены все основные задачи, связанные с управлением ресурсами, производственным планированием, расчетом плановой и фактической себестоимости, анализом экономической деятельности предприятия. С помощью системы автоматизированы предконтрактное взаимодействие с заказчиком, формирование коммерческих предложений с предварительной оценкой стоимости ремонтов, ведение контрактов и контроль их исполнения, формирование отчетности. Существенно упростилось ведение документооборота – некоторые операции были исключены, отпала необходимость ручного оформления документов, что позволило сократить накладные расходы предприятия. Однако проект не был ограничен только автоматизацией процессов, связанных с производством. Формирование и контроль исполнения бюджета денежных средств, формирование платежных календарей и прогнозирование платежей, управление финансово-расчетными и кассовыми операциями, учет основных средств и нематериальных активов – вот далеко не полный перечень задач, решение которых ведется с помощью системы «Галактика ERP». Отдельным этапом проекта стала автоматизация процессов, связанных с кадровым менеджментом.

 

4.Техника безопасности и охрана труда при работе с электроустановками