Сопоставление систем ремонта оборудования

Поскольку стоимость ремонта электрооборудования входит в се­бестоимость продукции предприятия, вопрос о сроках и объемах этих работ в большинстве случаев является вопросом технико-эко­но­ми­че­ским.

Сопоставим три системы ремонта оборудования:

• планово-предупредительную;

• аварийно-восстановительную;

• по действительному техническому состоянию оборудования.

Первая система предусматривает планово-предупредительные ремонты (ППР) оборудования. Эта система ремонта в настоящее время является наиболее распространенной. Основным количественным по­казателем вывода оборудования в плановый ремонт является кален­дарное время его работы (без учета режима работы, условий окру­жающей среды и других факторов).

Основным недостатком системы ППР является возможность вы­вода в ремонт еще достаточно работоспособного оборудования. Кроме того, применение системы ППР полностью не исключает возможности аварийного отказа оборудования в межремонтном периоде.

Вторая система предполагает восстановление работоспособности оборудования только после его отказа. Эта аварийно-вос­ста­но­ви­тель­ная система ремонта (АВР) не предусматривает выполнения плановых капитальных ремонтов оборудования. Техническое обслуживание (чи­стка изоляции, замена смазки) и текущий ремонт (замена быстроизна­шивающихся элементов) в системе АВР могут предусматриваться в таком же объеме, как и в системе ППР.

Третья система предусматривает вывод оборудования в ремонт по техническому состоянию (РТС), то есть при достижении оборудо­ванием предельного состояния. Важнейшая роль в этой системе отво­дится диагностическому контролю состояния оборудования, опреде­лению характера и места нахождения дефекта на ранней стадии его развития, прогнозированию дальнейшего технического состояния обо­рудования.

Применение этой системы, как и системы ППР, полностью не ис­ключает возможности аварийного отказа оборудования в межремонт­ном периоде.

Поскольку вопрос о выборе системы обслуживания и ремонта оборудования является технико-экономическим, рассмотрим струк­туру затрат при различных системах [4]:

З₁=З_о1+З_к1+З_а1; (6.38)

З₂=З_о2+З_а2; (6.39)

З₃=З_о3+З_к3+З_а3-З_р3, (6.40)

где З_о, З_к и З_а затраты на техническое обслуживание, капитальные и аварийно-восстановительные ремонты в системах ППР, АВР и РТС соответственно;

З_р3 — экономия затрат от максимального использования работоспособности оборудования в системе РТС, представляющая собой неамор­тизированную часть стоимости элементов оборудования, заменяемых до истечения нормативного срока службы.

Поскольку в настоящее время наиболее распространенной явля­ется система ППР, сравним эту систему с другими системами обслу­живания и ремонта оборудования.

Сравнение систем ППР и АВР. Затраты на обслуживание и теку­щий ремонт в обеих системах будем считать одинаковыми и исключим из рассмотрения. Тогда

З₁=З_к1+З_а1=З_а1(1+З_к1/З_а1); (6.41)

З₂=З_а2. (6.42)

Поток отказов оборудования при той и другой системе ремонта будем считать простейшим, а параметр потока отказов представим двумя составляющими

w=w’+w”. (6.43)

Первая составляющая w’ обусловлена причинами, не зависящими от деятельности эксплуатационного персонала (например, наезд авто­транспорта на опору ВЛ). Вторая составляющая w” обусловлена при­чинами, зависящими от деятельности персонала (например, пробой изоляции рабочим напряжением, выгорание контактного соединения).

С учетом (6.43) затраты на аварийно-восстановительные работы
в той и другой системе можно представить в виде

З_а1=(з_о1’w₁’+з_о1”w₁”)T₁; (6.44)

З_а2=(з_о2’w₂’+з_о2”w₂”)T₂, (6.45)

где Т_{i —} период эксплуатации;

з_оi’ и з_оi” — удельные затраты на ремонт.

Очевидно, что

w₁’=w₂’=w’, w₁”=w”<w₂”, з_о1’=з_о2’=з_о’ и з_о1”=з_о2”=з_о”. (6.46)

Тогда, принимая Т₁=Т₂=1, получим

З_а1=(з_о’w’+з_о”w”); (6.47)

З_а2=(з_о’w’+з_о”w”d), (6.48)

где d>1 — коэффициент, учитывающий увеличение отказов обо­рудования, обусловленных зависящими от деятельности персонала причинами, при системе АВР по сравнению с системой ППР.

Выразим из (6.47) и (6.48) затраты З_а2 через затраты З_а1:

З_а2=З_а1[1+j(d-1)], (6.49)

где j — доля отказов оборудования, обусловленных зависящими от деятельности персонала причинами, в общем количестве отказов.

Из сопоставления выражений (6.41) и (6.49) можно оценить эф­фективность каждой системы. При выполнении условия

З_к1/З_а1<j(d-1) (6.50)

более эффективной является система ППР, а при выполнении условия

З_к1/З_а1>j(d-1) (6.51)

более эффективна система АВР.

Для оценки эффективности системы обслуживания и ремона по условиям (6.50) и (6.51) в качестве исходной информации требуются стоимостые показатели ремонта и статистические данные по отказам оборудования различного вида.

В частности, для городских распределительных сетей значение j составляет 0,3; 0,15 и 0,9…1, а отношение З_к1/З_а1 находится в пределах 3,0…3,3; 2,5…3,0 и 3,5…4,0 для кабельных, воздушных линий элек­тропередачи и оборудования трансформаторных подстанций соответ­ственно [4]. Уровень приведенных показателей лишь при d>10, d>15 и d>5 оправдывает применения системы ППР для кабельных, воздушных линий электропередачи и оборудования трансформаторных подстан­ций городских распределительных сетей.

Сравнение систем ППР и РТС. Сравнение выполним без учета составляющей З_р3 в выражении (6.40) и при равенстве затрат З_к1= З_к3 на проведение капитальных ремонтов. Выражения для затрат будут иметь вид

З₁=З_о1+З_а1=З_о1(1+З_а1/З_о1); (6.52)

З₃=З_о3+З_а3 (6.53)

Очевидно, что затраты на техническое обслуживание в системе РТС будут в k раз больше, чем в системе ППР. Количество аварийных отказов при использовании системы РТС должно уменьшится в n раз по сравнению с системой ППР. Таким образом, затраты при использо­вании системы РТС составят

З₃=kЗ_о1+nЗ_а1=З_о1(k+nЗ_а1/З_о1), (6.54)

где k>1; n<1.

Из сравнения выражений (6.52) и (6.54) следует, что при выполне­нии условия

З_а1/З_о1<(k-1)/(1-n) (6.55)

более эффективной является система ППР, а при выполнении условия

З_а1/З_о1>(k-1)/(1-n) (6.56)

более эффективна система РТС.

Для оборудования городских распределительных сетей, в частно­сти, для оборудования трансформаторных подстанций (n=0,1…0,5; k@1,1) применение системы РТС является вполне оправданным [4].

Выполненное (хотя и достаточно упрощенное) сравнение эффек­тивности различных стратегий обслуживания и ремонта оборудования указывает:

• на недостаточную обоснованность наиболее широко применяе­мой в настоящее время системы ППР;

• возможность использования для оборудования распределитель­ных сетей более простой системы АВР;

• экономическую целесообразность анализа технического состоя­ния оборудования при его обслуживании и ремонте.