В сфере энергетики современной России наблюдается тенденция дефицита вырабатываемой мощности в связи с недостатком нового и подавляющим количеством старого оборудования. Так, по некоторым данным, изношенность основных фондов в электроэнергетике России составляет 50-70% [2, с. 109]. Особенно остро проблема изношенности оборудования стоит в Волгоградской области [1], где подавляющий процент эксплуатируемого оборудования требует скорой замены. Тем не менее, очевидно, что произвести замену всего устаревшего оборудования сразу – невозможно. В этой связи, необходимо произвести оценку технического состояния электротехнического оборудования Волгоградской области, чтобы выявить объекты, требующие замены в первую очередь. В этом вопросе нам может помочь теория надежности.
Вопросам надежности в энергетике уделяется большое внимание, так как любое электротехническое оборудование должно обладать высокой надежностью и безопасностью в эксплуатации. В противном же случае, если эти условия не будут соблюдаться, существует вероятность возникновения аварийных повреждений, которые могут приводить к полному разрушению оборудования, нарушению энергоснабжения и пр., что всегда связано с серьезным экономическим ущербом.
Ситуации, при которых происходит нарушение работы оборудования, называются отказами [3, с. 8]. Зачастую причинами отказов являются дефекты, полученные путем конструктивных, производственных и ремонтных, нарушений норм и правил эксплуатации. По периоду течения изменений параметров электрооборудования до отказа можно сказать о характере данного отказа. Так, выделяются два вида отказов: внезапный и постепенный. Внезапным отказом называют резкое ухудшение одного или нескольких показателей электрооборудования. В свою очередь, постепенным отказом называют длительное ухудшение параметров электрооборудования, связанных, в основном, со старением изоляции.
Теория надежности повествует о необходимости сохранения определенной степени надежности оборудования в период его эксплуатации, что достигается посредством систематического технического обслуживания и ремонта. Понятие надежности оборудования конструируется из совокупности нескольких характеристик: ресурс бесперебойной работы, возможность ремонта и долговечность. Для определения высоковольтного оборудования, требующего первостепенной замены, необходимо одновременно учитывать описанные выше характеристики.
Автором данной статьи была произведена попытка определить требующее первостепенной замены оборудование, находящееся на территории, подконтрольной ПАО «МРСК-Юга» – «Волгоградэнерго». Для достижения данной цели было проведено небольшое исследование[1], направленное на изучение качественной оценки технического состояния силовых трансформаторов номиналам 110 и 35 кВ в ПАО «МРСК-Юга» – «Волгоградэнерго». Полученные в результате исследования данные дают возможность выполнить следующие расчеты:
1. Определить наработку на отказ:
2. Определить среднее время восстановления отказа:
3. Определить коэффициент готовности:
4.Определить вероятность безотказной работы за один год эксплуатации применяя экспоненциальный закон распределения отказа:
Таблица 1 – Результат расчетов показателей надежности
|
Тип трансформатора
|
 |
 |
 |
 |
|
110 кВ
|
43.53
|
0.026
|
0.999
|
0.977
|
|
35 кВ
|
33
|
0.127
|
0.996
|
0.97
|
Таким образом, расчеты продемонстрировали, что силовые трансформаторы 35 кВ имеют примерно те же самые причины отказов, как и силовые трансформаторы 110 кВ. Вместе с тем, во время расчета показателей надежности была выявлена более высокая надежность силовых трансформаторов 110 кВ по отношению к силовым трансформаторам 35 кВ.
Результаты данного исследования дают возможность сделать вывод, что начинать замену оборудования необходимо от меньшего класса напряжения к большему, так как оно имеет большую вероятность отказа. Решение о замене или продлении срока эксплуатации любого электротехнического оборудования должно производиться по показаниям надежности данного оборудования.
[1] Сбор данных по отказам силовых трансформантов производился в ПАО «МРСК-ЮГА» – «Волгоградэнерго», а именно в службах изоляции и защиты от перенапряжений (СИЗП) в ПО «ЛЭС» и ПО «ПЭС» в 2016 г.
Библиографический список
- Постановление администрации Волгоградской области от 31 декабря 2014 г. № 136-п «Об утверждении государственной программы Волгоградской области «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности Волгоградской области на период до 2020 года» (в редакции постановлений Администрации Волгоградской области от 30.12.2015 № 823-п, от 03.02.2016 № 27-п, от 26.10.2016 № 577-п, от 26.12.2016 № 750-п).
- Путилова, Н.Н. Снижение коммерческих потерь электрической энергии в электрических сетях / Путилова Н.Н., Проскурякова М.М. // Бизнес. Образование. Право. Вестник Волгоградского института бизнеса. – 2015. – № 4 (33). – С. 108 – 112.
- Розанов, М.Н. Надежность электроэнергетических систем. 2-е изд., перераб. и доп. / М.Н. Розанов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 176 с.