Автор: А.В. Трубкин (АО «Электронмаш»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №10/2016
Обеспечению и поддержанию необходимого уровня надежности систем электроснабжения (СЭС) нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (НП и НХП) должно уделяться внимание как на этапах разработки и изготовления электрооборудования, проектирования и монтажа СЭС, так и в процессе их эксплуатации.
Значительно выгоднее направлять усилия на создание надежного оборудования, чем пытаться поддерживать работоспособность недостаточно надежных систем и их элементов. Вместе с тем в процессе эксплуатации могут быть проведены очень важные мероприятия по повышению надежности эксплуатируемой СЭС и оборудования. Кроме того, ряд мероприятий по повышению надежности при разработке и изготовлении оборудования может быть осуществлен только на основе эксплуатационных данных. АО «Электронмаш» разрабатывает и предоставляет заказчикам системные решения в области электроснабжения и автоматизации производства. При этом вопросом повышения надежности изготавливаемого оборудования уделяется первостепенное внимание. Для этапа разработки оборудования наиболее характерны конструктивные и схемные меры повышения надежности.
К конструктивным мерам повышения надежности относятся:
- создание надежного оборудования, способного безотказно работать при широком диапазоне изменения условий его применения;
- учет изменения параметров, комплектующих изделий и оборудования в целом с течением времени;
- унификация и стандартизация оборудования, применение блочно-узлового принципа его построения;
- внедрение комплексной разработки и поставки оборудования.
Схемные мероприятия по повышению надежности сводятся к совершенствованию принципиальных схем электрооборудования. К ним относятся:
- создание возможно более простых схем;
- создание схем с ограниченными последствиями отказов;
- разработка схем с широкими допусками на параметры элементов, внешние условия и параметры режимов работы.
Важнейшей задачей этапа разработки оборудования, непосредственно связанной с проблемой повышения надежности, является учет и обеспечение требований современных методов организации технической эксплуатации СЭС:
- обеспечение удобства и безопасности эксплуатации электрооборудования;
- обеспечение его ремонтопригодности;
- внедрение современных средств контроля и диагностики состояния технических устройств;
- выполнение требований инженерной психологии и технической эстетики;
- разработка качественной эксплуатационной документации.
Для этапа изготовления электрооборудования характерны следующие меры повышения надежности:
- постоянное совершенствование технологии производства оборудования;
- автоматизация производства, обеспечивающая получение однородной (т.е. надежной) продукции;
- тщательный контроль качества выполнения работ на всех этапах производства;
- проведение полного комплекса испытаний оборудования (приемосдаточных, квалификационных, периодических, типовых) с целью выявления и устранения приработочных и конструктивных отказов еще до начала эксплуатации;
- проведение постоянного и целенаправленного статистического контроля качества и надежности продукции.
Применение перечисленных мер повышения надежности можно наглядно продемонстрировать на примере низковольтного комплектного устройства (НКУ) «Ассоль», серийно выпускаемого АО «Электронмаш» с 2005 г.
К числу конструктивных мер повышения надежности этого НКУ можно отнести следующие:
- применение высококачественных материалов и надежных комплектующих изделий ведущих производителей;
- унификация деталей несущей конструкции и оболочки НКУ, применение блочно-узлового принципа сборки корпусов;
- группирование аппаратуры присоединений в универсальные функциональные модули (выдвижные или стационарные);
- использование библиотеки стандартных узлов при разработке 3D-моделей НКУ.
К числу схемных мер повышения надежности НКУ «Ассоль» относятся:
- использование типовых схем НКУ, разработанных специально для НП и НХП и согласованных со службами эксплуатации;
- применение высоконадежных элементов, прошедших входной контроль.
Повысить надежность эксплуатации НКУ «Ассоль» можно следующим образом:
- разделением отсеков внутри НКУ металлическими перегородками с целью локализации короткого замыкания в пределах одного отсека;
- электрическими и механическими блокировками, предотвращающими ошибочные действия оперативного персонала;
- применением как выдвижных модулей (с возможностью их «горячей» замены), так и аппаратов втычного и выкатного исполнений;
- возможностью подключения кабелей без применения кабельных наконечников;
- использованием необслуживаемых болтовых соединений токоведущих частей;
- обеспечением удобного доступа к сборным шинам и местам подключения кабелей.
Как уже отмечалось, одной из мер повышения надежности электрооборудования является внедрение современных средств контроля и диагностики состояния оборудования. Помимо приема и распределения электроэнергии НКУ «Ассоль» при соответствующей комплектации может выполнять следующие функции:
- контроль параметров питающей сети и учет расхода электроэнергии;
- контроль состояния и положения коммутационных аппаратов, модулей и НКУ в целом в режиме реального времени;
- передача данных о состоянии оборудования в АСУЭ или АСУ ТП;
- контроль состояния электродвигателей, подключенных к НКУ;
- самозапуск подключенных к НКУ электродвигателей.
НКУ «Ассоль» может быть оснащено системой телемеханики ELWIT-L, которая помимо прочих выполняет функции, напрямую связанные с надежностью: передачу сообщений о возникновении предаварийных и аварийных ситуаций на APM диспетчера и/или мобильные телефоны; архивирование данных о параметрах работы НКУ, коммутационных аппаратов и подключенных к НКУ электродвигателях; систематизацию информации, необходимой для принятия решений по техническому обслуживанию и оптимизации работы электроустановки.
В результате удалось обеспечить значения показателей надежности НКУ «Ассоль», удовлетворяющие требованиям технических условий:
Наработка на отказ, ч 250 000 ч
Средняя расчетная наработка на отказ, ч 714 000
Вероятность безотказной непрерывной работы в течение гарантийного срока (три года) Более 0,965
Средний срок службы, лет 30
Среднее время восстановления, ч 2
Среднее оперативная продолжительность технического обслуживания секции НКУ, ч 8
Аналогичные меры по повышению надежности электрооборудования принимаются при разработке и изготовлений другой продукции АО «Электронмаш»: комплектных трансформаторных подстанций, комплектных распределительных устройств «Элтима» и «Элтима +», систем оперативного постоянного тока «ExOnSys», щитов, шкафов и станций управления и автоматики. При изготовлении этого оборудования используются современные технологии, включая конвейерную сборку, и новейшее технологическое оборудование, позволяющее свести к минимуму влияние «человеческого фактора». На всех этапах производства осуществляется контроль качества выполнения отдельных операций с персонализацией ответственности.
Все выпускаемое АО « Электронмаш» электрооборудование проходит испытания на соответствие требованиям действующих нормативных документов и технических условий. На предприятии постоянно осуществляется статистический анализ качества и надежности продукции, на основании которого вносятся изменения и дополнения в технические условия и программы и методики испытаний.
Система менеджмента АО «Электронмаш» соответствует требованиям ГОСТ ISO9001–2011 (ISO9001–2008) применительно к следующим областям деятельности: проектирование, разработка, производство, поставка, монтаж и наладка электрооборудования. Это подтверждается сертификатами ОС «Тест-С.-Петербург» и IQNet.
Применение высоконадежного электрооборудования позволит повысить надежность электроснабжения нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий.
