Надежность как фактор планирования расходов на ремонт электросетевого оборудования

Page 1
background image

8

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Надежность

 

как

 

фактор

 

планирования

 

расходов

 

на

 

ремонт

 

электросетевого

 

оборудования

Карпов

 

М

.

В

.,

 

к

.

э

.

н

., 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

»

Аннотация

В

 

статье

 

в

 

результате

 

анализа

 

автор

 

доказывает

 

применимость

 

для

 

управленческих

 

ре

-

шений

 

укрупненной

 

оценки

 

остаточного

 

технического

 

ресурса

 

на

 

основе

 

сопоставления

 

нормативных

 

и

 

фактических

 

расходов

 

на

 

техническое

 

обслуживание

 

и

 

ремонт

 (

далее

 — 

ТОиР

с

 

учетом

 

не

 

только

 

физического

но

 

и

 

морального

 

износа

 

оборудования

При

 

этом

минимально

 

необходимый

 

размер

 

бюджета

 

по

 

ТОиР

 

для

 

обеспечения

 

надежности

 

элек

-

троснабжения

с

 

учетом

 

нормы

 

доходности

 

капитала

обосновывается

 

путем

 

сопостав

-

ления

 

оптимального

 

значения

 

остаточного

 

технического

 

ресурса

 

и

 

производной

 

расчет

-

ной

 

частоты

 

отказов

.

Ключевые

 

слова

:

техническое

 

обслуживание

отказ

 

оборудования

надежность

 

электроснабжения

проведение

 

ремонтных

 

работ

В

 

условиях

 

экономического

 

кризиса

 

и

 

ужесточения

 

требований

 

к

 

компаниям

 

с

 

государст

-

венным

 

участием

 

по

 

повышению

 

операционной

 

эффективности

 

и

 

сокращению

 

расхо

-

дов

в

 

том

 

числе

 

к

 

электросетевым

 

компаниям

 (

далее

 — 

ЭСК

) — 

дочерним

 

обществам

 

ПАО

  «

Россети

», 

последние

 

вынуждены

 

оптимизировать

 

расходы

 

на

 

ремонт

 

оборудования

С

 

другой

 

стороны

ЭСК

 

должны

 

обеспечивать

 

надежность

 

электроснабжения

 

потребителей

что

 

в

 

условиях

 

продолжающегося

 

физического

 

и

 

морального

 

износа

 

электросетевого

 

обору

-

дования

а

 

также

 

недостатка

 

инвестиций

 

в

 

реконструкцию

 

и

 

модернизацию

возможно

 

осуще

-

ствить

 

только

 

путем

 

технического

 

обслуживания

 

и

 

ремонта

 (

далее

 — 

ТОиР

)

.

 

Широко

 

применявшаяся

 

в

 

экономике

 

СССР

 

система

 

планово

-

предупредительных

 

ремон

-

тов

 

позволяла

 

обеспечить

 

высокий

 

уровень

 

надежности

 

оборудования

но

 

требовала

 

суще

-

ственных

 

расходов

 

на

 

ее

 

поддержание

.

В

 

современных

 

условиях

 

рыночной

 

экономики

требующих

 

одновременного

 

снижения

 

за

-

трат

 

и

 

поддержания

 

уровня

 

надежности

перед

 

менеджментом

 

ЭСК

 

остро

 

встает

 

вопрос

 

обо

-


Page 2
background image

9

УПРАВЛЕНИЕ

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ

 

АКТИВАМИ

снования

 

оптимального

 

размера

 

ремонтного

 

фонда

Наиболее

 

эффективным

 

в

 

настоящее

 

время

 

признан

 

подход

 

к

 

планированию

 

расходов

 

на

 

ТОиР

 

на

 

основе

 

оценки

 

технического

 

состояния

 

оборудования

 [1, 2], 

эволюцией

 

которого

 

в

 

перспективе

 

является

 

инвестиционный

 

подход

включающий

 

управление

 

надежностью

рисками

 

и

 

стоимостью

 

владения

.

