Техническое обслуживание и ремонты электрооборудования с учетом технического состояния

Эффективность и надежность функционирования электротехнического оборудования электростанций, подстанций, промышленных предприятий, электрических сетей и систем (в дальнейшем объектов энергетики) зависит от его технического состояния. Современное электротехническое оборудование, имеет достаточно высокие расчетные показатели надежности. Однако в процессе эксплуатации под действием внешних условий и режимов работы исходное состояние оборудования непрерывно ухудшается, снижается эксплуатационная надежность и увеличивается опасность возникновения отказов. Надежность электрооборудования зависит не только от качества изготовления, но и от научно обоснованной эксплуатации, правильного технического обслуживания и своевременного ремонта. В основе процесса эксплуатации электрооборудования лежат последовательные во времени смены состояний работы, резерва, ремонта, технического обслуживания, хранения и т. п.
В настоящее время в электроэнергетике для ведения производственной эксплуатации и поддержания технического состояния оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технической документации применяют систему планово-предупредительного ремонта (ППР) [1,2]. Основным технико-экономическим критерием системы ППР служит минимум простоев оборудования на основе жесткой регламентации ремонтных циклов. В соответствии с этим критерием периодичность и объем работ по техническому обслуживанию и ремонту определяются заранее установленными для всех видов оборудования типовыми нормативами. Такой подход предупреждает прогрессирующий износ оборудования и уменьшает внезапность выхода его из строя. Система ППР дает возможность подготовить управляемую и прогнозируемую на длительный период ремонтную программу: по видам ремонтов, типам оборудования, электростанциям и отрасли в целом. Постоянство ремонтных циклов позволяет осуществлять долгосрочное планирование выработки энергии, а также прогнозировать материальные, финансовые и трудовые ресурсы, необходимые капитальные вложения в развитие производственной базы энергоремонта. Это упрощает планирование профилактических мероприятий, позволяет осуществить предварительную подготовку ремонтных работ, выполнять их в минимальные сроки, повышает качество ремонта и, в конечном итоге увеличивает надежность энергоснабжения потребителей. Таким образом, система ППР предназначена для поддержания надежной эксплуатации энергетического оборудования в условиях жесткого централизованного планирования и управления, стабильной загрузки генерирующих мощностей при минимальном их резерве.
Однако система ППР в новых экономических условиях не обеспечивает во многих случаях принятие оптимальных решений. Это объясняется тем, что назначение профилактических работ осуществляется регламентно и не зависит от фактического состояния электрооборудования к моменту начала ремонта; планы-графики профилактических работ не устанавливают приоритета вывода в ремонт различных видов электрооборудования; при составлении планов-графиков не учитывается ряд ограничений (технологических, материальных, временных, трудовых), а также не предусматривается их оптимизация с позиции рационального управления состояниями процесса эксплуатации и более полного расходования ресурса каждой единицы электрооборудования. Кроме того, система ППР имеет большую трудоемкость профилактических работ. Пропорционально росту количества электрооборудования увеличивается и общая трудоемкость профилактических работ, что требует значительного увеличения численности ремонтного персонала. При проведении профилактических работ через полученные статистическим путем усредненные периоды, даже при наличии поправочных коэффициентов на условия и режимы эксплуатации, без точного определения технического состояния нельзя гарантировать, что в межремонтный период не будут возникать отказы электрооборудования. На отдельных энергообъектах число отказов в течение года достигает нескольких десятков, а годовой недоотпуск электроэнергии – несколько миллиардов киловатт-часов. Суммарное количество электрооборудования одновременно простаивающего в аварийном ремонте составляет несколько тысяч единиц, при суммарной выведенной мощности десятки миллионов киловатт. При этом большинству отказов предшествует тот или иной вид накопленных повреждений, а фактическое время работы электрооборудования, находящегося в структуре ремонтных циклов, как правило, не учитывается. При такой высокой аварийности, проблема обеспечения надежности электрооборудования в процессе эксплуатации становится первоочередной задачей.
Реформирование экономики России, связанное с ее переходом к рыночным отношениям, глубокий и длительный кризис в стране, вызвали существенные проблемы в электроэнергетике, в том числе и в организации эксплуатации, технического обслуживания и ремонта оборудования. Спад производства в электроэнергетике составил 21%. Уровень инвестиций в отрасль снизился в пять раз, что привело за десять лет к росту износа оборудования до 52 %, снижению объемов капитальных ремонтов и одновременно их качества [3]. Вывод энергетических мощностей из года в год превышал их ввод. Энергоремонтные службы потеряли за это время 40-60 % квалифицированных рабочих. До 70 % ремонтных рабочих сегодня составляют лица пенсионного и предпенсионного возраста. Большая часть энергетического оборудования (до 60%) исчерпала свой амортизационный срок, требует замены или капитального восстановительного ремонта [4]. Непрерывно увеличивается доля ремонтной составляющей в себестоимости электрической энергии. Поэтому система ППР стала неадекватной изменившимся условиям функционирования электроэнергетики и эксплуатации оборудования и вошла в противоречие с рыночными механизмами производственно-хозяйственной деятельности объектов энергетики [5]. Совершенствование системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования относится к одной из основных проблем энергетической отрасли на современном этапе ее развития.
К настоящему времени разработана целая гамма информационных систем, методов и средств контроля технического состояния и диагностики электрооборудования [6]. Их широкое внедрение создает условия для реализации новой технологии эксплуатации электрооборудования с учетом технического состояния.
Общая проблема совершенствования системы технического обслуживания и ремонта (ТОР) электрооборудования включает в себя решение следующих задач:

· оптимальную организацию диагностики и контроля технического состояния электрооборудования;

· оценку и прогнозирование эксплуатационной надежности электрооборудования;

· оптимизацию сроков проведения ТОР;

· определение оптимального объема ТОР;

· выбор рациональной стратегии проведения ТОР;

· выбор стратегии управления состояниями процесса эксплуатации электрооборудования;

· планирование ТОР электрооборудования с учетом технического состояния.
Таким образом, основным принципом новой технологии управления техническим состоянием электрооборудования является метод ТОР энергообъектов, основанный на индивидуальном наблю­дении за реальными изменениями технического состояния оборудования в процессе эксплуатации. Тогда система ТОР представляет собой совокупность правил, обеспечивающих заданное управление производственной эксплуатацией электрооборудования на основе контроля его технического состояния.