Повышение надежности электрооборудования промышленных предприятий

Обеспечение надежной работы электроприемников

Для обеспечения надежной работы ответственных потребителей электрической энергии при нормальных и послеаварийных режимах необходимо:

  • Максимально уменьшить число и продолжительность перерывов в электроснабжении;
  • Качество электроэнергии должно быть удовлетворительным, для обеспечения устойчивой работы ответственных агрегатов если режим электроснабжения нарушен;

Надежность систем электроснабжения, в первую очередь, определяется конструктивными и схемными решениями при построении данных систем. Также не последнюю роль в повышении надежности систем электроснабжения играет разумное использования резервных источников питания, надежность работы каждого элемента систем, в частности электрооборудования. К сожалению именно надежность электрооборудования является ключевым фактором при возникновении чрезвычайных происшествий. Эти факторы, к сожалению, в минимальной степени зависят от проектировщика. Наиболее оптимальное решение не может быть принято без хорошего знания и учета всех особенностей проектируемых предприятий.

Сравнение влияния перерывов в электроснабжении на производственный цикл промышленных предприятий

Как известно каждое производство имеет свои особенности технологических процессов. Брак продукции, порча электрооборудования, возникновения ситуаций угрожающих жизни и здоровью людей – это все возникает при перерыве в электроснабжении. Причем время перерыва может составлять до 30 минут на одних предприятиях, а на других 2-3 часа и более. Также отличие есть и во времени, необходимом для восстановления нормального производственного цикла после перерыва питания электроэнергией. Это время может колебаться от 5 минут до 2 часов, а иногда и более.

Некоторые производства после восстановления электропитания работают с пониженной производительностью (бумагоделательные машины) от нескольких часов до нескольких суток. Если происходит перерыв питания прокатного стана хотя-бы на 10-15 минут, это не приведет к массовому браку продукции, но из-за перерыва в работе стана нарушится технологический процесс. Слитки, подготовленные к прокату, за время останова остынут. Их необходимо подогреть, что приведет к финансовым затратам, а в плавильных печах необходимо поддерживать постоянную температуру даже на время простоя стана, что ведет дополнительным тратам на топливо. После восстановления напряжения питания прокатного стана необходимо не менее 1 часа для восстановления нормального технологического цикла.

Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на азотно-туковом заводе:

Повышение надежности электрооборудования промышленных предприятий

Где tэ – время прерывания электроснабжения часов, tп – время восстановления нормального цикла производства. Как упоминалось выше, при перерыве подачи электроэнергии восстановления нормального цикла производства для каждого цеха может иметь разное время. Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на заводе по производству синтетического спирта и полиэтилена:

Повышение надежности электрооборудования промышленных предприятий

Где tэ – время прерывания электроснабжения часов, tп – время восстановления нормального цикла производства, 1 – цех пиролиза, 2 – цех газораспределения, 3 – цех гидрации и ректификации спирта, 4 – цех полиэтилена низкого давления, 5 — цех полиэтилена высокого давления.

Также перерывы в подаче электрической энергии ведет к нарушению технологических процессов, что существенно влияет на выпуск продукции. Ниже приведен график изменения технологического параметра при перерыве электроснабжения:

Повышение надежности электрооборудования промышленных предприятий

Чтобы сохранить бесперебойную работу технологической установки необходимо не превышать продолжительность перерыва tпер. больше допустимого tдоп.т., с одной стороны и величину допустимую по условиям самозапуска (например приводного электродвигателя) tдоп.э.:

Категории электроснабжения предприятий

Надежность электроснабжения имеет решающее значение для нормальной работы всех промышленных предприятий

В зависимости от степени важности объекта, сложности технологических процессов, существует несколько категорий, определяющих критерии подачи электричества в каждом конкретном случае

Первая категория. Электроснабжение оборудования, входящего в данную категорию не должно прерываться. Нарушение этого требования приводит к возникновению опасных ситуаций для работающих, повреждению оборудования, нанесению значительного ущерба, выпуску бракованной продукции, расстройствам сложных технологических процессов.

В связи с этим для данной категории электроприемников предусматриваются два независимых источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается только на момент включения автоматического ввода резерва. Наиболее яркими примерами служит сталелитейное производство, насосные станции, разливочные краны, котельные производственного пара и другие аналогичные объекты.

