Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников




Скачать 130.31 Kb.
НазваниеРеферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников
Дата конвертации17.01.2013
Размер130.31 Kb.
ТипРеферат
Реферат


Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников.


электроподвижной состав, тяговые электродвигатели, якорь, изоляция, техническое диагностирование, диагностические параметры, ёмкость, сопротивление токам утечки, коэффициент абсорбции, тангенс угла диэлектрических потерь, экономический эффект, электробезопасность


Объектом исследования является якорная изоляционная конструкция тягового двигателя ТЛ2К1 электровозов постоянного тока ВЛ11, ВЛ10.

Цель работы – исследование эффективности диагностических параметров изоляционной конструкции тягового двигателя ТЛ2К1 по выявлению типовых дефектов: загрязнения и увлажнения поверхностного слоя, объёмного увлажнения, объёмного растрескивания, механических повреждений.

В ходе работы проводилось моделирование зависимостей диагностических параметров от типовых дефектов и состояний изоляции.

По результатам исследования произведена сравнительная оценка диагностических параметров по их чувствительности к выявлению рассматриваемых дефектов.

Рассчитан экономический эффект (в условиях локомотивного депо СвердловскСортировочный) от практического использования системы неразрушающего контроля изоляции, основанной на диагностических возможностях параметров изоляционной конструкции тягового двигателя ТЛ2К1.

Разработанные план испытательной станции, принципиальная электрическая схема испытательной установки, а так же организационно-технические мероприятия, соответствуют требованиям электробезопасности и экологичности.


Содержание


Введение……………………………………………………………………..7

1 Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований……....11

2 Анализ методов диагностирования высоковольтной изоляции…….23

2.1 Контроль изоляции по значению сопротивления……………………..23

2.2 Контроль изоляции по величине коэффициента абсорбции……….... 26

2.3 Контроль изоляции по ёмкостным характеристикам…………………27

2.4 Контроль изоляции по величине тангенса угла диэлектрических потерь……………………………………………………………………..29

2.5 Перспективы развития методик диагностирования изоляции………. 32

3 Вывод зависимостей для диагностических параметров многослойных изоляционных конструкций…………………...………35

4 Моделирование диагностических параметров якорной изоляции тягового двигателя ТЛ2К1………………….…………………………..42

4.1 Исходная структура якорной изоляции тягового двигателя ТЛ2К1 и её расчётные параметры……………………………………42

4.2 Исследование диагностических параметров в исходном состоянии якорной изоляции двигателя ТЛ2К1……………………. 47

4.3 Исследование диагностических параметров в дефектных состояниях якорной изоляции тягового двигателя ТЛ2К1…………62

4.4 Сравнительный анализ диагностических критериев в распознании технического состояния якорной изоляции тягового двигателя ТЛ2К1....................................................................92

5 Расчёт экономического эффекта при внедрении системы неразрушающего контроля якорной изоляции……………………….105

6 Безопасность и экологичность проекта………………………………...113

Заключение………………………………………………………………...132

Список использованных источников…………………………………..135


Введение


Электрическая изоляция имеет принципиально важное значение для электроаппаратуры: она окружает токоведущие части электрооборудования и отделяет друг от друга части, находящиеся под различными электрическими потенциалами. Назначение электрической изоляции – не допускать прохождения электрического тока по нежелательным путям, помимо тех, которые предусмотрены электрической схемой устройства. Никакое, даже самое простое электрическое устройство не может быть выполнено без использования изоляции. Так, современный электровоз содержит более 250 тысяч электротехнических изделий и компонентов, в том числе более 130 километров проводов и кабелей; и их стоимость составляет 60 % стоимости электровоза [7].

В эксплуатационных условиях на изоляцию электрооборудования локомотивов воздействуют самые разнообразные факторы: высокая или низкая температура, перенапряжения, вибрация, химические вещества и т.д. Совокупность указанных факторов особенно отчётливо проявляется в тяговых электродвигателях, в которых происходит непосредственное преобразование электрической энергии в механическую. Практика показывает, что более половины отказов электрических машин приходится на пробой якорной изоляции. Восстановление тяговых двигателей после пробоя изоляции трудоёмкий и дорогостоящий процесс, протекающий в объёме заводского капитального ремонта. Таким образом, надёжность, эффективность и экономичность работы эксплуатационного парка локомотивов во многом зависит от качества изоляционных покрытий тяговых электродвигателей.

