Полный текст ПЗ ВКР (1229568), страница 6

2.1 Модернизация станции реостатных испытаний

На основании фотографии технологического процесса реостатных испытаний общее время на выполнение цикла работ на одной секции составляет:

2 часа – подключение кабелей и датчиков нагрузочного бака и оборудования комплекса КИПАРИС;

4 часа –контрольные реостатные испытания;

1 час – сдаточные испытания;

1,5-2 часа – демонтаж датчиков и кабелей.

Таким образом, выполнив анализ реостатных испытаний, следует отметить:

1. На предприятии существуют реальные трудности выполнения:

- нормативных требований по качеству ремонта теплоэлектрических структур и оборудования тепловозов;

- объема испытаний (в среднем 25 сек/мес.)

2. Необходимо изменить расположение реостатного стойла для одновременного испытания всех секций одного тепловоза, что уменьшит время пребывания двух/трех секционных локомотивов на испытаниях.

3. Требуют замены кабели подключения к реостату из-за неудовлетворительного состояния изоляции, что снижает точность результатов измерения и безопасность проведения реостатных испытаний

4. Бак находиться в неудовлетворительном состоянии и требует проведения ремонтных работ. Так как на стенках бака имеется коррозионное повреждение, а также требуется замена пластин и изоляторов.

В настоящее время работа участка реостатных испытаний организована для одного поста в дневное время суток. С учетом высокого уровня загрузки участка требуется ввод в работу дополнительного поста с оснащением аппаратно-программного комплекса «Кипарис». Для этого необходимо установить дополнительный нагрузочный бак и провести монтажные и пуско-наладочные работы. Для приведения станции реостатных испытаний в соответствие с требованиями к сооружениям участка необходимо поставка металла (шины, швеллера, трубы, листы металла, изолятор, уголки металлические и др.).

2.2 Модернизация контрольно-измерительных приборов (КИП)

Альтернативная замена стрелочных приборов на участок реостатных испытаний цифровыми измерительными приборам такие как Амперметры и Вольтметры.

В электрических цепях для измерения силы постоянного тока предназначены амперметры, а для измерения напряжения постоянного тока в электрических цепях предназначены вольтметры.

Новейшие цифровые приборы амперметр и вольтметр представлены на рисунке 2.1.

а) б)

Рисунок 2.1 — а) амперметр PA195I-2K1T; б) вольтметр PZ195U-2K1T

Новейшие цифровые приборы оснащены аналоговым выходом и цифровым интерфейсом для измерений и передачи результатов дистанционна. Приборы можно использовать в электроэнергетики, промышленности и коммунального хозяйства, а также автоматизированных системах различного назначения. Результаты измерений передаются по цифровому интерфейсу, информация отображаются на однострочном светодиодном индикаторе (высота цифр 20 мм, цвет индикатора можно заказать любой), работающему по протоколу Modbus RTU, а также сигналы постоянного тока или напряжения преобразуются в унифицированные. На лицевой панели прибора имеются четыре кнопки они позволяют настраивать прибор. Вход в меню и настройки защищен паролем. Возможна настройка диапазона показаний напряжения в соответствии с примененным на входе прибора добавочным сопротивлением (для вольтметров постоянного напряжения более 500 В). Также в меню можно сменить пароль, имеется выбор яркости индикатора, можно задать визуальной порог включения индикации перегрузки (мигание индикатора), настроить аналоговый выход (диапазон преобразуемых значений) и интерфейс RS-485 (адрес порта, скорость обмена, формат сообщения). Наработка на отказ в среднем составляет 200000 часов. Срок Эксплуатации в среднем составляет - 25 лет. Между проверкой интервал составляет - 6 лет. Имеется программное обеспечение для просмотра результатов измерений, настройки и калибровки приборов.

Современный пульт с цифровыми измерительными приборами представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — Пульт с цифровыми измерительными приборами

Амперметры и вольтметры постоянного тока могут быть двух исполнений: с однополярным диапазоном измеряемого сигнала или двух полярным диапазоном измеряемого сигнала. При заказе выбирается.

2.3 Модернизация токоведущих частей

Для реализации мероприятий по повышению качества, ремонта послеремонтных и контрольных реостатных испытаний тепловозов необходима замена силовых кабелей для подключения нагрузочных баков (реостатов) на систему шин с установкой на опорах (Рисунок 2.3). Данное решение позволит повысить безопасность и долговечность силовых линий, а также создаст предпосылки для внедрения технологии быстрого подключения поездных контакторов и вывода шунта 104 к нагрузочным реостатам. Такая технология обеспечит минимизацию подготовительно-заключительного времени и сохранность изоляции силовых линий в условиях низких температур окружающего воздуха.