Популярные статьи  Замена аккумуляторов в шуруповерте

В первую категорию входит еще одна группа электроприемников, от бесперебойной работы которых зависит возможность безаварийной остановки производства. Например, в некоторых производственных процессах остановка вентиляции может привести к опасной концентрации газов, обладающих горючестью или токсичностью, прекращение работы насосов – к пожару или взрыву. Подобные электродвигатели устанавливаются на задвижках и запорной арматуре, приводах вентиляторов и компрессоров в центробежных насосах. К особой группе относятся и некоторые виды аварийного освещения.

Вторая категория. Считается наиболее многочисленной и включает в себя потребителей, также выполняющих важные функции, однако перерыв их электроснабжения вызывает лишь массовое недополучение продукции заказчиками, простои рабочих, машин, механизмов, оборудования и транспорта.

Требования к резервному питанию таких потребителей не столь строгие, как у первой категории. Во время перерыва электроснабжения дежурный персонал вручную включает резервные источники питания. При отсутствии постоянного персонала, эту процедуру выполняет выездная бригада. У электроприемников второй категории не существует каких-то постоянных критериев по предъявляемым требованиям. Одни группы больше напоминают 1-ю категории, а другие – третью

Поэтому следует осторожно подходить к вопросам резервирования именно этой категории потребителей, не допускать необоснованных действий по устройству резерва, во избежание удорожания всей системы электроснабжения

Третья категория. Включает в себя все остальные потребители, не относящиеся к 1-й и 2-й категориям. Они используются в основном в цехах и на участках вспомогательного назначения. В отношении третий категории допускаются перерывы в питании на период ремонтных или профилактических работ. Отсутствие электроснабжения допускается на срок, не превышающий одних суток.

Сравнение влияния перерывов в электроснабжении на производственный цикл промышленных предприятий

Как известно каждое производство имеет свои особенности технологических процессов. Брак продукции, порча электрооборудования, возникновения ситуаций угрожающих жизни и здоровью людей – это все возникает при перерыве в электроснабжении. Причем время перерыва может составлять до 30 минут на одних предприятиях, а на других 2-3 часа и более. Также отличие есть и во времени, необходимом для восстановления нормального производственного цикла после перерыва питания электроэнергией. Это время может колебаться от 5 минут до 2 часов, а иногда и более.

Некоторые производства после восстановления электропитания работают с пониженной производительностью (бумагоделательные машины) от нескольких часов до нескольких суток. Если происходит перерыв питания прокатного стана хотя-бы на 10-15 минут, это не приведет к массовому браку продукции, но из-за перерыва в работе стана нарушится технологический процесс. Слитки, подготовленные к прокату, за время останова остынут. Их необходимо подогреть, что приведет к финансовым затратам, а в плавильных печах необходимо поддерживать постоянную температуру даже на время простоя стана, что ведет дополнительным тратам на топливо. После восстановления напряжения питания прокатного стана необходимо не менее 1 часа для восстановления нормального технологического цикла.

Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на азотно-туковом заводе:

Где tэ – время прерывания электроснабжения часов, tп – время восстановления нормального цикла производства. Как упоминалось выше, при перерыве подачи электроэнергии восстановления нормального цикла производства для каждого цеха может иметь разное время. Ниже приведен график зависимости восстановления технологического процесса на заводе по производству синтетического спирта и полиэтилена:

Где tэ – время прерывания электроснабжения часов, tп – время восстановления нормального цикла производства, 1 – цех пиролиза, 2 – цех газораспределения, 3 – цех гидрации и ректификации спирта, 4 – цех полиэтилена низкого давления, 5 — цех полиэтилена высокого давления.

Также перерывы в подаче электрической энергии ведет к нарушению технологических процессов, что существенно влияет на выпуск продукции. Ниже приведен график изменения технологического параметра при перерыве электроснабжения:

Чтобы сохранить бесперебойную работу технологической установки необходимо не превышать продолжительность перерыва tпер. больше допустимого tдоп.т., с одной стороны и величину допустимую по условиям самозапуска (например приводного электродвигателя) tдоп.э.:

Основные факторы влияющие на надежность систем электроснабжения

Число отказов от нормальной работы в год определяет степень повреждаемости системы. Повреждаемость состоит из повреждаемости оборудования (электрические машины и аппараты, кабели, трансформаторы, бытовые устройства и системы), возникающей из-за ошибок обсуживающего персонала, нарушения правил эксплуатации устройств, наличие агрессивных сред на производстве, ошибок при проектировании и монтаже. При проведении расчетов надежности проектируемого объекта обязательно учитываются два ключевых фактора: безотказность системы и ее ремонтопригодность.

