Теория призвана дать целостное научное представление о закономерностях эксплуатации электрооборудования

Лекция №1. Основные понятия и определения теории эксплуатации

Теоретические основы эксплуатации электрооборудования

Модуль 1

Длительное время положения об эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве основывались лишь на опыте сельских электриков или заимствовались из промышленности. На первых этапах электрификации это не вызывало заметных негативных последствий. В последние годы масштабы использования электрооборудования резко возросли, а ответственность выполняемых им функций заметно повысилась. От технического состояния электрооборудования стали непосредственно зависеть количество, качество и себестоимость выпускаемой продукции, т.е. конечные результаты производства. Естественно, что такие перемены привели к резкому возрастанию роли эксплуатации электрооборудования и появлению новых эксплуатационных задач, которые не удается решить на эмпирической основе. Это вызвало необходимость в разработке теории эксплуатации электрооборудования.

На современном этапе техническая база любого производства создается и функционирует на основе комплексного учета возможностей разработки, изготовления технических средств, а также требований по их эксплуатации. Только при таком комплексном подходе обеспечивается эффективность использования техники.

Эксплуатация электрооборудования – это совокупность всех фаз его существования с момента изготовления: транспортировка к месту установки, монтаж и подготовка к пуску, работа по назначению, техническое обслуживание, хранение в периоды простоя, капитальный ремонт и модернизация. Окончание эксплуатации определяется предельным состоянием изделия, когда возникают неустранимые нарушения требований безопасности, или неустранимые отклонения параметров за установленные пределы, или неустранимое снижение эффективности эксплуатации.

Электрооборудование применяют для выполнения конкретных функций. С народнохозяйственных позиций эксплуатация заключается в реализации потребительских свойств электрооборудования. При этом выделяют два вида эксплуатации: производственную и техническую.

Производственная эксплуатация – это процесс использования электрооборудования по своему назначению, в результате которого электрическая энергия преобразуется в другие виды. В этом процессе участвует не только электротехнический персонал, но и персонал, обслуживающий технические объекты (на станке - рабочий, на насосной станции - дежурный и т.п.). Результатом процесса использования служит преобразованная и переданная технологическому объекту энергия.

Техническая эксплуатация - это процесс обеспечения и поддержания требуемого состояния электрооборудования, заключающийся в восстановлении его свойств, утрачиваемых при использовании или хранении. Техническую эксплуатацию осуществляют специалисты энергетической службы предприятия или промышленного объединения.

На длительную и надёжную работу электрооборудования существенное влияние оказывают условия эксплуатации.

Цель эксплуатации. Электрооборудование всегда является час­тью какой-либо установки, предназначенной для выполнения некоторой функций или выпуска продукции.

Другими словами, оно является частью произ­водственной системы, предназначенной для выпуска определен­ной продукции. На рис. 1.1 показана упрощенная схема такой системы. Она содержит подсистемы ресурсов (трудовые - Тр, материальные - Мр и энергетические – Эр) и подсистему техно­логического объекта - Т, осуществляющего преобразование ис­ходных материалов в конечную продукцию. Оборудование как подсистема энергоресурсов обеспечивает энергией производст­венный процесс.

Рисунок 1.1- Упрощенная схема производственной системы

Цель производственной системы – удовлетво­рять растущие потребности общества за счет увеличения выпус­ка продукции, повышения ее качества и снижения себестоимос­ти. Для этого необходимо, чтобы работа всех в совокупности элементов, в том числе и электрооборудование, была подчинена производственной системе. Поэтому цель эксплуатации состоит в обеспечении эффективной работы электрифицированных тех­нологических объектов за счет поддержания требуемой надеж­ности и рационального использования электрооборудование.

Объект изучения рассмотрим на примере электрооборудова­ния. На достижение требуемого качества эксплуатации электро­оборудования основное влияние оказывают: источник электро­снабжения, определяющий качество электроэнергии; эксплуата­ционные свойства используемого электрооборудования, харак­теризующие его пригодность к эксплуатации; технологический объект, определяющий режимы использования и условия окру­жающей среды; служба эксплуатации, от которой зависит каче­ство обслуживания, ремонта и других работ по обеспечению на­дежности электрооборудование. Система названных элементов (рис. 1.2.) составляет обобщенный объект изучения теории экс­плуатации электрооборудование и обозначается для краткости: источник – электроприемник – технологический объект – служба эксплуатации (система И-Э-Т-С). Каждый выделенный элемент системы дает обобщенное представление о реальных объектах.

Рисунок 1.2- Обобщенная схема системы И-Э-Т-С

Источник – это электрооборудование системы сельского эле­ктроснабжения.

Электроприемник – это совокупность электрооборудования от ввода в помещение до рабочего органа или рабочей зоны технологического объекта, включающая три функциональных звена: Эи – устройство присоединения к источнику (внутренняя проводка, пускозащитная аппаратура, средства автоматики и т. п.); Эп – непосредственно электроприемник-преобразователь энергии (электрическая машина, электронагреватель и т. п.); Эт – устройство передачи энергии от электроприемника к тех­нологическому объекту.

