Монтаж электрических машин и трансформаторов

Монтаж электрических машин, электроприводов, трансформа­торов и трансформаторных подстанций выполняется в соответствии с требованиями СНиП, ПУЭ и монтажных инструкций заводов-изготовителей. Перед монтажом следует убедиться в соответствии исполнения оборудования (см. § 1.2) условиям его эксплуатации.

Перед началом монтажа следует иметь ясное представление о монтируемом оборудовании, объемах, характере и условиях мон­тажа. Необходимо подробно ознакомиться с проектом оборудова­ния, данными машин и аппаратов (по каталогу или с натуры), техническими условиями для монтируемой аппаратуры, чертежа­ми и нормами завода-изготовителя, требованиями заказчика, а также с соответствующими стандартами и нормами.

11.1Инженерная подготовка монтажа электрического и электромеханического оборудования

Способы монтажа чрезвычайно разнообразны ввиду очень боль­шого диапазона мощностей, конструктивных решений, типов и форм исполнения оборудования. Кроме того, поскольку монтаж обыч­но производится у потребителя, а не в сборочных цехах завода, то организация и приемы монтажа отличаются своей спецификой. В частности, это проявляется в том, что работы по монтажу стре­мятся выполнять наиболее простыми средствами.

В России, как и в других индустриально развитых странах, функ­ционируют специализированные организации по производству элек­тромонтажных работ, обычно действующие по договорам подряда с заказчиком и построенные по территориальному признаку. Эти мон­тажные организации занимаются не только монтажными и пуско-наладочными работами, но и разработкой отдельных научно-техни­ческих проектов, изготовлением изделий и конструкций, не выпус­каемых промышленностью серийно. На крупных промышленных предприятиях, особенно в периоды реконструкции производства, часто создаются собственные электромонтажные цехи или участки.

Для качественного выполнения электромонтажных работ при минимальных затратах труда и материальных ресурсов необходи­мо провести инженерную подготовку, включающую разработку: технического проекта на базе изучения проектно-сметной до­кументации электрической части соответствующего энергетичес­кого объекта; экономического обоснования; проекта организации работ; проекта производства работ (ППР); необходимых чертежей, монтажных схем и технологических карт на проведение работ; сетевых графиков на проведение монтажных и пусконаладочных работ.

На основании ППР оформляются спецификации и заявки на необходимые монтажные механизмы, оборудование и при­способления, инвентарные устройства, инструменты и монтаж­ные материалы, а также на электромонтажные изделия, элект­рические конструкции, блоки и узлы, подлежащие изготовле­нию на заводах и в центральных монтажно-заготовительных мастерских.

Кроме того, в процессе подготовки к монтажу и монтажа не­обходимо обеспечить:

комплектование и своевременную доставку на объекты необ­ходимых материально -технических ресурсов; контроль за поступлением материалов и комплектующих изде­лий в монтажно-заготовительные мастерские для изготовления монтажных блоков, узлов и нестандартного оборудования и их комплектование; контроль за своевременным исполнением заказов на монтаж­ные блоки, узлы и нестандартное оборудование, а также за каче­ством работ монтажно-заготовительных мастерских; комплектование и доставку готовой продукции мастерских на монтажные объекты.

Инженерная подготовка производства выполняется специаль­ными группами подготовки производства или инженерно-техни­ческими работниками - прорабами и мастерами, на которых воз­ложено руководство монтажными работами. На группу подготов­ки производства возлагаются также функции получения, проверки, обработки, учета и хранения проектной и сметной документации по всем объектам монтажа. В случае необходимости группой про­водится корректировка проекта с целью максимального повыше­ния уровня индустриализации монтажных работ, а также возмож­ной замены нестандартных конструкций на типовые.

В качестве основного технического документа при производстве электромонтажных работ выступает утвержденный Проект электро­установки (ПЭ). В строгом соответствии с ним должны производиться все электромонтажные работы. Какие-либо изменения в проект могут быть внесены только по согласованию с проектной организацией — автором проекта. К главным документам, в соответствии с требова­ниями которых производятся работы, относятся действующие ПУЭ и строительные нормы и правила. На их основе разрабатываются ППР. монтажные инструкции и технологические карты, а также заводские инструкции на поставляемое оборудование и материалы. Выполнение электромонтажных работ на объектах без ППР не допускается.