Рисунок 2.3 – Токопровод открытый (жесткая ошиновка) (1. Шина; 2. Гибкая вязь; 3. Шинодержатель; 4. Изолятор)

Компактная конструкция шинопроводной системы обеспечивает надежное изолированные и плотно сжатые плоские проводники внутри кожуха. Такие конструкции занимают меньше места в особенности при нагрузках в несколько сотен или тысяч ампер, чем кабельные системы,

Заключенные в металлический корпус с хорошо развитой поверхностью плотно сжатые шины, будут хорошо отдавать выработанное тепло на стенки кожуха, а уже от него в окружающую среду. Таким образом такое охлаждение будет лучше, чем в кабельных системах.

Конструкция модульных шинных систем позволяет применять ее в любых зданиях и сооружениях со все возможной конфигурацией, также в отличие от кабельных систем, шинные системы можно легко переносить в другое помещение и устанавливать снова без особых капитальных затрат, а также изменять и дополнять. Отличие модульной конструкции шинных систем от кабельных - является её гибкость и мобильность (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Изолированная гибкая медная шина

При пожаре кабеля легко возгораются и могут содействовать распространению пожара, а шинные системы не являются огнепроводными и не выделяют при пожаре вредные газы (галоген, и т.п.), они не горючи.

При монтаже шинные системы выигрывают у кабельных, своей готовностью к использованию, а также более низкой стоимостью и потребности в использовании рабочей силы при монтаже.

На стадии проектирования здания с использованием шинных систем:

1.Уменьшение числа распределительных щитов, возможность подключение нагрузок (от механизмов, на этажах, и т.д.) напрямую от ответвительных коробок,

2.Уменьшение размеров главных распределительных щитов,

3.Исключение аксессуаров, используемых для кабельных систем,

4.Уменьшение количества кабельных лотков,

5.Уменьшение количества автоматических выключателей,

6.Упрощение разработки и сокращение время разработки проекта.

В отличии от кабельной системы шинная система обеспечивает высокую устойчивость к возникновению короткого замыкания, индуктивное сопротивление минимизировано расстоянием между осями проводника, а плоская тонкая шина, способствует равномерному планированию плотности тока в системе, что также уменьшает активное сопротивление. В результате этого потеря напряжения при идентичной длине в шинных системах заметно ниже, чем в кабельных системах. В сравнении с кабельными системами шинные помогают снизить потери активной энергии и удерживают увеличение реактивной энергии в процессе эксплуатации, из-за низкого значения сопротивления в шинах. Малогабаритность конструкции и стальной кожух значительно снижают электромагнитное поле вокруг шинной системы по сравнению c кабельной. При значительно высокой силе тока, как правило, используют несколько кабелей для однофазового соединения, где кабеля отличаются и подлине и по месту расположения, а также их присоединения. Шинные системы исключают эту разницу в длине и обеспечивают равную нагрузку на каждой фазе, а также имеют точные параметры активного и индуктивного сопротивления. Не могут быть строго параметрированы кабельные системы. При помощи ответвительных коробок в шинной системе электроэнергия легко, экономично и безопасно распределяется на линии в местах, где это необходимо. В дальнейшем расположение ответвительных коробок можно легко и безопасно изменять или увеличить их число. Шинные системы состоят из полностью сертифицированных стандартных элементов, где все предусмотрено для исключения ошибок людей, надежность присоединения всех ответвительных коробок стандартизирована и не зависит от монтажа, но безопасность соединений кабельных систем зависит от опыта монтажника. Шинные системы защищены от повреждения всевозможными грызунами, благодаря стальному кожуху, в отличие от не защищенных кабельных систем.

Если учесть все вышеперечисленные факты, можно сделать вывод о том, что шинные системы превосходят кабеля, а именно: простые и надежные схемы распределения электроэнергии, улучшенные электрические характеристики, быстрота установки и минимум расходов времени для монтажа, малые пространственные объемы, её гибкость и трансформируемость, высокая степень защиты, легкость в обслуживании и экономия электроэнергии в эксплуатации

2.4 Современные комплексы автоматизированных испытаний (КИПАРИС)

Для обеспечения качественного и системного улучшения контроля параметров работы тепловозов требуется переход от системы, основанной на эпизодическом контроле к системе, обеспечивающей непрерывный контроль параметров работы локомотивов и основного оборудования. Разработка единой технологической карты проведения реостатных испытаний с применением комплекса КИПАРИС для каждой серии локомотива (ТЭ10МК с УСТА, 2ТЭ25А и др.) применительно к условиям БАМа.