Существующие

 

модели

 

оценки

 

технического

 

состояния

 

оборудования

 [3, 4] 

эффективны

как

 

правило

для

 

обоснования

 

способа

 

воздействия

 

на

 

конкретную

 

единицу

 

оборудования

но

 

трудоемки

 

и

 

сложны

 

в

 

применении

 

для

 

обоснования

 

бюджета

 

расходов

 

на

 

ТОиР

 

группы

 

однотипного

 

оборудования

 

или

 

всего

 

объема

 

электросетевого

 

оборудования

а

 

также

 

для

 

принятия

 

управленческих

 

решений

 

менеджментом

 

ЭСК

Поэтому

в

 

целях

 

обеспечения

 

сис

-

темного

 

подхода

 

и

 

комплексного

 

рассмотрения

 

совокупности

 

всего

 

оборудования

 

ЭСК

а

 

не

 

каждого

 

элемента

 

в

 

отдельности

актуальной

 

остается

 

задача

 

разработки

 

методологическо

-

го

 

инструментария

 

обоснования

 

необходимого

 

объема

 

расходов

 

на

 

ТОиР

 

для

 

поддержания

 

уровня

 

надежности

 

группы

 

однотипного

 

оборудования

 

или

 

общей

 

его

 

совокупности

.

Согласно

 

ГОСТ

 27.002-89 

надежность

 — 

это

 

свойство

 

объекта

 

сохранять

 

во

 

времени

 

в

 

установленных

 

пределах

 

значения

 

всех

 

параметров

характеризующих

 

способность

 

вы

-

полнять

 

требуемые

 

функции

 

в

 

заданных

 

режимах

 

и

 

условиях

 

применения

технического

 

обслуживания

хранения

 

и

 

транспортирования

 [5]. 

При

 

этом

 

основными

 (

ключевыми

свой

-

ствами

 

надежности

 

оборудования

 

являются

 

его

 

безотказность

 

и

 

долговечность

Первое

 

из

 

которых

как

 

правило

измеряется

 

частотой

 

отказов

 

оборудования

а

 

второе

 — 

техническим

 

ресурсом

так

 

как

 

согласно

 

ГОСТ

 13377-75 

ресурсом

 

называют

 

наработку

 

объекта

 

от

 

начала

 

или

 

возобновления

 

эксплуатации

 

до

 

наступления

 

предельного

 

состояния

 [6].

В

 

целях

 

продления

 

жизненного

 

цикла

 

и

 

снижения

 

частоты

 

отказов

 

оборудования

 

ЭСК

 

обеспечивают

 

поддержание

 

технических

 

параметров

 

оборудования

 

в

 

нормативном

 

состоя

-

нии

т

.

е

восстановление

 

технического

 

ресурса

путем

 

проведения

 

ремонтных

 

работ

что

как

 

уже

 

отмечалось

 

ранее

требует

 

планирования

 

и

 

осуществления

 

расходов

 

на

 

ТОиР

Отсюда

технический

 

ресурс

 

зависит

 

от

 

вложенных

 

в

 

оборудование

 

материальных

 

и

 

трудовых

 

затрат

 

по

 

аналогии

 

с

 

зависимостью

 

объема

 

производства

 

от

 

создающих

 

его

 

факторов

 

производст

-

ва

 — 

труда

 

и

 

капитала

 

в

 

производственной

 

функции

 

Кобба

-

Дугласа

 [7].

Учитывая

 

применение

 

системного

 

подхода

а

 

также

 

комплексного

 

рассмотрения

 

сово

-

купности

 

всего

 

оборудования

 

ЭСК

для

 

целей

 

принятия

 

управленческих

 

решений

 

допустимо

 

применение

 

методов

 

оценки

 

совокупного

 (

а

 

не

 

индивидуального

остаточного

 

технического

 

ресурса

 

R

ост

 

по

 

группе

 

однотипного

 

оборудования

 

в

 

году

 t 

на

 

базе

 

сопоставления

 

норматив

-

ных

 

и

 

фактических

 

расходов

 

на

 

ТОиР

 

электросетевого

 

оборудования

Формула

 

для

 

оценки

 

R

ост

 

на

 

основании

 [8], 

но

 

с

 

учетом

 

