ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА - 2022 - АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМ ПЕРЕХОДА НА СИСТЕМУ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПО ФАКТИЧЕСКОМУ ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

DOI 10.57112/22022-23

УДК 621.31

АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМ ПЕРЕХОДА НА СИСТЕМУ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПО ФАКТИЧЕСКОМУ ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Коротеев Андрей Владимирович

Грибанов Алексей Александрович

Аннотация:

Одной из основных проблем технического обслуживания и ремонта оборудования распределительной сети электроэнергетических предприятий в настоящее время являются значительные издержки при проведении профилактических работ, а также существенный расход финансовых и трудовых ресурсов. Переход к реализации стратегии технического обслуживания и ремонта (ТОиР) по фактическому техническому состоянию позволит существенно сократить затраты на эти работы. Опыт западных стран подтверждает эффективность перехода на ТОиР по техническому состоянию и риск-ориентированные модели управления ремонтом оборудования. В то же время, для внедрения данной стратегии нет выработанных методик определения индекса технического состояния (ИТС) для электрооборудования напряжением 0,4–6(10) кВ, используемого как критерий фактического состояния оборудования, при принятии решений оптимизации процесса эксплуатации объекта электроэнергетики. Разработка и утверждение методики расчета интегрального критерия ИТС для функциональных узлов и единиц оборудования напряжением 0,4–6(10) кВ позволит предприятиям электроэнергетической отрасли перейти на техническое обслуживание и ремонт распределительной сети по техническому состоянию.

Ключевые слова: техническое обслуживание и ремонт, риск-ориентированная модель, индекс технического состояния, ИТС, фактическое состояние оборудования, распределительная сеть, стратегия.

Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) используемая в электроэнергетике сформировалась в СССР в средине прошлого столетия. Она основана на усредненных статистических значениях периодичности проведения планово-предупредительных ремонтов (ППР) для каждого вида оборудования.

Регламентирование сроков проведения ТОиР позволяет эффективно произвести долгосрочное планирование работ по обслуживанию и ремонту, прогнозировать потребность в материальных, финансовых и трудовых ресурсах, выполнить их в кратчайшие сроки и обеспечить требуемую надежность.

Однако, в большинстве случаев сложившаяся система ППР в современных экономических условиях не обеспечивает принятие оптимальных решений. Постоянное увеличение единиц электрооборудования повышает трудоемкость выполнения ремонтно-профилактических работ, а ограниченные финансовые ресурсы значительно затрудняют выполнение требований существующей системы ППР.

Сроки проведения регламентных работ не учитывают фактическое состояние оборудования, его наработку, интенсивность использования, загруженность, выполняются до исчерпания его фактического ресурса. В то же время, нормативно-технической документацией для уменьшения негативного влияния на надёжность электрооборудования можно сократить промежутки времени между последовательно выполняемыми мероприятиями. Увеличивать эти промежутки не допустимо.

Одним из возможных путей значительного уменьшения трудозатрат на ТОиР, эффективного применения оборудования и повышения надёжности, является переход к стратегии технического обслуживания оборудования по техническому состоянию. В зарубежных странах регистрируется постепенное сокращение доли предприятий, использующих стратегию планового ТОиР, и увеличение доли предприятий, использующих стратегию ТОиР по фактическому техническому состоянию. Следует отметить, что так же наблюдается внедрение ещё одной стратегии ТОиР, которая использует в качестве основы прогнозируемое техническое состояние оборудования [1]. Накопленная статистика показывает, что в планетарном масштабе для сокращения общего времени технического обслуживания за счёт использования новой стратегии ТОиР переходят 72 % компаний и лишь 6 % отрицают такой переход [2].

Суть стратегии ТОиР по техническому состоянию состоит в постоянном или периодическом слежении за диагностическими параметрами электрооборудования с целью поддержания на должном уровне показателей надёжности и своевременного восстановления технического состояния при минимизации расходов на эти мероприятия. Данная стратегия ТОиР позволяет эксплуатировать оборудование до предотказного состояния и обеспечить максимальную наработку до замены и минимизировать затраты на ТОиР.

В нашей стране в 2017 году утверждены требования к поддержанию уровня надёжности электроэнергетических систем, надёжности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок «Правила организации технического обслуживания и ремонта объектов электроэнергетики». Указанные Правила регламентируют требования к организации технических мероприятий по обеспечению надёжности, в частности обслуживания, планирования, подготовки, производства ремонта и приёмки из ремонта объектов электроэнергетики, а также требования по контролю за организацией ремонтной деятельности указанных объектов субъектами электроэнергетики. Утвержденные правила распространяются как на проведение планово-предупредительных ремонтов, так и на проведение ремонтов по техническому состоянию. Но, с другой стороны, существуют регламенты по эксплуатации производимого оборудования предприятий-изготовителей. В них не всегда отражены фактические наработка, интенсивность и загруженность оборудования на конкретном объекте. Рекомендации производителей оборудования находятся в пределах периода основной его эксплуатации. Однако многие российские предприятия используют оборудование, которое массово выпускалось более 25 лет назад. Более 60% технологического электрооборудования эксплуатируется в сроки, превышающие заложенные сроки службы, но при этом оно может эффективно использоваться ещё несколько лет или даже десятилетий. При этом по объективным причинам производители не в состоянии осуществлять прогнозирование технического состояния такого электрооборудования [3].