Технологический объект – это любая электрифицированная машина, установка, поточно-технологическая линия и другая сельскохозяйственная техника.

Служба эксплуатации – это специалисты электротехнической службы (ЭТС) хозяйства или района, которые контролируют использование и осуществляют обслуживание (ремонт), а также их ремонтно-обслуживающая база.

Наряду с пространственными границами объект изучения характеризуются временными границами, которые охватывают процессы использования, обслуживания и комплектования. Необходимость учета процесса комплектования на стадии эксплуатации обусловлена тем, что для изделий массового применения требования потребителей настолько разнообразны, что на стадии создания электрооборудования их невозможно учесть достаточно подробно и заводу-изготовителю приходится ориентироваться на некоторые усредненные условия эксплуатации, которые иногда не совпадают с конкретной системой И-Э-Т-С. Чтобы в этом случае добиться качественного и эффективного использования электрооборудования, эксплуатационный персонал должен проверить правильность его комплектования и при необходимости подобрать другие типоразмеры или режимы работы, наиболее подходящие для конкретных условий эксплуатации.

Взаимосвязь процессов обслуживания, использования и комплектования, определяющие временные границы объекта изучения, показана на рисунке 1.3.

Система И-Э-Т-С относится к типу «человек-машина», через технологический объект она связана с животными, растениями и с биотехническими системами сельскохозяйственного производ­ства. Неодинаковая природа связей, возникающих между биоло­гическими и техническими звеньями, многообразие элементов и связей между ними и ряд других признаков, присущих данной системе, относят ее к числу сложных. Чтобы упростить исследо­вание, общую систему И-Э-Т-С разделяют на несколько уровней, на каждом из которых конкретизируют взаимосвязь специалис­та (группы специалистов) ЭТС с элементами технической систе­мы: от эксплуатации отдельного вида электрооборудования до эксплуатации целого парка электрооборудования.

Условия эксплуатации – это совокупность всех внешних факторов, от которых зависит эффективность эксплуатации электрооборудования. К ним относятся условия: использования, окружающей среды, электроснабжения и обслуживания.

Условия использования зависят от особенностей технологического объекта. Их определяют режимом работы, характером и уровнем нагрузки, занятостью в течение суток, месяца и года, а также ответственностью объекта, которая характеризуется размером технологического ущерба, возникающего при отказе электрооборудования.

Условия окружающей среды характеризуют дестабилизирующие воздействия на электрооборудование в периоды работы и простоя. В этой группе выделяют климатические условия, место размещения, загазованность, влажность, уровень вибрации и другие воздействия, вызывающие ухудшение свойств электрооборудования.

Условия электроснабжения оценивают влияние источника электроэнергии на надёжность и процессы работы электрооборудования. Они характеризуются качеством напряжения в установившемся и пусковом режимах, потерями энергии в системе её передачи и распределения, а также удельными затратами на электроэнергию.

Условия обслуживания дают сведения о качестве технического обслуживания, текущего и капитального ремонтов, оперативности устранения отказов и затратах ресурсов на все эксплуатационные работы.

Эффективность эксплуатации. В общем случае под эффек­тивностью понимают успешность выполнения поставленной задачи или достижения определенной цели. Для измерения эф­фективности принимают некоторые характеристики изучаемой системы в качестве критериев эффективности. При этом учиты­вают, что правильный их выбор имеет важное народнохозяйст­венное значение, так как ошибочный критерий исказит оценку результатов работы коллектива исполнителей и направит их деятельность по ложному пути.

В соответствии с действующей методикой оценки капитальных вложений и новой техники критерием эффективности служат приведенные затраты. Они состоят из суммы капитальных вложений К, приведенных к одному году при помощи коэффициента нормативной эффективности Ен, и годовых текущих затрат, т.е. издержек производства И:

З = Ен К + И

Этот критерий можно использовать при поиске оптимальных решений эксплуатационных задач в тех случаях, когда сравниваемы варианты равноценны по конечному результату. Обычно намечаемые эксплуатационные мероприятия приводят к изменениям затрат потребляемой энергии и конечных результатов производственного процесса. В этом случае применяют критерий удельных приведенных затрат

где У – ущерб производственной системы, обусловленный некачественным функционированием электрооборудования; W – количество потребляемой электроэнергии за год.

Ежегодные издержки производства, зависящие от электрооборудования, определяют по выражению:

И = Ирен+Икр+Иэ+Ито+Итр+Ипр,

где Ирен– амортизационные отчисления на реновацию, предназначенные для полного возмещения основных фондов по истечении срока службы электрооборудования; Икр– амортизационные отчисления на капитальный ремонт; Иэ– затраты на электроэнергию; Ито– затраты на техническое обслуживание (оперативное и плановое); Итр– затраты на текущий ремонт; Ипр – прочие затраты.

Принято считать, что вариант решения, для которого критерий имеет наименьшее из возможных значений, наиболее эффективен.

Дата добавления: 2014-01-05