Связь эксплуатации и надежности оборудования

Процесс эксплуатации оборудования сопровождается его изно­сом — изменением характеристик под действием окружающей среды и эксплуатационных режимов работы.

К воздействиям окружающей среды относятся ее температура, влажность, загрязненность, химическая активность, а также солнечная радиация, интенсивность грозовой деятельности, ветровые и гололедные нагрузки и дру­гие факторы.

В эксплуатационных режимах оборудование подвергается рабо­чим нагрузкам, систематическим и аварийным перегрузкам, перегруз­кам от токов коротких замыканий, воздействию рабочих напряжений и перенапряжений (грозовых, коммутационных) и других факторов.

Перечисленный комплекс факторов при их совместном воздействии на оборудование приводит к ухудшению его характеристик, которое
в конечном итоге может привести к отказу оборудования. Под отказом понимается событие, заключающееся в потере работоспособности обо­рудования, после которого оно не может выполнять свои функции.

К отказу оборудования могут привести нарушения условий транс­портировки и хранения оборудования, а также случайные факторы, в частности ошибочные действия эксплуатационного персонала.

При отказе оборудования может возникнуть ущерб, значение ко­торого зависит от категории приемников электроэнергии: опасность для жизни людей, расстройство сложного технологического процесса, массовый недоотпуск продукции, простои рабочих и механизмов и другие виды ущерба.

Из изложенного следует, что безотказная (а в более широком смысле надежная) работа оборудования тесно связана с различными сторонами его эксплуатации: транспортировкой, хранением, усло­виями и режимами работы, обслуживанием, ремонтами. Поэтому экс­плуатация должна быть организована таким образом, чтобы обеспечи­валась надежная работа электрооборудования и предотвращались воз­можные негативные последствия (ущербы) при ее нарушении.

Под надежностью понимается свойство оборудования выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных экс­плуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования.

Надежность является одним из свойств оборудования, которое проявляет себя только в процессе эксплуатации. Надежность оборудо­вания закладывается при его проектировании, обеспечивается при из­готовлении и расходуется при эксплуатации.

Все оборудование, а тем более совокупность электроустановок и систем состоят из большого количества различных элементов. Эти элементы можно разделить на невосстанавливаемые и восстанавливаемые.

Невосстанавливаемыми являются элементы, работоспособность ко­торых после отказа восстановлению не подлежит (тиристор, лампа нака­ливания). Восстанавливаемыми являются элементы, работоспособность которых после отказа подлежит восстановлению в процессе эксплуатации за счет проведения ремонта (трансформатор, линия электропередачи).

Надежность является комплексным свойством оборудования, кото­рое в зависимости от назначения и условий эксплуатации характеризу­ется безотказностью, долговечностью и сохраняемостью, а для восста­навливаемого оборудования — дополнительно ремонтопригодностью.

Безотказность — свойство оборудования непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. Эта наиболее общая и наиболее важная характеристика надежности определяется следую­щим показателями:

• вероятностью безотказной работы;

• интенсивностью отказов и наработкой до отказа (невосстанавли­ваемые элементы);

• параметром потока отказов и наработкой на отказ (восстанавли­ваемые элементы).

Долговечность — свойство оборудования сохранять работоспособ­ность до наступления предельного состояния. Предельное состояние обо­рудования определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации вследствие экономической неэффективности, требований безопасности или морального износа. При достижении предельного состояния оборудо­вание подлежит капитальному ремонту или утилизации.

Показателями долговечности являются срок службы невосстанавли­ваемых элементов и срок между ремонтами для восстанавливаемых эле­ментов. Для невосстанавливаемых элементов понятия безотказности и дол­говечности совпадают. Для восстанавливаемых элементов долговечность определяется системой обслуживания и ремонта в процессе эксплуатации.

Оборудование может изменять свои свойства не только в процессе использования по назначению, но и при транспортировке, хранении, нахождении в бездействии. В этих условиях характеристикой надеж­ности является сохраняемость — свойство оборудования непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после транспортировки и хранения. Показателем сохраняемости оборудования является срок сохра­няемости.

Для планирования технического обслуживания и ремонта обору­дования важной характеристикой надежности является ремонтопри­годность — приспособленность оборудования к предупреждению и обнаружению причины возникновения отказов и устранению их по­следствий путем проведения ремонта. Основным показателем ремонтопригодности является среднее время восстановления.

Выбор показателей надежности или их совокупности определяется не только назначением оборудования, его местом в технологическом процессе, но и условиями использования. В частности, при эксплуата­ции воздушной линии электропередачи необходимо учитывать клима­тические условия, в которых проходит трасса линии: район по ветру, гололеду, интенсивности грозовой деятельности, пляске проводов, диапазон изменения температуры окружающей среды.

Правильный анализ и учет условий использования оборудования позволяют обоснованно организовать систему его технического об­служивания и ремонта.