В процессе эксплуатации из-за увлажнения, перегрева, динамических нагрузок и перенапряжений происходит общее старение изоляции, то есть ухудшение её физико-химических характеристик. В изоляции возникают распределённые и местные дефекты, которые в конечном итоге приводят к её пробою. Чтобы своевременно выявлять развивающиеся дефекты и не допускать внезапных пробоев электрической изоляции, свойства её в процессе эксплуатации периодически проверяются. Для этого производят периодический контроль и испытание изоляции, а в случае необходимости – её ремонт.

На сети дорог принята плановопредупредительная система ремонта, которая заключается в том, что периодичность и нормы испытаний устанавливаются стандартами и ведомственными инструкциями для каждого вида оборудования. При такой системе обслуживания контроль и ремонт оборудования производится по наработке. Для тяговых двигателей локомотивов наработкой является пробег. Как показывает практика, такая система ремонта не является оптимальной, потому что замена изоляции на новую очень дорогой и трудоёмкий процесс. Гораздо более эффективной является система обслуживания и ремонта по реальному техническому состоянию. Действительно, если по истечении нормативного срока службы, оговоренного в отраслевых стандартах и нормах, изоляция не исчерпала своего ресурса и её свойства можно улучшить, то нет необходимости её менять. Переход к такой системе невозможен без использования надёжных методов выявления дефектов и оценки технического состояния изоляционных конструкций.

Но проблемой оценки технического состояния изоляции является то, что из-за большого количества факторов, влияющих на её состояние, невозможно найти какой-то один универсальный показатель, измеряя который можно оценить качество изоляционной конструкции. То есть диагностирование состояния изоляции можно производить только при комплексном исследовании наиболее важных её параметров. Сегодня известны более 50 признаков, которые потенциально могут быть использованы для диагностирования изоляции. Поэтому поиск их эффективной диагностической комбинации путем экспериментального перебора может затянуться на длительное время, потребует больших научных усилий и соответствующих материальных затрат. В данном дипломном проекте предлагается аналитический подход к решению проблемы диагностирования высоковольтной изоляции тяговых двигателей. Используя разработанные на кафедре «Электрическая тяга» фундаментальные выражения [2] для расчёта токовых и поляризационных процессов в сложносоставной изоляционной конструкции, производится вывод зависимостей диагностических параметров, по которым исследуются диагностические возможности наиболее распространённых критериев изоляции по выявлению типовых дефектов и состояний.

При диагностировании необходимо знать количественные величины исследуемых параметров, то есть предельные значения, с которыми изоляцию можно допускать в эксплуатацию. Используемые сегодня количественные оценки параметров изоляции не являются обоснованными с точки зрения физики протекающих процессов. Даже если изоляция соответствует этим оценкам, то это не гарантирует её исправной работы в эксплуатации.

Цель проекта – оценить диагностические возможности наиболее распространённых параметров изоляции тяговых двигателей ТЛ2К1 электровозов постоянного тока ВЛ10, ВЛ11 и обосновать их количественные оценки с помощью математической модели физических процессов, происходящих в структуре многослойной изоляционной конструкции.

В первом разделе произведён анализ официальных данных [1] по статистике отказов локомотивов по сети дорог за 2006 год. На основании этого анализа показана основополагающая роль изоляционных покрытий тяговых двигателей в обеспечении надёжности эксплуатационного парка. Сформулированы цели исследования и их роль в разработке методики неразрушающего контроля изоляции.

Во втором разделе произведено сравнение используемых на практике методик диагностирования изоляции, рассмотрены их преимущества и недостатки, а так же показаны перспективы их развития.

В третьем разделе показан вывод зависимостей основных диагностических параметров многослойных изоляционных конструкций: сопротивления токам утечки, коэффициента абсорбции, ёмкости, тангенса угла диэлектрических потерь. Эти зависимости используются для расчёта указанных диагностических критериев при типовых дефектах и состояниях якорной изоляции.

В четвёртом разделе рассмотрена стандартная структура якорной изоляции тягового электродвигателя ТЛ2К1. Произведено исследование зависимостей диагностических параметров в исходном (без дефектов) состоянии изоляции. Рассмотрены зависимости диагностических критериев от температуры. Произведено моделирование типовых дефектов: загрязнения и увлажнения поверхностного слоя, объёмного увлажнения, объёмного растрескивания, механических повреждений. По результатам исследования произведена сравнительная оценка диагностических параметров по способности выявления указанных дефектов.

В пятом разделе рассчитан экономический эффект внедрения системы неразрушающего контроля изоляции в условиях локомотивного депо СвердловскСортировочный при предположении, что количество пробоев изоляции, а, следовательно, и расходы по восстановительному ремонту двигателей, сократятся на 50 %.

В шестом разделе рассмотрены вопросы электробезопасности при проведении высоковольтных испытаний изоляции. Произведена экспертиза рабочего места слесаряэлектрика, работающего в цехе диагностики локомотивного депо ТЧ6, на соответствие требованиям безопасности.