В настоящее время на Западе в электроэнергетике используется концепция эффективного управления активами, опирающаяся на теории управления качеством, управления рисками, на принципы оптимизации портфеля инвестиций и другие передовые исследования и теории.

Актуальность применения таких подходов к управлению производственными активами субъектов электроэнергетики в России в текущих экономических условиях очень высока. Для этого необходима разработка и принятие нормативно-правовой основы государственным регулятором отрасли.

Для системы управления производственными активами основным индикатором выступает индекс технического состояния (ИТС) оборудования, отражающий реальное техническое состояние производственных активов, а также позволяющий организовать управление процессом обеспечения высокой экономической эффективности использования по назначению электрооборудования.

Опираясь на текущие и прогнозные значения ИТС могут быть получены типовые предложения по наиболее эффективным методам, методикам и способам использования по назначению электрооборудования и их комплексов.

В то же время, в сфере управления производственными активами на уровне отрасли присутствует ряд проблем, таких как:

- отсутствие единой отраслевой методологии расчета ИТС для отдельных групп оборудования;

- при долгосрочном планировании не учитываются ограничения экономических ресурсов и прогнозы риска отказов;

- отсутствие реального мониторинга технического состояния оборудования в большинстве компаний;

- не производится прогноз технического состояния электрооборудования по результатам наблюдения за значениями диагностических параметров, нет накопленной статистики дефектов и отказов, которая может быть использована для прогнозирования отказов и вероятного состояния оборудования;

- нет методов и технологий оценки результатов мероприятий ТОиР на оборудование: продолжение эксплуатации, ремонт, замена, техническое перевооружение или реконструкции;

- нет методов и методик выбора наиболее эффективных технических мероприятий по экономическим параметрам [4].

При этом, наблюдаемость и цифровизация отдельных видов оборудования позволяют перейти от планово-предупредительных ремонтов к ремонтам по ТС. Современные технологии позволяют определять расчётным путём ИТС каждой единицы оборудования. Грамотное планирование восстановительных мероприятий позволяет эффективно распределять ресурсы и достигать наилучшего их использования. Это позволит перейти от предупредительного управления электроэнергетикой к управлению, основанному на риск-ориентированных моделях. То есть моделях, использующих оценку последствий отказов оборудования для энергосистемы и потребителя [5].

Большой интерес и развитие в настоящее время вызывают технологии риск-ориентированного управления ремонтом оборудования, внедрение IIoT и цифровых двойников, которые также используют информацию о текущем техническом состоянии элементов оборудования.

Вышедший 5 октября 2017 г. приказ Минэнерго России № 676 с изменениями от 17 марта 2020 г. № 192 предоставил широкие возможности предприятиям отрасли по определению стратегии проведения ТОиР. Возможен выбор из используемой стратегии планово-предупредительных ремонтов и перспективной стратегии ТОиР по техническому состоянию. Но данная «методика оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей» распространяется на генерирующее оборудование мощностью 5 МВт и более и линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 35 кВ и выше. Она не охватывает распределительные сети низкого напряжения (НН) и сети среднего напряжения (СН) 10 кВ, составляющие значительную часть от всего объёма оборудования и протяженности ЛЭП отрасли, на которых так же выполняются действия по ТОиР. Разработка методики расчета ИТС для данного класса оборудования и внедрение стратегии технического обслуживания оборудования по техническому состоянию позволит значительно сократить издержки на проведение ТОиР, повысить качество и надежность электроснабжения, снизить количество аварийных отключений и внеплановых ремонтов.

Список используемой литературы

1. Стратегии ТОиР и диагностика оборудования. Информационно-справочное издание «Новости электротехники» – 2008 – №2(50): сайт – 2022. – URL: http://www.news.elteh.ru/arh/2008/50/20.php (дата обращения: 20.09.2022). - Текст : электронный.

2. Newton-Evans: Переход к ремонтам по состоянию. Цифровая подстанция: сайт – 2022. – URL: http://digitalsubstation.com/blog/2017/06/20/newton-evans-perehod-k-remontam-po-sostoyaniyu (дата обращения: 20.09.2022). - Текст : электронный.

3. Cnews: Решения «Галактики» обеспечивают переход на ремонт по техсостоянию при сокращении затрат и повышении надежности. Корпорация Галактика: сайт – 2022. – URL: https://galaktika.ru/archives/36078 (дата обращения: 20.09.2022). - Текст : электронный.

4. Россети переходят на ремонт «по состоянию». Цифровая подстанция: сайт – 2022. – URL: http://digitalsubstation.com/blog/2017/01/31/rosseti-perehodyat-na-remont-po-sostoyaniyu (дата обращения: 20.09.2022). - Текст : электронный.

5. Евгений Грабчак: «Планово-предупредительные ремонты — это уже атавизм». Цифровая подстанция: сайт – 2022. – URL: http://digitalsubstation.com/blog/2018/02/07/evgenij-grabchak-laquo-planovo-predupreditelnye-remonty-nbsp-mdash-eto-uzhe-atavizm-raquo (дата обращения: 20.09.2022). - Текст : электронный.

Информация об авторах

Грибанов А. А. – к.т.н., доцент, Коротеев А. В. – студент группы 8Э(з)-01, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.