Популярные статьи  Аналоговый сигнал – определение и особенности

Непрерывная безотказная работа в течении какого-то промежутка времени при нормальных условиях эксплуатации называют безотказностью. Примером может послужить интенсивность отказов для установки, вероятность безотказной работы, но этот пример для не ремонтируемых устройств или заменяющихся после первого отказа. А наработка на отказ, количество отказов – это для ремонтируемых устройств. Среднее время безотказной работы за какой-то промежуток времени – это наработка на отказ.

Предупреждение, обнаружение и своевременное  устранение неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов – это ремонтопригодность. Примером ремонтопригодности может послужить среднее время восстановления, вероятность проведения ремонта в указанные сроки.

Режим работы, при котором возможно исчезновение напряжения питания (ввод резервного питания) не приводящие к расстройству технологических циклов и процессов, не приводят к значительному ущербу и возникновению опасности аварийных ситуаций называют бесперебойным питанием.

Диспетчерские службы и ликвидация аварий.

Помимо эксплуатационного персонала, выполняющего надзор за сетевыми сооружениями и их ремонт, в электрических системах имеется также оперативный персонал диспетчерских служб. Оперативный персонал работает круглосуточно. Основными его задачами является оперативное ведение режима работы системы в целом и отдельных ее участков и ликвидация аварийных ситуаций, возникающих при повреждениях линий и оборудования электростанций и подстанций. Количество диспетчерских служб в электрической системе определяется ее структурой и размерами. Например, в крупной энергетической системе основная диспетчерская служба может заниматься ведением режима электростанций, подстанций и линий напряжением 220 кВ и выше. Линии питающей сети напряжением 35—110 кВ и распределительные сети 6—10 кВ могут находиться в ведении диспетчерских служб сетевых районов и т. д. В объединенных энергетических системах имеются специальные диспетчерские службы, занимающиеся основным оборудованием, влияющим на работу объединенной системы в целом.
Ни один элемент электрической сети — линия, трансформатор, устройство защиты и автоматики и т. п., не может быть отключен без разрешения соответствующего диспетчера. Для производства ремонта какого-либо элемента сети должна быть заранее подана специальная заявка в диспетчерскую службу. Здесь специально рассматривается режим работы сети при отключении данного элемента и только после этого дается разрешение на отключение. В ряде случаев для отключения отдельных элементов сети приходится создавать специальные схемы, позволяющие обеспечить нормальное электроснабжение потребителей в ремонтном режиме. Для предотвращения возможных неправильностей все операции персонала по отключению и включению оборудования и линий оформляются соответствующей документацией и строго контролируются дежурным диспетчером. В диспетчерских службах составляются графики нагрузки электростанций на каждые последующие сутки. При изменении нагрузки системы в течение текущих суток диспетчер дает указания персоналу электростанций о соответствующем изменении нагрузки. При этом учитывается экономичность работы соответствующих электростанций и сетей. Диспетчер контролирует также режим напряжений в характерных точках сети, токи нагрузки линий и аппаратов и т. п. При превышении допустимых значений токов и напряжений диспетчер принимает соответствующие меры для устранения этого положения. Ликвидация аварий, возникших при повреждениях линий и оборудования электростанций и подстанций, производится под руководством диспетчера.
Такая концентрация ведения режимов электростанций, сетей и системы в целом в диспетчерских службах существенно повышает надежность и экономичность их работы, а следовательно, и надежность электроснабжения потребителей. В то же время в современных крупных энергетических системах с большим количеством оборудования и линий работа диспетчерских служб и эксплуатационного персонала весьма усложняется. Для облегчения условий их работы и повышения надежности работы элементов системы широко используются устройства защиты и автоматики, применяется специальная контрольно-измерительная аппаратура для сигнализации о состоянии оборудования, для отыскания мест повреждений в воздушных и кабельных линиях и т. п. Ко всем этим устройствам предъявляются серьезные требования. Они должны работать четко и надежно при различных значениях параметров рабочих режимов сети, быть просты и удобны в эксплуатации. Для обеспечения надежного и экономичного снабжения потребителей электроэнергией требуемого качества необходима четкая координация работы всего эксплуатационного персонала энергетической системы. При этом существенное значение имеют расчеты характерных режимов работы электрических сетей и электрических систем в целом, которые проводятся систематически.