Документ  является демонстрационной версией


Узнать примерную цену полной версии (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


Узнать свою цену.  Приложите этот файл (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


www.diplom-berezniki.ru (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


Заключение


В работе разработаны следующие вопросы:

1) На основании разработанных на кафедре «Электрическая тяга» закономерностей изменения плотностей тока в изоляционной конструкции тягового двигателя выведены расчётные выражения наиболее распространённых диагностических параметров изоляции: сопротивления, коэффициента абсорбции, ёмкости, С250 тангенса угла диэлектрических потерь.

2) В среде Excel разработана программа для расчёта указанных выше параметров при различных состояниях изоляции и типовых дефектах, которые наблюдаются в эксплуатационных условиях.

3) Разработана методика моделирования различных температурных и дефектных состояний изоляционной конструкции тягового двигателя ТЛ2К1: поверхностного загрязнения, объёмного увлажнения, объёмного растрескивания и локальных механических повреждений.

4) Исследованы закономерности изменения диагностических параметров в различных температурных и дефектных состояниях изоляции. Произведён анализ результатов математического моделирования дефектов: построены графические зависимости диагностических параметров, которые объяснены с точки зрения физики протекающих в изоляции процессов.

5) С помощью температурных зависимостей изоляционной композиции тягового двигателя ТЛ2К1 определены погрешности измерения сопротивления изоляции при заданной температуре. Даны рекомендации по измерению сопротивления токам утечки и коэффициента абсорбции с заданной степенью точности.

6) Осуществлена сравнительная оценка диагностической чувствительности различных параметров изоляции при указанных выше дефектах. Рассмотрена возможность выявления дефектов с помощью исследованных параметров.

7) Результаты исследований показали, что для выявления загрязнения и увлажнения поверхностного слоя целесообразнее использовать Rут и tg δ. При объёмном увлажнении кроме Rут и tg δ рекомендуется использовать kабс, измеряемый по принятой в России методике, поскольку он обладает гораздо большей чувствительностью, чем kабс, измеряемый по американской методике. На объёмное растрескивание не зависимо от заполнителя трещин наилучшим образом реагируют Rут и С. Тангенс угла диэлектрических потерь обладает необходимой для выявления объёмного растрескивания чувствительностью только при заполнении трещин водой. Локальные механические повреждения рассмотренные параметры не выявляют.

8) Результаты исследований показали, что наиболее универсальным диагностическим параметром, реагирующим на все, кроме локальных, дефекты, является Rут. Вторым по диагностической способности можно рекомендовать tg δ. Ёмкость в необходимой мере реагирует только на изменение структуры изоляции, то есть на общее старение. Коэффициент абсорбции реагирует только на объёмное увлажнение. Диагностические критерии С250 и kабс, измеряемый по американской методике, обладают очень низкой чувствительностью к рассмотренным дефектам и поэтому не могут быть использованы в качестве диагностических критериев.

9) Разработаны комбинации диагностических признаков, позволяющие выявлять типовые дефектные состояния якорной изоляции.

10) Результаты исследования рекомендуются для использования в практических методиках диагностирования и для дальнейших научных исследований в области диагностирования многослойных изоляционных покрытий.

11) Рассчитан экономический эффект от внедрения системы неразрушающего контроля изоляции, основанной на диагностических возможностях рассмотренных критериев, в эксплуатационных условиях при предположении, что количество пробоев якорной изоляции и, как следствие, расходы на восстановительный ремонт тяговых двигателей ТЛ2К1, сократятся на 50 %. Экономический эффект посчитан в условиях локомотивного депо Свердловск-Сортировочный.

12) Рассмотрены вопросы электробезопасности при проведении высоковольтных испытаний изоляции: предложены организационно-технические мероприятия, разработаны схема испытательной станции и принципиальная электрическая схема испытательной установки.


Список использованных источников


1 МПС РФ. Департамент локомотивного хозяйства // Анализ технического состояния локомотивного парка по сети железных дорог за 2006 год. –  М.:Трансиздат, 2007. – 50 с.

2 Дурандин М.Г. Моделирование методов технического диагностирования изоляционных систем тяговых двигателей локомотивов // Совершенствование конструкции системы ремонта и эксплуатации электрического подвижного состава. – 2006.  № 5 – С. 4046.

3 Фролов Н.О. Температурные зависимости характеристик изоляционных лент: Автореф. дисс…канд.техн.наук: 25.02 2004./УрГУПС.  Екатеринбург, 2004 – 22 с.