влияния

 

морального

 

износа

имеет

 

следующий

 

вид

:

 

R

t

ост

 = 1 –   ( (1 – 

Ф

д

) + 

T

н

i

 = 1 

З

i

ТОиРн

 

)· (

t

i

 = 1 

T

/

 

T

н

 

)

k

мор

 

из

 – 

t

i

 = 1 

З

i

ТОиРф

 , 

(1)

где

 

Ф

д

 — 

относительная

 

величина

 

стоимости

 

оборудования

 

после

 

демонтажа

 

при

 

эксплуата

-

ции

 

T

н

 (

измеряется

 

в

 

долях

 

от

 

первоначальной

 

стоимости

 

оборудования

 

Ф

0

);

З

i

ТОиРф

З

i

ТОиРн

 — 

фактические

 

и

 

нормативные

 (

на

 

базе

 

сметных

 

расчетов

 

или

 

рекомендуемые

 

заводом

-

изготовителем

затраты

 

на

 

ТОиР

 

в

 

i

-

том

 

году

 (

измеряются

 

в

 

долях

 

от

 

первоначальной

 

стоимости

 

оборудования

 

Ф

0

); 

T

i

 — 

сработка

 

ресурса

 

в

 

результате

 

его

 

использования

 

в

 

i

-

том

 

году

 (

измеряется

 

в

 

годах

при

 

нормальном

 

использовании

 

T

i

 = 1 

год

); 

T

н

 — 

нормативный

 

срок

 

службы

 

оборудования

;

k

мор

 

из

 — 

коэффициент

 

морального

 

износа

 

оборудования

 (

определяется

 

отношением

 

количества

 

оборудования

 

старше

 15 

лет

 

к

 

общему

 

количеству

 

оборудования

).


Page 3
background image

10

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

производная частоты 
отказов для 

Т

н

 = 20 лет

производная частоты 
отказов для 

Т

н

 = 25 лет

производная частоты 
отказов для 

Т

н

 = 30 лет

производная частоты 
отказов для 

R

опт

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0,358

0,339

0,322

0,288

0,270

0,251

0,232

0,217

0,202

0,184

0,167
2021       2020       2019       2018       2017       2016       2015       2014       2013       2012        2011

R

t

ост

t

dR

t

ост

Рис

. 1. 

Зависимость

 

частоты

 

отказов

 

от

 

остаточного

 

ресурса

 

оборудования

 

при

 

различных

 

значе

-

ниях

 

нормативного

 

срока

 

службы

 

АТ

 500 

кВ

Так

 

как

 

частота

 

отказов

 

ω

t

 

имеет

 

обратную

 

зависимость

 

от

 

технического

 

ресурса

 

R

t

ост

 

обо

-

рудования

то

 

ее

 

можно

 

определить

 

по

 

формуле

 [7]:

 

ω

t

 = 1 / (

R

t

ост

 

· 

T

н

). (2)

Соотношение

 

остаточного

 

технического

 

ресурса

 

R

t

ост

 

и

 

частоты

 

отказов

 

ω

t

 

оборудования

 

предлагается

 

определить

построив

 

диаграммы

 

производной

 

частоты

 

отказов

 

в

 

зависимости

 

от

 

нормативного

 

срока

 

службы

 

оборудования

 

по

 

формуле

 [8]:

 

d

ω

t

 / 

dR

t

ост

 

= –1 / (

R

t

ост

)

2

· 

T

н

. (3)

Оптимальное

 

значение

 

остаточного

 

технического

 

ресурса

 

R

t

ост

 

по

 

критерию

 

минимума

 

рас

-

ходов

 

на

 

ТОиР

 

с

 

учетом

 

нормы

 

доходности

 

капитала

 

предлагается

 

определять

 

по

 

формуле

 [8]:

 

d

ω

t

 

Е

 

 

Ф

0

· (1 – 

R

t

ост

)

 

 = – 

· 

———

, (4)

 

dR

t

 (1 

Е

Ф

0

· 

R

t

ост

где

 

Е

 — 

норма

 

доходности

 

капитала

 (

норма

 

дисконта

). 