Комплекс Интеллектуальный Производственный Автоматизированных Реостатных Испытаний «КИПАРИС» — это автоматизированная система контроля и диагностирования тепловозов. При проведении реостатных испытаний обеспечивается контроль параметров и диагностика неисправности основного оборудования тепловозов. Комплекс, разработан ЦВНТиТ «Транспорт» МПС РФ.

КИПАРИС предназначен для автоматизированного управления нагрузочным реостатом и дизель-генераторной установкой тепловоза с непрерывным отслеживанием тока нагрузки, напряжения и мощности тягового генератора на соответствие полю допуска по позициям контроллера машиниста с учетом атмосферных параметров, частоты вращения коленчатого вала дизеля при установленных позициях контроллера машиниста, температуры воды и масла, давления топлива и масла.

Основными функциями КИПАРИСа являются:

1. Автоматический контроль параметров регулирования мощности тягового генератора:

1. Напряжение вспомогательного генератора

2. Напряжение возбудителя

3. Ток возбуждения тягового генератора

4. Токи в обмотках возбуждения возбудителя

5. Сигналы о срабатывании реле перехода

1. Диагностика работы дизеля:

1. Настройка и контроль частоты вращения коленчатого вала дизеля

2. Контроль распределения нагрузки по цилиндрам дизеля (температура выпускных газов, максимальное давление сгорания в цилиндре).

1. Диагностика топливной аппаратуры дизеля (по изменению давления в топливоподводящей трубке- проводится в режиме холостого хода дизеля, по ходу иглы форсунки)

1. Установление угла опережения впрыска топлива по ТНВД

2. Установление параметров впрыска топлива (темп подачи топлива, длительность впрыска, наличие подвпрысков)

3. Установление хода иглы форсунки (при установке ДПИФ)

4) Диагностика агрегатов и узлов газо-воздушного тракта дизеля по основным сечениям:

1. Компрессору ТК

2. Турбине ТК

3. Фильтру непрерывного действия

4. Воздухоохладителя

5) Диагностика рабочего процесса в цилиндре дизеля:

1. Выявление закоксованности выпускных окон

2. Анализ характеристики протекания рабочего процесса по индикаторной программе

6) Оптимизация настройки ДГУ тепловоза на наибольшую экономичность в эксплуатации:

1. Настройка и контроль изодромного механизма РЧО

1. Проведение автоматического контроля вредных атмосферных выбросов без привлечения дополнительного оборудования поста экологического контроля.

2. Беспроводная связь между, мастером находящимся за пультом и слесарем в тепловозе, при работе ДГУ.

3. Сохранение архива результатов реостатных испытаний.

4. Составление отчетных документов.

Программа позволяет хранить информацию о проведенных испытаниях. Архив по испытаниям тепловозов представляет собой файлы, формата Paradox 5.0.

Сохранение данных в архив производится автоматически по окончанию испытаний. В архиве хранятся данные по тепловозам с датой и временем их испытаний. Также происходит сохранение время работы, работа тепловоза под нагрузкой и холостом ходу. Архивные данные изменению не подлежат (кроме заметок, которые могут корректироваться). Имеется возможность выставлять фильтры записей, что позволяет упростить период поиска нужных архивных данных искомого тепловоза и виды испытаний. Имеется функция удаления записи испытаний.

По окончанию проведения реостатных испытаний программа выдает протокол испытаний, по мимо этого можно сформировать и распечатать определенные результаты испытаний, а также конкретной части тепловоза или группы его характеристик.

Для установки программы КИПАРИС требуется совместимый персональный компьютер с определенными характеристиками:

• Процессор не ниже Celeron 433;

• Оперативную память 64 Мбайт;

• Жесткий диск не менее 2 Гб;

• Накопитель на гибких магнитных дисках;

• Необходимо наличие 4 свободных слотов РСI на материнской плате;

• Принтер (с поддержкой печати графики);

• Дисплей SVGA (с разрешением 1024х768, 256 цветов);

• Манипулятор «мышь»;

• Дисковод (необязательно).

Установленная операционная система должна быть не ниже Windows 95. В таблице 2.1 представлена комплектность оборудования комплекса КИПАРИС.

Таблица 2.1 — Комплектность оборудования комплекса КИПАРИС

Окончание таблицы 2.1

Для работы Комплекса должны выполнятся требования приведенные в таблице 2.2.