Характеристика электрооборудования и электротехнологий в организации

Обеспечивающим хозяйствам, к которым относится энергетика предприятия, присуща как организационно-техническая, так и экономическая взаимосвязь с основным производством. Затраты на энергосбережение и использование энергии при производстве продукции должны окупаться эффективностью основного производства. Рост затрат с целью повышения качества энергоснабжения может быть целесообразным в случае, если благодаря этому повышается производительность оборудования и труда, снижается себестоимость продукции, повышается её качество и увеличивается прибыль.

Энергохозяйство предприятий характеризуется высокой трудоёмкостью проведения ремонтных, складских, энергетических и инструментальных работ. Так, на ремонтное, складское, энергетическое, инструментальное и транспортное обслуживание приходится 88% общего объема вспомогательных и обслуживающих работ.

В настоящее время особо возросло значение энергетики промышленного предприятия в системе технического обслуживания основного производства. Это вызвано усложнением и удорожанием систем энергоснабжения, а также необходимостью проведения мероприятий по сбережению энергии и по охране окружающей среды.

На промышленных предприятиях используется широкая спецификация эектрооборудования.

На буровых предприятиях применяется следующее оборудование с электродвигателями определенной мощности:

- комплектная буровая установка завода «Уралмаш» БУ 3200/200-2М2Я для бурения нефтяных и газовых скважин с условной глубиной 3200м с электрическим приводом постоянного тока. Мощность бурового насоса - 950 кВт. Расчётная мощность на входном валу подъемного агрегата - 670 кВт. Расчётная мощность привода ротора - не более 370 кВт;

- комплекс механизмов АСП для механизации и частичной автоматизации спускоподъемных операций. Показатели АСП-ЗМ: автома­тический элеватор -ЭА-400, длина свечи - 23-29м, мощность электродвигате­ля для приводной тележки и стрелы - 10 кВт;

- для буровой установки применяется А-образная вышка завода «Урал­маш»; подъём и опускание вышек осуществляются буровой лебёдкой с по­мощью специальных устройств, номинальные мощности двигателей - 15 кВт.

В буровых установках для кустового бурения скважин предусмотрены механизмы для перемещения блоков, установки блоков с точки на точку эшелоном по направляющим балкам, а также устройства для выравнивания вышечного блока в процессе бурения. Применяются двигатели номинальной мощностью 20 кВт;

- буровые насосы двухпоршневые двухстороннего действия - УНБ-30А номинальной мощностью 30 кВт;

- буровые лебёдки ЛБУ22-720 с натяжением ходового конца талевого кана­та 220 кН. Вспомогательный - тормоз ТЭИ-710-45 (электрический индукцион­ный);

- талевые механизмы (кронблоки, талевые блоки, крюки) для использования в комплекте с механизмами типа АСП, включая автома­тический элеватор УКБА-6-250, максимальная нагрузка - 2500 кН, число ка­натных шкивов - 6, крюкоблоки - УТБК 5-225 (НБО-Э), талевые блоки для ра­боты с АСП - УТБА-6-500 (БУ UNOC 500ДЕ), вертлюги - УВ-250МА с макси­мально допустимой нагрузкой 2500 кН;

- гидравлический привод имеет следующие характеристики: объем рабо­чей жидкости в системе - 0,48-0,5м³. Путь перемещения эшелона блоков за один ход гидроцилиндров - 1500мм, максимальная высота выравнивания - 300 мм. Система оборудована специальным заправочным насосом произво­дительностью 26 дм³ /мин. с рабочим давлением 2,5 МПа;

- буровая установка также снабжена циркуляционными системами, вы­пускаемыми ДООТ «Хаденежский машзавод» ЦС 100Э(01).

Для привода вспомогательных механизмов нефтеперекачивающих агрегатов и общестанционных устройств применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором единых серий АО, 4А, АИР, РП, МТКF и т.д. и частично двигатели постоянного тока мощностью от 22 кВт до 1250 кВт соответственно напряжением 0,4 - 6 кВ.

Для преобразования электрической энергии служат комплектные трансформаторные подстанции (КТП), понижаюшие напряжение с 35 кВ и 6 кВ до необходимого для питания силового электропривода и работы искусственного освещения напряжением 0,4 кВ. В них установлены трансформаторы мощностью 250 кВА, 400 кВА и 630 кВА.

Для передачи и распределения электроэнергии напряжением 35 кВ и 6 кВ используются высоковольтные воздушные линии электропередачи (ВЛ), а также кабельные линии (КЛ). Кабельные линии используются в основном для передачи электрической энергии на сравнительно небольшие расстояния до нескольких километров.

Кроме электродвигателей основного оборудоания персонал электроцехов обслуживает конденсаторные установки, кабельные линии, электрические сети, комплектные трансформаторные подстанции и другое электрооборудование и электроустановки.

С целью расчета затрат на содержание и эксплуатацию электрооборудования в таблице 1.1 приведена спецификация электрооборудования нефтяного промысла нефтегазодобывающего предприятия.

Таблица 1.1 – Спецификация электрооборудования на нефтяном промысле

№ п/п	Наименование объекта	Характеристика	Количество, шт.
1.	Электродвигатели 0,4 кВ	1500 об / мин. 20 кВт
2.	750 об. / мин. 15 кВт.
3.	750 об. / мин.16 кВт.
4.	750 об. / мин.17 кВт.
5.	1500 об./ мин. 25 кВт.
6.	1250 об / мин.30 кВт.
7.	1500 об. / мин.35 кВт
8.	750 об. / мин.10 кВт
9.	Выключатель масляный	До 400 А
10.	Конденсаторная установка	450 кВАр
11.	Комплектные трансформаторные подстанции	1*63 кВА
12.	2*160 кВА
13.	1*100 кВА
14.	2 *250 кВА
15.	2*630 кВА
16.	ЛЭП 6 кВ	до 70 мм2
17.	КЛ 0,4 кВ	до 25 мм2
18.	до 16 мм2

 

На основе заданных видов и количества электрооборудовании в курсовой работе рассчитывается потребное количество текущих и капитальных ремонтов, численность ремонтных рабочих, оперативного персонала, потребность и стоимость потребляемой электроэнергии, что позволяет сформировать затраты на содержание и эксплуатацию электрооборудования технологических комплексов и промышленных установок.

 

2 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.

 

2.1 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 2.1.

Таблица 2.1 – 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:

 

, (2.1)

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. (2.2)

Для расчета годового количества текущих и капитальных ремонтов электроустановок используются коэффициенты по рабочему и машинному времени, которые приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – 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 2.1 с использованием коэффициентов, приведенных в таблице 2.2, и структуры ремонтного цикла, приведенной в таблице 2.1.

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 2.3.

Таблица 2.3 – 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