  • Назад
  • Вперёд
Популярные статьи  Как зависит сопротивление от температуры

Основные факторы влияющие на надежность систем электроснабжения

Число отказов от нормальной работы в год определяет степень повреждаемости системы. Повреждаемость состоит из повреждаемости оборудования (электрические машины и аппараты, кабели, трансформаторы, бытовые устройства и системы), возникающей из-за ошибок обсуживающего персонала, нарушения правил эксплуатации устройств, наличие агрессивных сред на производстве, ошибок при проектировании и монтаже. При проведении расчетов надежности проектируемого объекта обязательно учитываются два ключевых фактора: безотказность системы и ее ремонтопригодность.

Непрерывная безотказная работа в течении какого-то промежутка времени при нормальных условиях эксплуатации называют безотказностью. Примером может послужить интенсивность отказов для установки, вероятность безотказной работы, но этот пример для не ремонтируемых устройств или заменяющихся после первого отказа. А наработка на отказ, количество отказов – это для ремонтируемых устройств. Среднее время безотказной работы за какой-то промежуток времени – это наработка на отказ.

Предупреждение, обнаружение и своевременное устранение неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов – это ремонтопригодность. Примером ремонтопригодности может послужить среднее время восстановления, вероятность проведения ремонта в указанные сроки.

Повышение надежности электроснабжения

Для повышения надежности электроснабжения необходимо изучить все возможные варианты систем электроснабжения. Учесть все возможные влияния на безотказную работу электрооборудования, проанализировать количество и технологические параметры приемников особой категории, изучить влияние агрессивных сред (при их наличии) на системы питания. Также при резервировании нужно учитывать время ввода резерва, чтобы избежать нарушений в технологических процессах и не создавать аварийных ситуаций. Немаловажную роль играет правильный выбор электрооборудования, а также при эксплуатации своевременное проведение ремонтов и обслуживания электрооборудования.

Ремонтные работы.

Каждый элемент электрической сети—линия, трансформатор, выключатель, устройство защиты или автоматики и т. п., должен периодически ремонтироваться. Различают планово-предупредительные и капитальные ремонты. Составляются специальные планы и графики проведения ремонтов. Периодичность ремонтов регламентируется правилами эксплуатации энергоустановок на основании имеющегося опыта производства таких работ. Планово-предупредительные ремонты производятся более часто. При их выполнении производится подробный осмотр и чистка оборудования, смена изоляционного масла в баках трансформаторов и выключателей, регулировка контактов оборудования и т. п. Капитальные ремонты производятся относительно редко. При их производстве заменяются дефектные или износившиеся части аппаратов и опор ВЛ. Аварийные ремонты производятся по мере надобности в случае возникновения повреждений, нарушающих нормальную работу сети: обрыва проводов, поломки опор, пробоя изоляции аппаратов и т. п.
На ВЛ многие ремонтные работы могут производиться под напряжением. К. числу их относятся: замена дефектных проводов и изоляторов, смена отдельных частей опор, ремонт поврежденного и. отключенного провода одной фазы при работе линии двумя фазами и т. п. Эти работы производятся с изолирующей рабочей площадки или лестницы, укрепленной на телескопической вышке автомашины. Рабочая площадка надежно изолирована от земли. Работы под напряжением производятся на ВЛ напряжением до 500—750 кВ включительно. При этом без отключения ВЛ могут быть устранены относительно небольшие дефекты проводов, изоляторов, деталей опор, что предотвращает развитие повреждений и необходимость производства более сложных ремонтных работ в дальнейшем. Особенно эффективно производство ремонтных работ под напряжением на одиночных ВЛ, так как при этом существенно сокращается продолжительность перерывов питания и повышается надежность электроснабжения потребителей.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: