Система управления энергетическим хозяйством организаций

Система управления энергетическим хозяйством может рассматриваться в функ­циональном и структурном виде.

При функциональном построении выделяют следующие уровни управления:

уровень 1 - подсистемы автоматического и ручного управления. Они обеспечивают управление энергетическими объектами (агрегаты, процессо­ры), изменение первичных энергетических параметров и передачу результа­тов измерения в другие подсистемы энергохозяйства;

уровень II - подсистемы оперативного управления и планирования. Они обеспечивают на основе полученной информации оптимальное управ­ление энергетическими объектами; учет расхода топлива, энергии; перерас­пределение энергоресурсов между потребителями, обработку и передачу первичной информации на высокие иерархические уровни;

уровень III - подсистемы оптимизации управления системами энерго­снабжения предприятия и технико-экономического планирования. Основные задачи: оптимизация функционирования систем энергоснабжения, т е. на­дежное и с минимальными затратами энергоснабжение потребителей; технико-экономическое планирование.

При структурном построении имеют место следующие уровни управления:

уровень I - подсистема эксплуатации энергооборудования. На этом уровне осуществляется: управление технологическими процессами и под­держание параметров энергоснабжения в заданных пределах, выполнение оперативных переключений; устранение брака и ликвидации аварий; измере­ние различных энергетических параметров показателей и передача результа­тов измерений в другие подсистемы энергохозяйства. Большая роль на этом уровне наряду с ручным управлением отводится средствам защиты (испол­нительным устройствам) и локальной автоматике (датчикам);

уровень II - подсистема оперативно-диспетчерского управления. Этот уровень управления энергохозяйством объединяет энергетические участки в системе энергоснабжения. Здесь решаются следующие задачи: управление автоматизированными объектами; планирование оптимальной загрузки энер­гооборудования; контроль над режимом выработки и потреблений энергоре­сурсов; учет выработки и потребления энергоресурсов; отбор информации и выдача ее на более высокие уровни иерархии;

уровень III - подсистема технико-экономического планирования, учета и анализа. При этом уровне управления осуществляются: перспективное планирование развития энергохозяйства; текущее планирование; планирова­ние планово-предупредительных ремонтов (ПНР); технико-экономический анализ; нормирование расхода энергоресурсов; обработка информации и пе­редача ее на более высокие уровни иерархии.

Организация энергоснабжения включает комплекс технических, эко­номических и социальных мероприятий. Организация электроснабжения должна включать следующие мероприятия:

- применение взаимного резервирования электрических сетей;

- сведение до минимума "холодного резерва" в линиях и трансфор­маторах, (все элементы системы электроснабжения должны постоянно находиться под нагрузкой);

- перевод в возможных случаях на параллельную работу источников питания, что может оказаться целесообразным и необходимым, например, при электроснабжении ударных резкопеременных нагрузок. Однако приме­нение параллельной работы в каждом отдельном случае требует технико-экономического обоснования;

- постоянный контроль и регулярная очистка электрооборудования сис­тем электроснабжения от вредных веществ, выделяемых в основном произ­водстве, сооружение дымовых труб и улавливателей, правильное расположе­ние подстанций и их конструктивное выполнение с учетом качества окру­жающей среды;

- применение повышенных напряжений в питающих и распредели­тельных сетях, приближение источников питания к электроприемникам с резкопеременной нагрузкой. Эффективным может быть повышение уровня токов КЗ в сетях с такой нагрузкой, а также применение трансформаторов с расщепленными обмотками, применение раздельного питания ударных и "спокойных" нагрузок;

-проведение мероприятий по повышению качества электроэнергии -использование синхронных компенсаторов толчковой нагрузки, синхронных электродвигателей, продольной емкостной компенсации, источников реак­тивной мощности, мероприятий по ограничению уровня высших гармоник и симметрированию нагрузок;

- обеспечение и поддержание баланса активной и реактивной мощ­ности, применение плановых ограничений и отключений потребителей, ис­пользование различных средств компенсации реактивной мощности, в пер­вую очередь не требующих дополнительных затрат.

- упорядочение тех­нологического процесса в целях улучшения энергетического режима обору­дования; выбор электродвигателей и трансформаторов с учетом их опти­мальной загрузки; применение устройств для ограничения холостого хода электроприемников; замена незагруженных трансформаторов и электродви­гателей при реконструкции электроснабжения и т. д.;

- применение компенсирующих устройств с автоматическим регули­рованием их мощности;

- организация диспетчерского управления и контроля за работой эле­ментов системы электроснабжения;

- применение автоматики для повышения надежности электроснаб­жения, например АВР - автоматическое включение резерва, АПВ - автома­тическое повторное включение, АЧР - автоматическая частотная разгрузка;

- повышение качества ремонта электрооборудования.

 

4 Планирование энергетического обслуживания предприятия

Для бесперебойной организации работы предприятия и выполнения запроектированных в плане технико-экономических показателей все участки его производственной деятельности, в частности энергетическое хозяйство, должны работать четко, по заранее разработанному и технически обоснованному плану. Износ оборудования в процессе эксплуатации и плохая организация его ремонта приводит к увеличению простоев оборудования.

 

4.1 Планирование технического обслуживания и ремонта

электроустановок

Для планирования и организации ремонта электроустановок составляются: перспективные графики ремонта основного оборудования и высоковольтных линий (ВЛ напряжением 35 - ПО кВ); годовые и месячные графики технического обслуживания, ремонта (ТОР) и диагностического контроля. Перспективный график ремонта разрабатывается на 5 лет ответственным за электрохозяйство для определения и размещения объемов ремонтных работ и служит основанием для планирования трудовых, материальных и финансовых ресурсов по годам планируемого периода.

Основой планирования и организации технического обслуживания и ремонта электроустановок является ремонтный цикл, который устанавливается в соответствии с правилами технической эксплуатации электроустановок с учетом конкретных условий работы.

Ремонт наземного оборудования организуется по системе планово-предупредительного ремонта (ППР) и диагностики оборудования.

Сущность системы ППР заключается в том, что через определенные плановые промежутки времени проводится техническое обслуживание и ремонт оборудования с заранее предусмотренным объемом работ.

Система ППР включает следующие мероприятия:

-техническое обслуживание;

-текущий ремонт;

-капитальный ремонт.

Техническое обслуживание – это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности электроустановок в период между двумя очередными ремонтами. Техническое обслуживание осуществляется для предупреждения прогрессирующего износа деталей и сопряжений путем своевременного проведения регулировочных работ, смазки, выявления дефектов и их устранения. Техническое обслуживание оборудования включает:

- контроль технического состояния изделия;

- очистка, смазка, замена отдельных деталей;

- регулировка в целях предупреждения повреждений;

- часть работ по устранению повреждений.

Виды технического обслуживания оборудования:

-периодическое техническое обслуживание осуществляется через установленные в эксплуатационной документации значения наработки или через определенные промежутки времени;

-сезонное техническое обслуживание проводится в целях подготовки изделия к использованию в осенне-зимних или весенне-летних условиях. Это техническое обслуживание включает операции по замене сезонных сортов эксплуатационных материалов с промывкой соответствующих систем установок по снятию утеплений и приборов предпускового подогрева и т.п.

Техническое обслуживание осуществляется регулярно ремонтным или эксплуатационным персоналом и производится в процессе работы электроустановок.

Текущий ремонт (Т)– это вид ремонта, выполняемый для обеспечения или восстановления гарантированной работоспособности электроустановок и состоящей в замене или восстановлении отдельный частей. При текущем ремонте требуется осуществлять остановку оборудования и отключение электрических сетей.

При текущем ремонте оборудования проводятся:

- частичная разборка оборудования;

- ремонт отдельных узлов;

- замена изношенных деталей;

- сборка, регулировка и испытание согласно инструкции по эксплуатации.

Текущий ремонт осуществляется либо на месте эксплуатации оборудования выездными ремонтными бригадами прокатно-ремонтных цехов или в самом ремонтном цехе в тех случаях, когда ремонт требует специальной оснастки и оборудования.

Капитальный ремонт (К) – это вид ремонта, выполняемый для восстановления неисправности и полного восстановления ресурса электроустановок с заменой или восстановлением любых узлов, включая базовые. При капитальном ремонте требуется осуществлять остановку оборудования и отключение электрических сетей.

При капитальном ремонте проводятся:

- полная разборка оборудования;

- мойка и дефектация деталей и узлов;

- сборка и регулировка оборудования;

- испытание под нагрузкой;

- окраска оборудования.

Капитальный ремонт оборудования выполняется центральными базами производственного обслуживания по ремонту оборудования (ЦБПО) или ремонтно-механическими заводами (РМЗ).

Методы организации ремонтных работ:

- агрегатный метод: в ремонтные цеха отправляют изношенные агрегаты оборудования, а на месте эксплуатации оборудования их заменяют запасными или отремонтированными;

- узловой метод: в ремонтные цеха отправляют отдельные неисправные узлы агрегатов и заменяют их запасными или отремонтированными. Этот метод более прогрессивный (эффективный), так как позволяет сократить простои оборудования и способствует созданию в ремонтных цехах запасов однотипных узлов, что улучшает качество ремонта. Затраты предприятия на создание обменного фонда узлов значительно меньше, чем на создание обменного фонда агрегатов;

- агрегатно-узловой метод, при котором в ремонтных цехах создаются обменные фонды узлов и агрегатов.

Планирование ремонтных работ базируется на показателях ремонтного цикла, межремонтного периода и структуры ремонтного цикла оборудования.

Структура ремонтного цикла оборудования – это чередование в определенной последовательности текущих и капитальных ремонтов в ремонтном цикле оборудования.

Структура ремонтного цикла представляет собой перечень и последовательность выполнения ремонтных работ и технического обслуживания. Между двумя капитальными ремонтами предусматривается несколько текущих ремонтов и несколько видов технического обслуживания.

Ремонтный цикл– это календарная продолжительность эксплуатации оборудования между двумя капитальными ремонтами.

Межремонтный период – это продолжительность эксплуатации оборудования между двумя смежными видами ремонтов.

Продолжительность ремонтного цикла (межремонтных периодов) зависит не только от конструктивных особенностей промышленных установок, электрооборудования, и степени интенсивности их использования, но и в значительной мере от условий и культуры эксплуатации оборудования, организации межремонтного обслуживания и качества выполнения ремонтных работ.

Пути совершенствования организации ремонта и обслуживания оборудования:

- организация централизованного ремонта оборудования на специализированных ремонтных заводах;

- совершенствование организационной структуры ремонтного хозяйства;

- применение передовых технологий и эффективных методов ремонта;

- совершенствование технической базы ремонтных работ.

Спецификация электрооборудования нефтяного промысла нефтегазодобывающего предприятия и структура ремонтного цикла по нормативным данным приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Спецификация оборудования и структура ремонтного цикла

№ п / п	Наименование объекта ЭО	Характеристика	Кол.	Структура ремонтного цикла	Продолжительность периода между циклами
ТО	ТР	КР
	Электродвигатели	20 кВт		К - Т - К
	15 кВт		К - Т - К
	16 кВт		К - Т - К
	17 кВт		К - Т - К
	25 кВт		К - Т - К
	30 кВт		К - 3Т - К
	35 кВт		К - 3Т - К
	10 кВт		К - 3Т - К
	Выключатель масляный	до 400 А		К - 3Т - К
	Конденсаторная установка	450 кВА		К – 7Т - К
	Комплектные трансформаторные подстанции	1*63 кВА		К - 7Т - К
	2*160 кВА		К - Т - К
	1*100 кВА		К - 7Т - К
	2*250 кВА		К -7Т - К
	2*630 кВА		К - 7Т - К
	ЛЭП 6кВ	до 70 мм2		К - 5Т - К
	КЛ 0,4кВ	до 25 мм2		К -Т - К
	до 16 мм2		К -Т - К

Исходными данными для составления графика технического обслуживания и ремонта, а также диагностического контроля электроустановок являются данные о показателях надежности (в первую очередь наработка и отказ за последние два года), режимах и условиях эксплуатации; сведения о выполнении ранее предусмотренных диагностических контролей, технического обслуживания (ТО), ремонтов и испытаний; информация о наработке с начала эксплуатации и фактически отработанном с момента ремонта времени, а также количестве пусков.

Задачи, решаемые системой технического обслуживания и ремонта:

- сокращение простоев технологического оборудования и ремонта;

- предупреждение преждевременного выхода из строя электрооборудования, линий электропередачи, устройств релейной защиты, электроизмерительных приборов и электроавтоматики;

- сокращение затрат времени, трудовых, материальных и финансовых ресурсов;

- повышение организационного уровня технического обслуживания и ремонта и ответственности персонала.

Годовое количество текущих или капитальных ремонтов рассчитывается для каждого вида электроустановок по формуле:

 

, (4.1)

где P_i – годовое количество текущих или капитальных ремонтов по электроустановкам i-го вида;

Q_i – количество единиц электроустановок i-го вида или протяженность линий электропередачи в км (по данным таблицы 4.1);

Ф – годовой календарный фонд времени одной электроустановки, ч;

(8760 час);

К_рвi , К_мвi – коэффициент использования по рабочему и машинному времени электроустановок i-го вида ;

Л_i – количество текущих или капитальных ремонтов в ремонтном цикле электроустановок i-го вида (по данным таблицы 4.1);

Т_i – ремонтный цикл электроустановок i-го вида, г.

Продолжительность ремонтного цикла электроустановок i-того вида рассчитывается по формуле:

 

Т=ФТ_i. (4.2)

Для расчета годового количества текущих и капитальных ремонтов электроустановок используются коэффициенты по рабочему и машинному времени, которые приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Коэффициенты использования электроустановок по рабочему и машинному времени в бурении.

Наименование электрооборудования	Коэффициенты использования
По рабочему времени	По машинному времени
Электродвигатели	0,71	0,90
Электростанции передвижные	0,75	0,86
Электрогенераторы 500 оборот / мин.	0,75	0,86
Трансформаторы силовые	0,86	0,90

Расчет количества текущих и капитальных ремонтов осуществляется по формуле 4.1 с использованием коэффициентов, приведенных в таблице 4.2, и структуры ремонтного цикла, приведенной в таблице 4.1.

Количество ТО, текущих и капитальных ремонтов в ремонтном цикле электродвигателей, трансформаторов, аппаратов высокого напряжения, электрических аппаратов напряжением до 1000В, линий электропередачи, кислотных и щелочных аккумуляторных батарей, конденсаторных установок в добыче нефти, в бурении скважин и в транспорте нефти и газа определяется по данным о продолжительности периода их эксплуатации (приложение А).

Планирование технического обслуживания ведется одновременно с планированием ремонтов при составлении годового плана – графика ремонта основного оборудования (приложение А).

Осмотры электрооборудования и его заземляющих устройств включаются в состав ТО, а для воздушных линий электропередачи осмотры планируются как самостоятельные операции и осуществляются по графику.

Расчет количества текущих и капитальных ремонтов электроустановок приведен в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Расчет годового количества текущих и капитальных ремонтов

электроустановок

№ п/п	Наименование и характеристика	Кол-во, шт.	Годовое количество ТР	Годовое количество КР
	Электродвигатели		20*8760*0,71*0,9*1/2*8760= =6,39	20*8760*0,71*0,9*1/2*8760= =6,39
		17*0,71*0,9*1/2=5,43	17*0,71*0,9*1/2=5,43

 

Окончание таблицы 4.3

			25*0,71*0,9*1/2=7,99	25*0,71*0,9*1/2=7,99
	Электродвигатели		150*0,71*0,9*1/2=47,93	150*0,71*0,9*1/2=47,93
		10*0,71*0,9*1/2=3,2	10*0,71*0,9*1/2=3,2
		17*0,71*0,9*3/2=16,29	17*0,71*0,9*1/2=5,43
		17*0,71*0,9*3/2=16,29	17*0,71*0,9*1/2=5,43
		9*0,71*0,9*3/2=8,63	9*0,71*0,9*1/2=2,88
	ВМ до 400А		440*0,86*0,95*3/8=134,81	440*0,86*0,95*1/8=44,94
	КУ- 450кВАр		11*0,86*0,95*7/8=7,86	11*0,86*0,95*1/8=1,12
	Комплектные трансформаторные подстанции		9*0,86*0,95*7/8=6,43	9*0,86*0,95*1/8=0,92
		16*0,86*0,95*7/8=11,44	16*0,86*0,95*1/8=1,63
		13*0,86*0,95*7/8=9,29	13*0,86*0,95*1/8=1,33
		5*0,86*0,95*7/8=3,57	5*0,86*0,95*1/8=0,51
			4*0,86*0,95*7/8=2,86	4*0,86*0,95*1/8=0,41
	ЛЭП 6кВ		10*0,86*0,95*5/6=6,81	10*0,86*0,95*1/6=1,36
	КЛ 0,4кВ		17*0,86*0,95*1/5=2,78	17*0,86*0,95*1/5=2,78
		16*0,86*0,95*1/5=2,61	16*0,86*0,95*1/5=2,61