Управление электрохозяйством предприятий

Красник Валентин Викторович

n_i – число отказавших электродвигателей i-го типоразмера, шт.;

t_i – время простоя оборудования из-за демонтажа поврежденного и монтажа резервного электродвигателя, ч. Удельный ущерб, руб./(кВт-ч), от недовыпуска продукции можно найти из следующей формулы:

где С – стоимость годового выпуска продукции (фабрики, цеха и т. п.), руб.;

P_уст –

суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования на данном производстве, кВт;

T_o – годовой фонд односменной работы оборудования, ч;

k₁ – средний коэффициент сменности в году;

k₂ – коэффициент использования оборудования в году с учетом потерь времени на ремонт оборудования, болезни рабочего персонала и т. д.

Для более точной оценки ущерба от недовыпуска продукции из-за отказов электродвигателей формулу (15) необходимо скорректировать. Корректировка будет заключаться в том, что в числитель формулы (15) следует добавить ущерб на выплату зарплаты работникам У_з в период простоя, а в знаменателе формулы суммарную установленную мощность электродвигателей необходимо заменить потребляемой мощностью этих электродвигателей P_потр .

В соответствии с корректировкой формула (15) примет следующий вид:

Ущерб, руб., из-за выплаты зарплаты работникам оборудования в период простоя можно определить по формуле:

где 0,5 – 50%-ная выплата работникам в период простоя;

З_рч – почасовая заработная плата работников, руб./ч;

a – число машин, обслуживаемых одним работником;

k – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и начисления;

m – число возникающих неисправностей (отказов);

t_пр – продолжительность простоя, ч.

Расчеты показали, что значения удельного ущерба, подсчитанные по формулам (15) и (16), в большинстве случаев отличаются друг от друга незначительно. Это следует из того, что некоторое увеличение числителя в формуле (16) за счет дополнительного слагаемого У_з компенсируется в этой формуле увеличением знаменателя P_потр > P_уст .

Ущерб (руб.) из-за капитального ремонта поврежденных электродвигателей определяется по следующей формуле:

где С_pi – стоимость капитального ремонта одного электродвигателя і-го типоразмера, руб.;

l – число поврежденных электродвигателей, подлежащих капремонту.

Основным критерием экономической оценки безотказности работы электродвигателей должно явиться условие минимума двух первых слагаемых ущерба в формуле (12), т. е.

(1 – ₁)У_пр + (1 – ₃) У_р = min. (19)

Такое

условие достигается за счет возрастания коэффициентов эффективностей, т. е. при прочих равных условиях:

(1 -₁) + (1 -₃) = min

₁ + ₃ = max. (20)

Возрастание коэффициентов эффективности связано с повышением доли 4-го слагаемого в формуле (12), т. е.

Однако значение этого слагаемого с течением времени t снижается и при t = Т_ок становится равным нулю.

Если расчетный срок окупаемости Т_ок превысит нормативный срок Т_н, то дополнительные приращения затрат по обеспечению безотказной работы электродвигателей следует признать экономически неоправданными, и наоборот.

Однако следует принять во внимание, что применение спецзащит электродвигателей от аварийных режимов работы должно быть исключительной мерой, так как связано со значительными затратами. Кроме того, при этом нарушается бесперебойность технологического процесса, что вызывает справедливые нарекания со стороны технологической службы предприятия.

Например, обрыв фазы у электродвигателя или его перегрузка могут иметь скрытые причины возникновения, например, из-за износа и старения изоляции обмотки. Поэтому вместо того, чтобы устанавливать в этих случаях соответствующие спецзащиты, целесообразней осуществлять контроль за скоростью старения изоляции обмотки электродвигателей. Износ и старение изоляции являются одной из наиболее «коварных» причин выхода электродвигателей из строя из-за того, что отсутствуют внешние признаки их выявления.

Процесс старения и износа изоляции обмоток электродвигателей представляет собой совокупность ряда причин: срока службы изоляции, влияния параметров окружающей среды, степени нагрузки на валу электродвигателей и др. При неблагоприятном стечении этих факторов возникает форсированное старение изоляции с резким ухудшением ее электрических свойств.

На основании многочисленных опытов немецким ученым Монтзингером было установлено общее правило по определению срока службы изоляционных материалов с распространенным классом нагревостойкости А (из хлопчатобумажных, шелковых тканей, пряжи, бумаги и картона). Было установлено, что старение изоляции материалов этого класса подчиняется так называемому 8-градусному правилу в соответствии со следующей формулой:

где T_отн – скорость старения изоляции;

_н – нормативная предельная температура нагрева для изоляции класса А, °С;

 – фактическое превышение температуры, °С.

Согласно 8-градусному правилу из формулы (21) следует, что для обмоток с изоляцией класса А на каждые 8 °С перегрева срок службы изоляции уменьшается, а ее старение ускоряется в 2 раза. Например, в соответствии с ГОСТ 183-74 «Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия», превышение температуры для изоляции класса А составляет 65 °С, а температура окружающей среды принята равной +40 °С. Следовательно, предельная температура для изоляции с нагревостойкостью класса А составляет 65 + 40 = 105 °С. Температура, оказывающая влияние на старение изоляции обмоток, складывается из превышения температуры для изоляции данного класса обмотки и температуры окружающей среды, т. е. для изоляции класса А скорость старения будет