Крупный проект производства работ по монтажу электрообору­дования должен содержать:

локальный сетевой график электромонтажных работ, увязан­ный с комплексным сетевым графиком строительства объекта; график движения рабочей силы; строительный генеральный план энергетического объекта с рас­положением постоянных и временных транспортных путей, схем энергоснабжения, водоснабжения, мастерских, складов, быто­вых помещений и других сооружений и устройств, необходимых для нужд электромонтажа; ведомость физических объемов электромонтажных работ; укрупненные калькуляции трудовых затрат; ведомость основного электротехнического оборудования с ука­занием сроков комплектации; оборудования; ведомость основных вспомогательных материалов;

ведомость конструкций и изделий, подлежащих изготовлению на заводах монтажных изделий или в монтажно-заготовительных мастерских; ведомость монтажных узлов и блоков, подлежащих предваритель­ной укрупненной сборке в монтажно-заготовительных мастерских; ведомость монтажных машин, механизмов, аппаратов, при­способлений, инструментов и инвентарных устройств; технологические карты на работы, выполняемые по новой тех­нологии, не получившей широкого распространения; схемы такелажа крупногабаритного и тяжеловесного оборудо­вания; решения по технике безопасности, требующие проектной раз­работки; краткую пояснительную записку, содержащую необходимые обоснования принятых в ППР основных решений и методов про­изводства работ.

Объем электромонтажных работ при составлении ППР опреде­ляется по рабочим чертежам и сметам, а потребность в материаль­ных ресурсах — по спецификациям, составленным по рабочим чер­тежам и действующим нормативным документам.

Монтажные инструкции — это директивные документы, регла­ментирующие технологию выполнения работ в общем виде. Де­тально работы описываются в технологических картах трудовых процессов.

Технологические карты предназначены для обеспечения пере­довой технологии монтажного процесса при выполнении работ по монтажу отдельных элементов электротехнического узла или отдельных узлов электротехнических устройств. Технологические карты на сложные работы и работы, выполняемые новыми мето­дами, не получившими широкого распространения, должны раз­рабатываться в составе ППР.

Технологические карты содержат как технологическую после­довательность выполнения работ, так и описание приемов и ме­тодов труда, перечень механизмов, приспособлений и инстру­мента, график трудового процесса, калькуляцию затрат труда, схемы организации рабочих мест, число необходимых работни­ков определенной квалификации, нормы времени и расценки на выполнение работ. Таким образом, в технологических картах дол­жны быть разработаны следующие разделы:

технико-экономические показатели монтажных работ (физи­ческие объемы работ, трудоемкость работ в человеко-днях, выра­ботка на одного рабочего в день, затраты машино-смен и энергоресурсов);

организация и технология выполнения монтажных процессов (схе­ма организации работ и рабочих мест с указанием фронта работ, расположение частей и деталей подлежащего монтажу электрообо­рудования, расположение и порядок перемещения машин и меха­низмов, основные указания о последовательности и методах выполнения работ, специальные требования по технике безопасности);

организация и методы труда рабочих (количественный и ква­лификационный состав бригад с учетом достигнутого и возмож­ного перевыполнения норм, график выполнения работ с указа­нием трудоемкости на единицу объема и на весь объем работ);

материально-технические ресурсы (ведомость необходимых монтажных материалов, ведомость монтажных изделий и конст­рукций, изготавливаемых на заводах монтажных изделий и в цен­тральных монтажно-заготовительных мастерских, ведомость ма­шин, механизмов, приспособлений и инструмента);

калькуляция трудовых затрат.

В электропромышленности для монтажа оборудования разрабо­таны типовые технологические карты, которые значительно об­легчают работу по составлению подобных документов и способ­ствуют внедрению единых форм ведомостей, графиков и таблиц.

Вся проектная техническая документация анализируется заказ­чиком, который перед передачей ее монтажной организации для производства работ обязан поставить на ней подпись и штамп «Разрешается к производству работ».

Любые виды электромонтажных работ выполняются в два эта­па: I) заготовительные работы в мастерских и подготовительные непосредственно на объектах; 2) электромонтажные работы на объекте. Перед началом электромонтажных работ на объекте обычно проводятся:

· подготовительные работы по освоению монтажной площадки с организацией электромонтажного участка;

· подготовка производственных, складских, бытовых помещений и монтажной площадки (к помещениям и площадкам, необходи­мым для нормальной работы электромонтажного участка, отно­сятся приобъектная мастерская, материальный склад, склад для горюче-смазочных материалов, инструментальная кладовая, наве­сы и открытые площадки для хранения металла, механизмов, мон­тажных приспособлений и инвентарных устройств, кабельное поле, бытовые помещения и помещение для конторы участка);

· организация временного энергоснабжения объектов электро­монтажа;

· мероприятия по технике безопасности, охране труда и проти­вопожарной безопасности.

При проведении электромонтажных работ необходимо учитывать не только основные правила устройства энергетических сетей и элек­тропроводок, но и природные и климатические условия местности, виды строений и характеристики помещений, где этот монтаж осу­ществляется. Например, правила и способы электромонтажа отлича­ются для зданий и строений, выполненных из различных конструк­тивных материалов, которые по условиям пожарной безопасности можно разделить на три основные группы (см. табл. П 4.4). Помеще­ния классифицируются по температурным условиям, условиям влаж­ности и др. (см. Приложения 2, 5), а также в отношении опасное! и поражения персонала электрическим током (см. § 1.6).

Общие требования ко всем помещениям для электрооборудова­ния: помещение должно быть сухим, светлым, прохладным, чис­тым, свободным от пыли и паров; должно допускать возможность легко внести оборудование при монтаже и вынести его при де­монтаже; должна существовать возможность монтировать аппа­ратуру без снятия и повреждения другого оборудования, находя­щегося в этом же помещении; должен быть доступ для обслужи­вания и эксплуатации.

К началу монтажа электрического и электромеханического оборудования строительные работы в помещении, включая от­делку, должны быть закончены, так как цементная пыль вредна для оборудования — разъедает обмотки, засоряет подшипники, загрязняет провода, шины, контакты, изоляторы. Если нет воз­можности отложить монтаж электрооборудования до окончания строительных работ, то монтируемые или уже установленные ус­тройства должны быть отгорожены стенкой или надежно укрыты.

11.2. Проверка фундаментов под монтаж

Электрические машины и электроприводы малой мощности обычно устанавливаются на металлических рамах или на техноло­гическом оборудовании (станках, конвейерах и др.), а средней и большой мощности — на бетонных или железобетонных фунда­ментах. Фундамент должен быть достаточно массивным, чтобы воспринимать статические и динамические нагрузки от работаю­щего оборудования, не допуская сдвигов и вибраций при его ра­боте. Строители должны нанести на фундаменты их главные (про­дольную и поперечную) оси и отметку верхней поверхности фун­дамента относительно нулевого репера.

Перед монтажом следует проверить готовые фундаменты на их соответствие проектной документации: правильность положения фундамента по отношению к отдельным элементам конструкции здания и другим фундаментам, а также точность размеров фунда­мента по основным осям.

Затем приступают к разметке главных осей фундамента. Для этого используются оседержатели (рис. 13), состоящие из стойки 7. зак­репленной на ней скобы в которой на оси крепится несущий ролик 5. Через ролик перебрасывается стальная струна 6 с грузом 2, по которой можно перемешать нить 7 с отвесом 8. Схема размет­ки главных осей показана на рисунке 14. После разметки главные оси наносят на фундамент, используя для отметок нити с отвесами. По нанесенным на фундамент осям проверяют размеры колодцев под фундаментные болты (рис. 15). а также правильность IX выполнения и расположения по отношению к главным осям.

