Диссертация (792576), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Мощность прогревателядолжна составлять не менее 1 кВт на 5 т массы тяговой электрическоймашины. [101, 102, 103]Для предотвращения выдачи на линию электровозов полигоновсСПКУ, с переувлажненной изоляцией, предлагается производить подогревТЭМ электровозов переменного тока, во время ожидания работы, подачейтока на обмотки главных полюсов тяговой электрической машины отвыпрямительной установки возбуждения (ВУВ). Предлагаемый способподогрева наиболее удобен и безопасен в эксплуатации из-за отсутствиянеобходимости подключения к электровозу стационарных устройств нагревавоздуха, а также оснащения электровозов дополнительным высоковольтнымоборудованием. Кроме того, этот способ позволяет обеспечить равномерностьподогрева воздуха по всему контуру остова ТЭМ.В качестве источника энергии, получаемой для подогрева обмоток ТЭМ,предлагается использовать штатную выпрямительную установку возбужденияВУВ-24, предназначенную для выпрямления и плавного регулирования тока вобмоткахвозбужденияТЭМприэлектрическомторможении.Выпрямительная установка обеспечивает в длительном режиме работы ток850 А; ток 20-минутного режима не более 1100 А.Сопротивление главных полюсов двигателей НБ-514, как основныхтяговых электрических машин применяемых в настоящее время на грузовыхэлектровозах переменного тока при температуре плюс 20 0С составляет0,0069±0,000345 Ом.Соответственно необходимое значение мощности ТЭМ, в пересчете наодин двигатель НБ-514, составляет 1,2 кВт.
В результате проведенныхрасчетов и экспериментов установлено, что при подогреве тяговой машины140ток не должен превышать 390 А, что обеспечивается выпрямительнойустановкой ВУВ-24 без перегрева ее тиристоров.На рисунке 4.13 приведены сетки кривых нагревания и остыванияглавных полюсов тяговой электрической машины НБ-514. Согласнополученных результатов, использование главных полюсов в качествеподогревателей воздуха внутри остова ТЭМ не приведет к их нагреву вышедопустимого значения и, как следствие, преждевременному тепловомустарению их изоляции.1800Cтемпература нагрева ГП при I = 392 А, Q = 0 м3/минтемпература остывания ГП при Q = 0 м3/минтемпература остывания ГП при Q = 95 м3/мин160140120100806040я20001234567ТчРисунок 4.13 Сетки кривых нагревания и охлажденияглавного полюса ТЭМ8Предполагается установка датчика температуры на остове ТЭМ,срабатывание которого будет происходить при понижении температурыизоляции ниже 40 0С (рисунок 4.14).
В случае дальнейшего понижениятемпературы, это приведет к подаче сигнала на элемент сравнения ЭС. Далееот элемента сравнения сигнал поступает в усилитель, где, после фильтрации иусиления до значения необходимого для включения контактора К 11 сигналпередается на вышеуказанный контактор. За чет включения контакторапроизойдет запуск заранее отработанного алгоритма, который подаст питаниена обмотки возбуждения всех ТЭМ электровоза, позволяющий не допуститьпревышение температуры обмоток при сушке изоляции ТЭМ.141Рисунок 4.14 Упрощенная функциональная схема работыпредлагаемого подогрева изоляции ТЭМ1425. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В СИСТЕМЕЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА5.1.Расчет чисто дисконтированного дохода от внедрениякомплексной системы контроля увлажненности ТЭМ электровозовВосточно-Сибирской железной дорогиВ работе локомотивного комплекса ОАО «РЖД» приоритетной задачейявляется улучшение производительности локомотивного парка, на оценкувыполнениябезотказностикоторойоказываетлокомотивов.значительноеОдновременноевлияниеповышениесостояниенадежностилокомотивов и уменьшение затрат на его эксплуатацию можно добиться засчет улучшения технико-экономических показателей, из-за оптимизациимежремонтных пробегов с ужесточением методов контроля при проведенииплановых технических обслуживаний и текущих ремонтов.Разработка метода, технологии и средств контроля увлажненностиизоляции ТЭМ электровозов при вводе их после длительного нахождения вожидании работы позволяет исключить отправку на линию электрическихмашин с недопустимо низким уровнем ее электрической прочности.Как сказано ранее, существующий контроль сопротивления изоляцииТЭМ, при проведении технического обслуживания ТО-2 через 96 часов непозволяет своевременно определить величину увлажненности изоляциитяговых машин.
Кроме того, одноразовый замер сопротивления изоляциимегомметром, после приложения испытуемого напряжения в течении 60секунд, не позволяет достоверно определить величину переувлажненияобмоток ТЭМ, что подтверждается данными, представленными в четвертойглаве диссертационной работы. Только в 2015 году на Восточно-Сибирскойдороге зафиксировано 514 отказов ТЭМ типа НБ-514 электровозов ВЛ85 и2(3)ЭС5К, из которых на изоляционные конструкции приходится более 50 %143(136 случаев – изоляция якоря, 107 – изоляция дополнительного полюса, 7 –компенсационная обмотка, 30 – изоляция главного полюса).Своевременный, быстрый и объективный контроль состояния изоляцииТЭМ, с использованием представленной в диссертационной работе системыконтроля увлажненности, позволяет своевременно определить как объемное,так и поверхностное переувлажнение, что в значительной мере повыситбезотказность тяговых машин электровозов, а также в долгосрочнойперспективе перейти к обслуживанию локомотивов по состоянию сувеличением межремонтных пробегов по данному узлу.Годовой эффект от внедрения системы температурного контроляопределяется из формулы представленной нижеП ч = Э Г - Н им ,где ЭГ - экономия годовых эксплуатационных расходов от сокращения числапробоев изоляции ТЭД, руб; Ним - прирост налога на имущество, руб.По предварительным результатам оценки Восточного полигона, на участкеВосточно-Сибирской железной дороги необходимо одновременное применение девятикомплектов системы контроля увлажнения изоляции ТЭМ.
Таким образом, дляоборудования данными системами контроля состояния изоляции одной из самых наиболеенагруженных, в части профиля пути, метеорологических условий и загруженностижелезных дорог капитальные вложения (Квлож) составят 3 120 000 рублей. Капитальныевложения складываются из средств на разработку и изготовление опытного образца СКУ,обеспечениемегодокументации,внеобходимойразмереконструкторской1 500 000рублей,и,итехнологическойоснащениядевятипредполагаемых пунктов контроля увлажненности изоляции ТЭМ серийнымимоделями СКУ, для контроля состояния изоляции ТЭМ электровозов вэксплуатации, а также после длительного нахождения локомотива в ожиданииработы, с ориентировочной стоимостью одного серийного образца в 180 000рублей.144В результате от внедрения СКУ на Восточно-Сибирской железнойдороге затраты на ремонт тяговых электрических машин сократятсяЗ1 = NТЭД * Сиз = 180 * 125 300 = 22 554 000 руб.,где NТЭД - число ТЭМ, на которых из-за внедрения СКУ будет предотвращеноповреждение изоляции; Сиз – средняя стоимость устранения отказа ТЭД,вызванного пробоем изоляции.Заработная плата специалистам сервисных депо, выполняющимконтрольувлажненностивеличиныувлажненностиизоляцииТЭМэлектровозов предлагаемой комплексной системой в девяти пунктах контроляувлажненности изоляции на рассматриваемой дорогеЗпл = Смес * nску * mмес = 45 000 * 9 * 12 = 4 860 000 руб.,где Смес - среднемесячная заработная плата техников сервисного депо в одномпункте контроля увлажненности изоляции ТЭД; nску - число пунктов контроляувлажненности изоляции на В-Сиб; mмес – количество месяцев применениякомплексной системы увлажнения ТЭМ в период одного года.Годовой экономический эффект от внедрения системы контроляувлажненностиПч = 17 074 – 60,31 = 17 013,69 тыс.
руб.,где Эг = З1 – Зпл – Ен * Квлож = 22 554 – 4 860 – 0,2 * 3 120 = 17 074 тыс. руб.,Н им = 0,02 (Квлож(1+0,933) / 2) = 60 310 руб,где 0,02 (2%) – ставка налога на имущество.145Определениегодовогоэкономическогоэффектаоснованонаметодических рекомендация по расчету экономической эффективности новойтехники и технологии, объектов интеллектуальной собственности ирационализаторскихпредложений,утверждённыхраспоряжениемОАО «РЖД» от 28.11.2008 г. № 2538р [104].Расчет чисто дисконтированного дохода при внедрении комплекснойсистемы контроля увлажненности ТЭМ электровозов Восточно-Сибирскойжелезной дороги представлен в таблице 5.1 и на рисунке 5.1.Таблица 1Расчет чисто дисконтированного доха от внедрения комплекснойсистемы контроля увлажненности ТЭМ электровозовСнижениеэксплуатационныхрасходов за год,тыс.
руб.КоэффициентдисконтированияПриведенныйэкономическийэффект, тыс. руб.ЧДД, тыс. руб20172018201920202021202220232024202520262027Единовременныезатраты, тыс. руб.ГодыВосточно-Сибирской железной дороги7980,00,017074,017074,017074,017074,017074,017074,017074,017074,017074,017074,010,90910,82640,75130,6830,62090,56450,51320,46650,42410,017074,015522,014110,012827,711661,510601,29638,38762,47965,07241,1-7980,09094,024616,038725,951553,663215,273816,483454,792217,1100182,1107423,2146120000тыс. руб100000800006000040000200000ЧДД-2000020172019202120232025Т2027годРисунок 5.1 - Расчет чисто дисконтированного доха от внедрениякомплексной системы контроля увлажненности ТЭМ электровозовВосточно-Сибирской железной дороги5.2.Оптимизация системы планово-предупредительного ремонталокомотивовОсновным положительным эффектом от увеличения межремонтныхпробегов является внедрение полигонной схемы эксплуатации локомотивов,при которой увеличивается скорость доставки грузов по сети, а такжесокращается количество потребного парка локомотивов.
Это, несмотря назначительные капиталовложения в разработку новых диагностическихкомплексовдляобслуживаниялокомотивов,позволяетзначительную экономию средств в локомотивном комплексе.получить147Существующая система ремонта не учитывает случайного характераизменений условий эксплуатации и не отражает природы процессов износа ивыхода из строя узлов и деталей локомотивов. В результате наблюдаютсяслучаипроведенияремонтатяговымэлектрическиммашинамснедоиспользованным ресурсом, а также эксплуатация ТЭМ, выработавшихресурс, без проведения ремонта требуемого уровня (пропитка или заменаизоляции ТЭМ). Это приводит к отказам ТЭМ, что влечет за собой задержкипоездов на линии, а также проведение длительных неплановых ремонтовлокомотивов из-за перемещения локомотивов в депо, выполняющих крупныевиды ремонта, на дальние расстояния.В первой главе диссертационной работы представлены результатыанализа безотказности ТЭМ электровозов, эксплуатируемых в сложныхклиматических условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
