Надійність електропостачання. Основні положення.

Під надійністю системи електропостачання у відповідності з ГОСТ 13377-67 розуміється властивість системи виконувати задані функції, забезпечуючи свої експлуатаційні показники в заданих межах на протязі необхідного часу.

Під роботоздатністю розуміється стан системи електропостачання, при якому вона здатна виконувати задані функції з параметрами, встановленими вимогами нормативних документів.

Подія, яка полягає в порушенні роботоздатності називається відмовою. Відмови виникають при роботі окремих елементів системи електропостачання – трансформаторів, вимикачів, роз’єднувачів, повітряних і кабельних ліній і т. ін. Відмови окремих елементів можуть викликати або і не викликати відмови системи електропостачання в цілому в залежності від конкретної схеми електропостачання.

Для забезпечення надійності електропостачання можуть застосовуватись різні способи, включаючи резервування. В загальному випадку потрібна надійність живлення для систем електропостачання промислових підприємств може бути забезпечена необхідною кількістю генераторів, трансформаторів, секцій шин, живильних ліній і засобів автоматики.

Для вибору оптимального варіанту системи електропостачання необхідно розв’язати три взаємопов’язані технічні і техніко-економічні задачі:

1. визначення надійності варіантів системи електропостачання, які розглядаються;

2. визначення капітальних затрат і річних експлуатаційних витрат, що відповідають кожному варіанту системи електропостачання;

3. оцінка шкоди споживачу, яка нанесена внаслідок перерви електропостачання в залежності від надійності живлення.

Рівень надійності може бути підвищений за допомогою встановлення більш дорожчого обладнання з запасом по напрузі і струмові, яке буде більш надійно працювати, якщо збільшення капітальних затрат буде супроводжуватись зниженням очікуваних збитків з таким розрахунком, щоби це зниження забезпечило загальне зниження приведених затрат.

Визначення збитків від перерви електропостачання.

Тривалість перерви електропостачання споживача складається з часу, необхідного для ліквідації причини перерви електропостачання і часу, який необхідний для поновлення електропостачання для технологічної електроустановки, що розглядається.

Перерва електропостачання призводить до збитків споживача тільки в тому випадку, якщо час перерви перевищує чи рівен граничному часу , який різний для різних споживачів, він визначає мінімальну тривалість перерви електропостачання, яка не відображається на роботі споживача, який розглядається, тобто .

Час визначає вимоги до показників надійності системи електропостачання. Для споживачів 1-ї категорії за умовами безпеки, складності відбудови технологічного процесу чи надмірно великих економічних збитків недопустима перерва в електропостачанні більше часу .

Допустима перерва в живленні споживачів 2-ї і 3-ї категорії може бути визначений на основі техніко-економічного порівняння різних варіантів електропостачання.

Час простою споживача складається з часу перерви електропостачання і часу, що необхідний для налагодження і приведення технологічного процесу до номінального режиму :

, (1)

Недовипуск продукції, що викликаний перервою електропостачання, визначається з виразу

, (2)

де – часовий випуск продукції при номінальному режимі роботи споживача; – кількість продукції, що попадає в брак через перерву електропостачання; – об’єм продукції, що випускається за період налагоджування і доведення технологічного процесу до номінального режиму.

Збитки споживача від перерви електропостачання можна розділити на дві частини:

1. збитки від розладу технологічного процесу, браку продукції, аварій (безпосередні збитки);

2. збитки від недовідпуску продукції, викликаної простоєм виробництва (додаткові збитки).

Безпосередні збитки від порушення електропостачання:

(3)

де – частина безпосередніх збитків, що не залежать від тривалості перерви технологічного процесу і викликаються самим фактом порушення електропостачання, наприклад поломка інструменту на металоріжучих станках; – частина прямих збитків, що залежить від тривалості перерви електропостачання, наприклад зарплата за простій робітників; – частина прямих збитків, що враховує витрати на відновлення технологічного процесу, наприклад витрати на очищення трубопроводів в виробництві штучного волокна, які забруднюються затверднувшим напівфабрикатом.

Згідно структури додаткових збитків всіх споживачів можна поділити на наступні чотири групи:

І група – перерва електропостачання призводить до недовипуску продукції, а виробіток недовипущеної продукції не здійснюється;

ІІ група – перерва електропостачання призводить до недовипуску продукції, а виробіток недовиконаної продукції здійснюється за рахунок організації в подальшому додаткових робіт;

ІІІ група – перерва електропостачання призводить до недовипуску продукції, а виробіток недовиконаної продукції здійснюється за рахунок форсування в подальшому режиму роботи споживача;

IV група – перерва електропостачання не призводить до недовипуску продукції чи можливий недовипуск продукції заміщується за рахунок резерву по виробництву без додаткових затрат.

Додаткові збитки споживача І категорії від перерви електропостачання:

, (4)

де – стала частина річних експлуатаційних витрат виробництва, яка не залежить від об’єму виготовленої продукції; – основні і оборотні фонди підприємства; – тривалість додаткових робіт, що викликані необхідністю компенсації недовипуску продукції через перерву електропостачання; – планова кількість годин роботи підприємства в рік.

Додаткові збитки споживачів ІІ групи:

, (5)

де – коефіцієнт, що враховує збільшення оплати за роботу в додатковий час; – річний тарифний фонд зарплати виробничих працівників, що працюють додатково; – річний фонд зарплати персоналу, пов’язаного з обслуговуванням обладнання, що працює додатково.

Додаткові збитки споживачів ІІІ групи:

, (6)

де – змінна частина експлуатаційних витрат виробництва на одиницю продукції, що змінюється при форсуванні виробничого режиму; – кратність форсованого режиму, яка рівна відношенню випуску продукції в форсованому режимові до випуску продукції в нормальному режимові за фіксований час;

– тривалість роботи підприємства в форсованому режимі.

Очевидно, що додаткові збитки споживачів ІV групи рівні нулю.