Рис. 13. Оседсржатсль: 1 — стойка; 2— груз; 3— скоба; 4 —гайка; 5— несущий ролик; 6— струна; 7— нитка; 8—отвес; 9—осевая плашка

Рис. 15. Правильное (а)и неправильное (6% е)выполнение колод­цев под фундаментные болты: / — фундамент; 2— отвесы

Рис. 14. Схема разметки главных осей фундамента: А— А— главная продольная ось; В—В—главная поперечная ось

Горизонтальность фундаментов определяется с помощью уров­ней или нивелира. На практике используют гидростатический уро­вень, рамный прецизионный уровень, а также уровень с микрометрическим винтом. При больших разме­рах фундаментов целесообразно применение гидростатического уров­ня и нивелиров, при малых — рамного прецизионного уровня. Уро­вень с микрометрическим винтом используется обычно для вывер­ки линии валов и их уклонов.

12. Сушка обмоток электрических машин и трансформаторов.

Решение о необходимости сутки обмоток электрических ма­шин принимается, если сопротивление изоляции меньше мини­мально допустимого. Для электрических машин мощностью 5 MBт и более сопротивление изоляции можно рассчитать по формуле

где U_H— номинальное напряжение электрической машины, В; 5_Н — ее номинальная мощность. кВА (кВт): К_п —поправочный коэффициент, учитывающий зависимость сопротивления изоляции от ее температуры T_и:

T_и, ^еС.................................................................... 75 70 60 50 40 30 20 10

K_n ......................................................... 1.0 1,2 1,7 2,4 3,4 4,7 6,7 9.4

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электро­установок (ПТЭ) при температуре изоляции, равной температуре окружающей среды (10...30°С), сопротивление изоляции обмоток низковольтных (U_n < 1000 В) двигателей переменного и постоян­ного токов должно быть не менее 0,5 МОм.

Измерение сопротивления изоляции крупных электрических ма­шин должно производиться при температуре не ниже +10°С.

При измерении сопротивления изоляции электрических аппа­ратов, машин и трансформаторов малой и средней мощности по­ляризация диэлектрика происходит быстро (несколько секунд), поэтому также быстро устанавливаются показания мегаомметра. Для устройств большой мощности (свыше 400 кВт) поляризация мо­жет происходить в течение десятков минут, поэтому для характе­ристики изоляции используется коэффициент абсорбции

Чем больше коэффициент абсорбции, тем выше качество изо­ляции. Для хорошей изоляции при температуре 10...30°С /с_аб дол­жен быть не менее 1,3. Обмотки роторов крупных электрических машин можно не сушить, если сопротивление изоляции при ука­занных температурах составляет не менее 0,5 МОм для генерато­ров и синхронных компенсаторов и не менее 0,2 МОм для двига­телей.

Для сушки обмоток применяются следующие методы: индук­ционный, токовый и внешнего нагрева. В процессе сушки не дол­жна резко изменяться температура изоляции и обмотки, иначе в изоляции могут возникнуть большие термомеханические напря­жения, приводящие к ее повреждению. Поэтому режим нагрева выбирают таким образом, чтобы скорость нарастания температу­ры обмоток не превышала 5...7°С в час.

При использовании индукционного метода сушки вокруг сердеч­ника статора при вынутом роторе или вокруг сердечника вынутого ротора, или вокруг корпуса машины наматывается кольцевая на­магничивающая обмотка, подключаемая к источнику переменного тока (рис 16). Создаваемое с помощью этой обмотки пере­менное магнитное поле вызывает нагрев сердечника статора, или ротора, или корпуса и соответственно нагрев обмоток, за счет чего и происходит их сушка.

При использовании метода токовой сушки по обмоткам про­пускается постоянный или переменный ток от постороннего ис­точника. В связи с резким ухудшением охлаждения электрической машины ограничивается сила тока — не более 40—60% от ее но­минального значения.

При использовании метода внешнего нагрева горячий сухой воз­дух направляется на металлические элементы конструкции, а не на обмотки во избежание неравномерного нагрева последних. Для улучшения условий сушки у электрических машин (защищенного исполнения снимают жалюзи