Риск-ориентированное управление эксплуатацией электрооборудования с учетом его технического состояния

134

Риск-ориентированное 
управление эксплуатацией 
электрооборудования с учетом 
его технического состояния

Назарычев

А

.

Н

., 

д.т.н., профессор, ректор 

ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» 

Минэнерго России, вице-

президент АЭН 

Пугачев

А

.

А

., 

к.т.н., доцент 

кафедры метрологии, 

приборостроения 

и управления качеством 

Санкт-Петербургского 

горного университета,

член-корреспондент АЭН

Андреев

Д

.

А

.,

к.т.н., главный 

эксперт-электрик 

АО «Атомстройэкспорт»

В 

условиях  реализации  Энер-

гетической  стратегии  на 

период  до  2035  года  (да-

лее  —  ЭС-2035)  [1]  все 

большее значение приобретает риск-

ориентированное  управление  (РОУ) 

эксплуатацией  электрооборудования 

(ЭО)  объектов  электроэнергетиче-

ской системы (ЭЭС). Это объясняется 

тем, что для обеспечения надежности

ЭЭС необходимо выполнять предупре-

дительные  воздействия  на  ЭО  в  за-

висимости  от  его  технического  со-

стояния (ТС). Согласно [2], основным 

интегральным  показателем  ТС  ЭО 

является  индекс  технического  состо-

яния (ИС). В настоящее время в ком-

паниях ЭЭС функционируют системы 

управления  производственными  ак-

тивами  (СУПА),  главное  назначение 

которых  —  переход  к  эксплуатации 

ЭО  на  основе  РОУ.  Для  формирова-

ния программ ТОиР и ТПиР на основе 

РОУ необходимо для каждой единицы 

ЭО  знать  показатели  долговечности 

и безотказности с учетом их ТС. В [3] 

установлена  взаимосвязь  между  ТС, 

ресурсом,  сроком  службы,  календар-

ной  наработкой,  предельным  сроком 

эксплуатации  и  величиной  ИС  ЭО. 

Блок-схема определения предельного 

срока эксплуатации, вероятности без-

отказной  работы  и  отказа  ЭО  пред-

ставлена на рисунке 1.

Методика  расчета  фактическо-

го  сработанного  ресурса  приведена 

в  [4,  5].  На  основании  полученного 

значения  фактического  сработанного 

Рис

. 1. 

Блок

-

схема

определения

предельного

срока

эксплуатации

, 

вероятности

безотказной

работы

и

отказа

ЭО

ТЕХНИЧЕСКИЙ

РЕСУРС

:

– нормативный

– фактический сработанный

– нормативный остаточный

– фактический остаточный

ДИАГНОСТИКА

:

изменение технических 

параметров

Анализ аварийности 

с учетом условий 

эксплуатации

Отказ

Предельный 

срок 

эксплуатации

ВЕРОЯТНОСТЬ

:

– отказа

– безотказной работы

Эксплуатация

оборудования

Нормативная

интенсивность

отказов

СРОК

СЛУЖБЫ

:

– нормативный

– фактический 

– нормативный оста-

точный

ИС

(интегральная оценка 

ТС)

ОБОРУДОВАНИЕ

135

ресурса  рассчитывается  норма-

тивный  остаточный  или  факти-

ческий  остаточный  ресурс.  Сум-

мируя  фактический  и  остаточный 

ресурс  и  приводя  единицы  изме-

рения  наработки  к  временным, 

рассчитывается предельный срок 

эксплуатации  ЭО.  Математиче-

ские модели расчета предельных 

сроков эксплуатации ЭО и зависи-

мости  значений  ИС  от  наработки 

приводятся в [3, 5, 6] с учетом раз-

личной полноты и состава исход-

ных данных. 

Перерасчет предельного сро-

ка  службы,  вероятности  отказа 

и  безотказной  работы  ЭО  ре-

комендуется  осуществлять  при 

каждом  существенном  измене-

нии  значений  ИС  ЭО  (или  при 

получении  нового  значения  ИС), 

включая расчеты до и после про-

ведения  каждого  воздействия 

(ремонта).  Таким  образом,  пери-

одичность  расчета  рекоменду-

ется  принимать  в  соответствии 

с  периодичностью  расчета  ИС 

ЭО.  Аппроксимация  данных  по 

значениям  ИС  с  целью  получе-

ния функции изменения ИС от на-

работки,  соответственно,  в  этом 

случае  должна  выполняться  по-

сле каждого обновления данных 

по  ИС.  Дополнительно  значения 

ресурса,  вероятностей  отказа 

и безотказной работ ЭО рекомен-

дуется пересчитывать при изме-

нении  остальных  данных,  в  том 

числе  нормативных,  входящих 

в  модели  расчета  предельных 

сроков службы и вероятности от-

каза ЭО. Кроме того, в [3, 5, 6] так-

же установлена функциональная 

взаимосвязь между техническим 

ресурсом (фактической наработ-

кой),  календарной  наработкой 

и величиной ИС ЭО, а также вза-

имосвязь между техническим ре-

сурсом и показателями безотказ-

ности  (вероятности  безотказной 

работы и отказа). 

В [3, 5] обоснована оценка ве-

роятностей  безотказной  работы 

и отказа ЭО с учетом воздействия 

эксплуатационных  факторов  на 

основе  применения  экспоненци-

ального  закона  распределения 

вероятностей,  где  за  интенсив-

ность  отказов  принята  интенсив-

ность  отказов  различного  ЭО, 

эксплуатируемого  в  нормативных 

условиях эксплуатации.

Для  приведения  условий  экс-

плуатации  применяются  раз-

работанные  в  [3]  расчетные 

выражения, связывающие кален-

дарную  наработку,  фактический 

сработанный  ресурс  и  значения 

ИС  оборудования.  Нормативные 

значения  интенсивности  отказов 

ЭО  в  первом  приближении  так-

же  определены  для  различных 

групп ЭО. В случае дальнейшего 

расширения статистических дан-

ных по аварийности ЭО значения 

интенсивностей  отказов  подле-

жат корректировке с учетом фак-

тических условий и режимов экс-

плуатации.

Согласно [5] РОУ — это управ-

ление  воздействиями  на  ЭО,  ос-

нованное на определении вероят-

ности отказа ЭО в зависимости от 

величины  ИС,  а  также  на  оценке 

последствий  его  отказа.  Реали-

зация РОУ воздействиями на ЭО 

позволит обеспечить выполнение 

договорных  обязательств  перед 

потребителями  электроэнергии 

и  комплексно  оценить  необхо-

димость  проведения  ремонтов 

или замен ЭО. Оценка риска мо-

жет проводиться в балльном или 

в  стоимостном  (денежном)  вы-

ражении  (ГОСТ  54104-2010)  на 

основе  данных  о  вероятности 

возникновения отказа ЭО и потен-

циальном ущербе. Расчет послед-

ствий  отказов  ЭО  в  стоимостном 

выражении  является  более  пра-

вильным. Такой подход позволяет 

оценить риск отказа ЭО, перейти 

на РОУ воздействиями на каждую 

единицу  ЭО  и  обосновать  необ-

ходимость  проведения  работ  по 

ТОиР и ТПиР. Общая математиче-

ская модель расчета риска отказа 

ЭО  представляет  собой  произве-

дение  вероятности  отказа  ЭО  на 

суммарный ущерб от отказа ЭО.

Значения вероятностей отказа 

и  безотказной  работы  рассчиты-

ваются  для  макроэкономическо-

го  и  укрупненного  технического 

планирования  воздействий  на 

ЭО.  Объективные  данные  о  па-

раметрах  ТС  ЭО,  получаемые  от 

систем диагностики ЭО, не долж-

ны  никаким  образом  противопо-

ставляться расчетным данным по 

предельному  сроку  службы,  ве-

роятностям  отказа  и  безотказной 

работы.

Проведенные  тестовые  чис-

ленные расчеты ИС, технического 

ресурса,  срока  службы,  вероят-

ностей  безотказной  работы  и  от-

каза для различного ЭО подтвер-

дили  возможность  применения 

разработанных  в  [3,  4,  5,  6]  ма-

тематических  моделей  для  РОУ 

эксплуатацией  ЭО.  Это  позволит 

осуществлять 

формирование 

программ ТОиР и ТПиР на основе 

принципов  РОУ  с  учетом  ТС,  по-

казателей безотказности и долго-

вечности  каждой  единицы  ЭО 

электрических сетей.  

Р

ЛИТЕРАТУРА
1.  Распоряжение  Правительства  Российской  Федерации 

от  09.06.2020  №  1523-р  «Энергетическая  стратегия 

Российской Федерации на период до 2035 года». URL: 

https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/74148810/.

2.  Приказ  Минэнерго  России  от  26.07.2017  №  676  «Об 

утверждении  методики  оценки  технического  состоя-

ния основного технологического оборудования и линий 

электропередачи  электрических  станций  и  электриче-

ских  сетей»  (с  изменениями).  URL:  https://base.garant.

ru/71779722/.

3.  Андреев  Д.А.,  Назарычев  А.Н.,  Таджибаев  А.И.  Опре-

деление  вероятности  отказа  оборудования  электро-

сетевых  предприятий  на  основе  оценки  технического 

состояния.  Под  ред.  А.Н.  Назарычева.  СПб.:  ФГАОУ 

«ПЭИПК», 2017. 194 с.

4.  Назарычев  А.Н.,  Андреев  Д.А.  Методы  и  математиче-

ские  модели  комплексной  оценки  технического  состо-

яния электрооборудования. Иваново: Иван. гос. энерг. 

ун-т, 2005. 224 с.

5.  Назарычев  А.Н.,  Крупенев  Д.С.  Надежность  и  оценка 

технического состояния оборудования систем электро-

снабжения. Новосибирск: Наука, 2020. 224 с.

6. Потапов А.И., Пугачев А.А. Основы обеспечения горной 

и промышленной безопасности. СПб.: Изд. Политехни-

ка, 2018. 395 с.

№

 6 (63) 2020