Контрольная работа: Основы технической диагностики

Контрольная работа

Основы технической диагностики

Введение

ремонт выключатель переменный ток

Цель диагностики устройств электроснабжения ? определение их технического состояния.

Техническая диагностика является составной частью технического обслуживания устройств электроснабжения, которое объединяет комплекс технических, экономических и организационных мероприятий, обеспечивающих поддержание оборудования систем электроснабжения в работоспособном состоянии при рациональных затратах материальных и трудовых ресурсов с учетом имеющихся ограничений.

В процессе диагностики технического объекта решается комплекс задач: построение модели диагностирования, разработка методов и оптимизации алгоритмов диагностирования, разработка технических средств диагностирования, сбор и обработка информации о состоянии объекта, разработка прогноза развития состояния объекта.

Задачи технической диагностики решаются с учетом всех этапов жизненного цикла технического объекта ? проектирования, монтажа (изготовления) и эксплуатации.

На этапе эксплуатации обычно решаются частные задачи: проверка исправности, проверка работоспособности, проверка правильности функционирования, поиск неисправности.

Целью контрольной работы является развитие навыков в исследовании моделей эксплуатации, старения и диагностирования основного оборудования систем электроснабжения электрических железных дорог для принятия решений по повышению надежности его работы.

1. Расчет ресурса конденсаторов в установке продольной емкостной компенсации электрофицированных железных дорог переменного тока

ремонт выключатель переменный ток

1.1 Исходные данные

Требуется:

1. Определить ресурс конденсаторов при заданных параметрах устройств продольной емкостной компенсации(УПК).

2. Рассчитать число параллельно соединенных конденсаторов для их оптимального срока службы Т = 20 лет.

3. Составить структурную схему аппаратуры для контроля износа конденсаторов.

Исходные данные:

- среднечасовые нагрузки УПК (табл. 2);

Осенне-зимний период

Весенне-летний период

- средняя температура охлаждающей среды;

Осенне-зимний период 0°С

Весенне-летний период 20°С

- число параллельно соединенных конденсаторов в УПК

N=6

Трансформатор: ТДТН-16000/110-66

1.2 Решение

1. В начале первого интервала (0 -1) принимается наибольшая допустимая рабочая температура диэлектрика конденсатора и_К1 = 95°С и определяется

V_К1 = 95 - и _охл (1)

V_К1 = 95 - 20 = 75

где и_охл=20°С для весенне-летнего периода дано в табл. 3.

2. Определяется по формуле (17) и_К2 в конце первого интервала, при этом t = ?t₁ = 1 ч.

и = и_охл + V_K2 + (V_K1 - V_K2) ехр (-t/фT), (2)

где и_охл - температура охлаждающей среды;

ф _T - тепловая постоянная конденсатора (принять ф_T = 3 ч).

3. Принимая линейное изменение температуры в интервале ?t1 определяется

и _i = (и_К1 + и_К2)/ 2. (3)

где, иохл - температура охлаждающей среды;

фT - тепловая постоянная конденсатора (принять фT = 3 ч).

Уравнение, определяющее установившееся превышение температуры над температурой охлаждающей среды, имеет вид

VК2 = PK RT, (4)

где RT - тепловое сопротивление конденсатора (для конденсаторов КЭКП - 0,66-80 RT = 0,45°С / Вт);

PKi - мощность тепловыделения в конденсаторе на i-м интервале;

РKi = I2i XС tgд,

здесь tgд - тангенс угла диэлектрических потерь;

ХС - емкостное сопротивление конденсатора КЭКП - 0,66-80, ХС=5,45 Ом

При расчетах принимаем, что RT не зависит от тепловыделения PК, а tgд является величиной постоянной, не зависящей от температуры (tgд = 0,003).

Ток конденсатора на i-м интервале:

Ii = Ki • Iн.

Значения Кi даны в табл. 1, 2,

Iн - номинальный ток конденсатора (для КЭКП - 0,66-80 Iн = 121,2 А).

Рассчитаем ток на 1 интервале:

I0-1 = 0,5 • 121,2 = 60,6 А

Мощность тепловыделения в конденсаторе на 1 интервале:

PK = 60,6 • 5,45 • 0,003 = 0,99 Вт

VК2 = 0,99 • 0,45 = 0,45°С

иK2 = 20 + 0,45 + (75 - 0,45) • = 73,83°С

Принимая линейное изменение температуры в интервале Дt1 определяем

иi = (иК1 + иК2) / 2. (5)

и0-1 = (95 + 70,24) / 2 = 84,41°С

Расчет продолжается для следующих интервалов суточных нагрузок.

Результаты расчетов

Определим относительную степень старения (износа) диэлектрика Fi для рабочего режима i:

Fi = [Ii иi / (Iн ин)] 7,7, (6)

где Ii, иi - средние значения тока через конденсатор и температуры диэлектрика в рабочем режиме i;

Iн - номинальный ток конденсатора 121,2 А; ин = 95°С.

F0-1 = (60.6 • 84,41 / (121,2 • 95)) 7,7 = 3,42

Расчет продолжается для следующих интервалов суточных нагрузок.

Результаты расчетов

При F, отличающемся от единицы в 2 раза и более, следует уменьшить (при F ? 0,5) или увеличить (при F ? 2) число параллельно соединенных конденсаторов и повторить расчеты.

Следует учесть, что изменение количества N параллельно включенных конденсаторов на 10…15% - приводит к изменению F примерно в 3…5 раз. При изменении N до N_п ток конденсаторов рассчитывают по формуле:

I = K_i · I_н· (N/N_п). (7)

Результаты расчетов