На

 

рисунке

 1 

приведена

 

зависимость

 (3) 

и

 (4) 

для

 

автотрансформаторов

  (

далее

 — 

АТ

500 

кВ

 

на

 

примере

 

одного

 

из

 

филиалов

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

при

 

нормативном

 

сроке

 

службы

 20, 

25 

и

 30 

лет

 

и

 

норме

 

доходности

 11% 

в

 

год

Из

 

рисунка

 1 

следует

что

 

при

 

действующей

 

норме

 

доходности

 (11%) 

оптимальный

 

остаточ

-

ный

 

технический

 

ресурс

 

для

 

АТ

 500 

кВ

 

с

 

нормативным

 

сроком

 

эксплуатации

 30 

лет

 

в

 

рассмо

-

тренном

 

филиале

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

R

опт

 

составляет

 0,339 

ед

Указанное

 

расчетное

 

значение

 

R

опт

исходя

 

из

 

фактических

 

расходов

 

на

 

ТОиР

возраста

 

и

 

износа

 

АТ

 500 

кВ

было

 

достигнуто

 

в

 2012 

году

в

 

котором

 

в

 

данном

 

филиале

 

наблюдалось

 

увеличение

 

бюджета

 

по

 

ТОиР

.

На

 

основании

 

рисунка

 1 

и

 

в

 

целях

 

недопущения

 

дальнейшего

 

снижения

 

уровня

 

остаточ

-

ного

 

технического

 

ресурса

 

АТ

 500 

кВ

 

в

 

условиях

 

невозможности

 

единовременной

 

замены

 

трансформаторного

 

парка

выработавшего

 

свой

 

нормативный

 

срок

 

службы

ввиду

 

наличия

 

та

-

рифных

 

ограничений

 

филиалом

 

были

 

реализованы

 

компенсирующие

 

мероприятия

 

в

 

виде

 

про

-

грамм

 

повышения

 

надежности

 

оборудования

в

 

том

 

числе

 

программы

 

замены

 

высоковольтных

 

вводов

что

 

позволило

 

обеспечить

 

необходимый

 

уровень

 

надежности

Последнее

 

было

 

под

-

тверждено

 

отсутствием

 

технологических

 

нарушений

 

на

 

АТ

 500 

кВ

 

в

 

исследуемом

 

филиале

 

по

 

причине

 

износа

 (

старения

оборудования

.


Page 4
background image

11

УПРАВЛЕНИЕ

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ

 

АКТИВАМИ

1. 

Правила

 

организации

 

технического

 

обслужи

-

вания

 

и

 

ремонта

 

оборудования

зданий

 

и

 

соо

-

ружений

 

электростанций

 

и

 

сетей

утвержден

-

ные

 

Заместителем

 

Председателя

 

Правления

 

ОАО

 

РАО

  «

ЕЭС

 

России

» 

Ворониным

 

В

.

П

от

 

25.12.2003 (

СО

 34.04.181-2003), 

РАО

 «

ЕЭС

 

Рос

-

сии

». 

М

., 2004. 

С

. 109, 125.

2. 

Стратегия

 

развития

 

электросетевого

 

комплекса

 

Российской

 

Федерации

 

на

 

период

 

до

 2030 

года

утвержденная

 

Распоряжением

 

Правительст

-

ва

 

Российской

 

Федерации

 

от

 3 

апреля

 2013 

г

 511-

р

С

. 7.

3. 

Зданевич

 

В

.

Е

., 

Сидоров

 

В

.

А

Осмотр

 

механи

-

ческого

 

оборудования

 

как

 

метод

 

технической

 

диагностики

 // 

Техническое

 

Обслуживание

 

и

 

Ре

-

монт

, 2010, 

 4. 

С

. 12–18.

4. 

Кузнецов

 

А

.

С

., 

Баширова

 

Э

.

М

., 

Миронова

 

И

.

С

Управление

 

энергетической

 

безопасностью

 

и

 

энергетической

 

эффективностью

 

электрохо

-

зяйства

 

предприятий

 

нефтехимии

 

и

 

нефтепере

-

работки

 // 

Энергоэффективность

 

и

 

энергобез

-

опасность

 

на

 

предприятиях

 

промышленности

 

и

 

ЖКХ

труды

 

Всероссийского

 

научно

-

практиче

-

ского

 

семинара

 (24–25 

марта

 2010 

г

.) / 

отв

ред

К

Б

Сабитов

Уфа

АН

 

РБ

Гилем

, 2010. 298 

с

5. 

ГОСТ

 27.002-89. 

Надежность

 

в

 

технике

Основ

-

ные

 

понятия

Термины

 

и

 

определения

.

6. 

ГОСТ

 13377-75. 

Надежность

 

в

 

технике

Терми

-

ны

 

и

 

определения

.

7. 

Китушин

 

В

.

Г

К

 

планированию

 

ремонтного

 

об

-

служивания

 

оборудования

 

предприятия

 

элек

-

трических

 

сетей

 / 

В

.

Г

Китушин

Е

.

В

Иванова

 

// 

Методические

 

вопросы

 

исследования

 

на

-

дежности

 

больших

 

систем

 

энергетики

Сбор

-

ник

 

научных

 

трудов

 

международного

 

научного

 

семинара

Вып

. 60: 

Методы

 

и

 

средства

 

иссле

-

дования

 

и

 

обеспечения

 

надежности

 

систем

 

энергетики

 / 

Отв

ред

Н

.

И

Воропай

А

.

И

Тад

-

жибаев

 (

ПЭИПК

). 

Спб

.: 

Северная

 

звезда

, 2010. 

С

. 26–30.

8. 

Иванова

 

Е

.

В

Планирование

 

ремонтного

 

обслу

-

живания

 

и

 

замены

 

оборудования

 

электрических

 

сетей

 

с

 

учетом

 

фактора

 

надежности

Автореф

дис

. … 

к

.

э

.

н

. …

Екатеринбург

, 2011. 

С

. 10–11.

ЛИТЕРАТУРА

Таким

 

образом

представленный

 

выше

 

дополненный

 

автором

 

методический

 

инструмен

-

тарий

 

и

 

результаты

 

его

 

апробации

 

на

 

примере

 

АТ

 500 

кВ

 

и

 

одного

 

из

 

филиалов

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

свидетельствуют

 

о

 

его

 

практической

 

применимости

 

в

 

текущей

 

деятельности

 

ЭСК

 

для

 

обоснования

 

необходимого

 

объема

 

расходов

 

на

 

ТОиР

 

в

 

целях

 

поддержания

 

уровня

 

надежно

-

сти

 

сетей

 

ЕНЭС

.


Читать онлайн

В статье в результате анализа автор доказывает применимость для управленческих решений укрупненной оценки остаточного технического ресурса на основе сопоставления нормативных и фактических расходов на техническое обслуживание и ремонт (далее — ТОиР) с учетом не только физического, но и морального износа оборудования. При этом, минимально необходимый размер бюджета по ТОиР для обеспечения надежности электроснабжения, с учетом нормы доходности капитала, обосновывается путем сопоставления оптимального значения остаточного технического ресурса и производной расчетной частоты отказов.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(71), март-апрель 2022

Повышение эффективности производственной деятельности в Группе «Россети»

Интервью Управление сетями / Развитие сетей Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Охрана труда / Производственный травматизм
Интервью с Первым заместителем Генерального директора — Главным инженером ПАО «Россети» А.В. Майоровым
Спецвыпуск «Россети» № 1(24), март 2022

Опыт эксплуатации в АО «Россети Тюмень» геоинформационной системы определения места повреждения воздушных линий электропередачи 3–35 кВ

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Воздушные линии
Андрей Стебеков (АО «Россети Тюмень» Тюменские электрические сети), Алексей Рекеев (ООО «Релематика»)
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Метод контроля усталостного повреждения провода воздушной линии в процессе ее эксплуатации

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Воздушные линии
Кульков В.Г. Норов Дж.Ш.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Обеспечить равные возможности для всех при справедливом распределении ответственности

Интервью Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Энергоснабжение / Энергоэффективность
Интервью с Председателем Комитета по энергетике Государственной Думы Завальным П.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»