4 Вайда Д. Исследования повреждений изоляции: Пер. с венг. / Под ред. Д.В.Разевига. – М.: Энергия, 1968. – 400 с.

5 Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. – М.: Энергия, 1968. – 488 с.

6 Дурандин М.Г. Перспективное направление диагностирования многослойных изоляционных покрытий тяговых электродвигателей локомотивов // Транспорт Урала.  2005.  № 3 – С. 4044.

7 Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 280 с.

8 Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. – 7-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. 1985. – 304 с.

9 Конструкционные и электротехнические материалы: Учеб. для учащихся электротехн. спец. Техникумов / В.Н. Бородулин, А.С. Воробьёв, С.Я.Попов и др.; Под ред. В.А.Филикова. – М.: Высш. шк ., 1990. – 296 с.

10 Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 648 с.

11 Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергия, 1976. – 408 с.

12 Кузнецов К.Б., Мишарин А.С. Электробезопасность в электроустановках железнодорожного транспорта: Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. К.Б.Кузнецова. – М.: Маршрут, 2005. – 456 с.

13 Безопасность жизнедеятельности. Ч.2. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / К.Б.Кузнецов, В.И.Бекасов и др. – М.: Маршрут, 2006. – 536 с.

14 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 424 с.

15 Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. –  М.: Энергия, 1980. – 112 с.

16 Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин: Учебник для вузов.  2-е изд. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.

17 Хасин Л.Ф, Матвеев В.Н. Экономика, организация и управление локомотивным хозяйством: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта / М.: Желдориздат, 2002. – 450 с.

18 Семёнова Т.Г. Технико-экономическое обоснование реконструкции электромашинного цеха локомотивного депо: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 190303.  Екатеринбург: УрГУПС, 2005. – 32 с.

19 Разработка системы прогнозирования состояния изоляции электротяговых машин. Отчёт о НИР / ЛИИЖТ; Рук. темы М.Н.Новиков. – Л.: ЛИИЖТ, 1985. – 80 с.

20 Разработка методики оперативной диагностики состояния изоляции судовых электрических машин. Отчёт о НИР / ГомИИТ; Рук. темы У.Г.Хабибулин. – Гомель: ГомИИТ, 1984. – 80 с.

21 Иерусалимов М.Е. Исследование методов неразрушающих испытаний электрических машин и трансформаторов: Дисс…д.т.н.  Киев: КПИ, 1968.  89 с.

22 Техника высоких напряжений. Учебник для студентов электротехнических специальностей вузов / Под общей ред. Д.В.Разевига. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. – М.: Энергия,1976. – 488 с.

23 Техника высоких напряжений: теоретические и практические основы применения / Под редакцией В.П.Ларионова. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 555 с.


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 131 с., 6 рис., 13 табл., 29 источников, 3 прил
Объектом проектирования является аппаратный цех базового электровозоремонтного депо

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 140 с., 6 рис., 18 табл., 20 источников, 2 прил
Объектом разработки дипломного проекта является колесный цех электвозоремонтного депо

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект с. 114, рис. 4, табл. 17, источников 15, прил. 4
Целью работы является проектирование основного электровозного депо пассажирских электровозов постоянного тока серии чс

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 94 стр., 14 рис., 12 табл., 20 источников
В проекте разработан и рассчитан сухой трансформатор с литой изоляцией. Был произведен расчет потерь холостого хода и короткого замыкания....

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconДипломный проект 133 с., 10 рис., 37 табл., 19 источников
В данной работе выполнен проект установки ленточного весового дозатора на узле загрузки карманов руднотермических печей в цехе №37...

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconШелобаев С. И. Математические методы и модели
Счастливцев М. В. Информационная система анализа ситуаций на рынке недвижимости в жилищной сфере: тпжа. 071900. 248. Пз: Дипломный...

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 79 с., 3 разд., 6 рис., 17 табл., 18 источников, 7 Приложений
Ия персоналом, организационная структура системы управления персоналом, кадровое обеспечение системы управления персоналом, нормативно-методическое...

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 123 с., 15 табл., 32 источника, 3 прил
Целью дипломного проекта является разработка одного из возможных вариантов реконструкции локомотивного депо Нижний Тагил

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 121 с., 27 ил., 7 табл., 23 источника
Объектом исследования является устройство для гидравлической защиты погружного маслонаполненного электродвигателя типа пб92 производства...

Реферат Дипломный проект  137 с., 49 рис., 33 табл., 23 источников iconРеферат Дипломный проект 96 с., 25 таблиц, 2 иллюстрация, 39 источников
Объектом исследования является технологический процесс производства гиприна – кормовых дрожжей на базе гидролизатов растительного...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница