Оценка продолжительности ремонтного цикла

Эксплуатация электрооборудования предприятий осуществляется в основном на базе системы планово-предупредительного ремонта и обслуживания (ППР). Сущность системы ППР заключается в том, что через определенные промежутки времени оборудование подвергается плановым профилактическим осмотрам, проверкам, испытаниям и различным видам ремонта.

Ремонтный цикл Т_рк представляет собой интервал времени между двумя капитальными ремонтами оборудования, а для нового оборудования - интервал времени между вводом оборудования в эксплуатацию и первым капитальным ремонтом.

Под структурой ремонтного цикла понимают порядок расположения и чередования различных видов технического обслуживания в пределах одного ремонтного цикла.

Главной задачей при определении продолжительности и структуры ремонтного цикла является обеспечение требуемого уровня надежности оборудования при наиболее полном использовании его работоспособности. Кроме того, периодичность обслуживания и ремонтов оборудования является исходной информацией для оценки общего объема работ, численности ремонтного персонала, потребности в материалах и запасных частях.

Определение продолжительности ремонтного цикла представляет собой сложную многокритериальную оптимизационную задачу, решение которой должно выполняться как по техническим, так и экономическим критериям. Рассмотрим использование различных критериев лишь для качественной оценки продолжительности ремонтного цикла Т_рк.

Наиболее просто поставленная задача решается, если в качестве критерия можно принять предельное значение некоторого параметра (параметров), скорость изменения которого может контролироваться при эксплуатации. В частности, в [1] приводятся предельные показатели для трансформаторного масла (пробивное напряжение, кислотное число, температура вспышки и другие). При приближении показателей масла к предельным значениям выполняется его замена.

Оценку продолжительности ремонтного цикла можно выполнить по нормам ежегодных амортизационных отчислений на капитальный ремонт р_к:

где з_к – стоимость одного капитального ремонта;

К – стоимость оборудования.

Нормы р_к отчислений на капитальный ремонт оборудования распределительных сетей составляют [4]:

силовые трансформаторы – 0,029;

кабельные линии – 0,003;

воздушные линии на деревянных опорах – 0,017;

воздушные линии на железобетонных опорах – 0,006.

Простота исходной информации при использовании выражения (6.24) привлекательна, однако ответ на вопрос о наиболее полном использовании работоспособности оборудования здесь не очевиден.

Для периода нормальной эксплуатации (см. рис. 6.3), когда поток отказов можно считать простейшим, вероятность безотказной работы при продолжительности ремонтного цикла t = T_рк распределяется по экспоненциальному закону

Если задаться допустимым значением вероятности безотказной работы Р_д (или вероятности отказа Q_д) в пределах ремонтного цикла, то продолжительность этого цикла составит

Использование выражения (6.26) для оценки Т_рк ограничивается недостаточной исходной информацией, особенно в отношении значения Р_д (или Q_д).

При выполнении плановых ремонтов полностью не исключается вероятность аварийных отказов оборудования. Поток этих отказов будем считать простейшим, характеризуемым параметром потока отказов ω.

Отсутствие аварийных отказов при вероятности Р(Т_рк) = ехр(-ωТ_рк ) обусловит затраты на плановый капитальный ремонт внутри срока Т_рк. Наличие отказов при вероятности Q(Т_рк) = 1-ехр(-ωТ_рк) обусловит затраты на аварийно-восстановительные ремонты.

Приведем суммарные затраты на плановые капитальные и случайные аварийные ремонты к одному году эксплуатации

где з_к – стоимость одного капитального ремонта;

з_а – стоимость одного аварийно-восстановительного ремонта;

Т_о =1/ω – наработка на отказ.

Взяв производную от затрат по продолжительности ремонтного периода и приравняв ее нулю

получим продолжительность ремонтного цикла, отвечающую минимуму полных затрат

Определение Т_рк по выражению (6.29) позволяет использовать в расчетах относительное значение затрат з_к/з_а, что заметно сокращает требуемый объем исходной информации.

Существующая в настоящее время периодичность проведения ремонтов некоторых видов оборудования систем электроснабжения приведена в табл. 6.1 [5, 12].

Таблица 6.1