Модуль 1 Электр құрылғыларын эксплуатациялаудың теориялық негіздері
1 Дәріс.Эксплуатация теориясының негізгі түсініктері мен анықтамалары
Қазіргі кезде кез келген өнеркәсіптің техникалық базасы әзірлеу мүмкіндігінің, техникалық құралдарды дайындаудың және оның эксплуатация талаптарының жинақтық есебі негізінде құрылып, жұмыс істейді. Тек осындай жинақтық көзқарас кезінде ғана техниканы пайдаланудың тиімділігі қамтамасыз етіледі.
Электрқұрылғыларын эксплуатациялау – бұл оның жасалған уақытынан бастап барлық өмір сүру кезеңдерін қамтитын жиынтық: орнатылатын жеріне тасымалдау, қосуға дайындау және монтаж, тағайындалуы бойынша жұмыс істеуі, техникалық қызмет көрсету, бос тұрған кезінде сақтау, күрделі жөндеу және жаңғырту. Эксплуатацияның аяқталуы бұйымның шектік күйімен анықталады, яғни қорғаныс талаптарының бұзылуы, жою мүмкін болмайтын параметрлік ауытқулар немесе жою мүмкін емес эксплуатация тиімділігінің төмендеуі.
Электр құрылғыларын нақты бір функцияларды орындау үшін қолданады. Халықшаруашылық көзқарас бойынша эксплуатация электрқұрылғыларының тұтынушы қасиеттерін іске асыру болып табылады. Бұл кезде эксплуатацияның екі түрін бөліп көрсетуге болады: өндірістік және техникалық.
Өндірістік эксплуатация – бұл электрқұрылғыларды тағайындалуы бойынша қолдану процесі, нәтижесінде электр энергиясы басқа энергияға түрленеді. Бұл процесс кезінде тек электртехникалық қызметкерлер ғана емес, сонымен қатар техникалық объектілерді жұмыс істейтін қызметкерлер де қатысады. Процестің нәтижесі бұл – түрленген және технологиялық объектілерге берілген энергия болып табылады.
Техникалық эксплуатация – бұл сақтау немесе пайдалану кезінде жоғалтатын қасиеттерін қалпына келтіруді қамтитын электр құрылғының талап етілетін күйін ұстап тұру және қамтамасыз ету процесі. Техникалық эксплуатацияны өндірістің немесе кәсіпорынның энергетикалық қызмет мамандары жүзеге асырады.
Электр құрылғыларының ұзақ және сенімді жұмысына эксплуатация шарттары тікелей әсер етеді.
Эксплуатация мақсаты. Электр құрылғы қандай да бір қондырғының белгілі бір функциясын орындауға арналған немесе өнім шығаруға арналған бөлігі болып табылады.
Өндірістік жүйенің мақсаты – өнім шығаруды көбейту, сапасын жоғарылату және ақысын төмендету есебі негізінде қоғам талаптарын қанағаттандыру. Ол үшін электр құрылғы және барлық элементтер жиынтығы өндірістік жүйеге бағынуы қажет. Сондықтан эксплуатация мақсаты талап етілетін сенімділікті қолдау және электр құрылғыны ұтымды пайдалану есебі негізінде электрификацияланған технологиялық объектілердің тиімді жұмысын қамтамасыз ету болып табылады.
Электр жабдықтары барлық уақытта белгiлi бiр қажеттi өнiм шығаратын өндiрiстiк жүйенiң құрамына кiредi.
Өндiрiстiк жүйенiң негiзгi мақсаты - қоғамды сапасы жоғары, саны жеткiлiктi, өзiндiк құны төмен өнiммен қамтамасыз ету. Өндiрiстiк жүйенiң барлық элементтерiмен қатар электр жабдықтарыда осы мақсат үшiн жұмыс iстеуі қажет.
Сондықтан эксплуатациялаудың негiзгi мақсаты – электр жабдықтарының технологиялық нысанның талабына сай, жоғары сенiмдiлiкпен, өнiмдi жұмыс iстеуiн қамтамассыз ету болып табылады.
Т – технологиялық объект
Ер - еңбек ресурстары
Мр - материальдық ресурстар
Эр - энергетикалық ресурстар
Сурет 1.1-
Зерделеу объектісінеэлектр құрылғыны мысал ретінде қарастырамыз. Электр құрылғыларынан талап етілетін эксплуатация сапасына жету үшін әсер етеді: электр энергия сапасын анықтайтын электр жабдықтау көзі; эксплуатацияға жарамдылығын сипаттайтын пайдаланылатын электр құрылғыларының эксплуатациялық қасиеттері; қоршаған орта шарттары мен пайдалану режимдерін анықтайтын технологиялық объект; қызмет ету сапасы, жөндеу және электр құрылғыларының сенімділігін қамтамасыз ететін басқада жұмыстар бағынатын эксплуатациялық қызмет. Аталған элементтер жүйесі электр құрылғыларын эксплуатациялау теориясының жалпы зерделеу объектісін құрайды.
Электр жабдықтарын эксплуатациялаудың тиімділігі мен сапасына негізінен әсер ететін:
Электр энергиясының сапасын анықтайтын энергия көзі - И;
Электр жабдығының эксплуатациялауға бейімділігін сипаттайтын эксплуатациялық қасиеттері - Э;
Пайдалану режимі мен қоршаған ортаны сипаттайтын технологиялық объект - Т;
Электр жабдығының сенімділік деңгейін қамтамасыз ету үшін жүргізілетін техникалық қызмет көрсету мен жөндеу сапасын сипаттайтын электротехникалық қызмет - С.
Аталған, бірімен бірі тығыз байланыстағы элементтердің жүйесі – электр жабдықтарын эксплуатациялау теориясында қарастырылатын объект И–Э–Т–С болып табылады.
сурет 1.2-
Келтірілген жүйенің әр элементі табиғатта бар объектіге сәйкес келеді, яғни қарастырылатын объектің кеңістіктегі шекарасын көрсетеді.
Келтірілген жүйенің әр элементі табиғатта бар объектіні сипаттайды.
И – энергия көзі– ауыл шаруашылығын электрмен жабдықтау жүйесінің электр жабдықтары.
Э - электрқабылдағыш – жайға кірмеден бастап, технологиялық объектің жұмыс тетігіне немесе жұмыс бөлігіне дейінгі аралықтағы электр жабдықтарының жиынтығы. Бұларды үш топқа бөлуге болады:
Эи – энергия көзіне қосатын құрылғылар (ішкі тартылым, жүргізіп жіберу құралдары, автоматика құрылғылары т.с.с.);
Эп – электр қабылдағыштың өзі, немесе энергияны түрлендіргіш (электр машинасы, электрқыздырғыш т.с.с.);
Эт – энергияны электрқабылдағыштан технологиялық объеке беру құрылғылары (электржетегінде – муфта немесе ремендік бергіш, сәулелендіргіш қондырғыда – электршамы т.с.с.)
Т - технологиялық объект– кез келген электрлендірілген машина, қондырғы, үздіксіз-технологиялық линия және басқа ауыл шаруашылық техникалары.
С – эксплуатациялау қызметі– шаруашылықтың немесе ауданның электр жабдықтарының тиімді пайдалануын бақылайтын, қызмет көрсететін (жөндейтін) электротехникалық қызмет мамандары (ЭТС) мен олардың қызмет көрсету-жөндеу базасы.
Қаратырылатын объект кеңiстiк шекарасымен қатар, оны іріктеп құрастыру, пайдалану, қызмет көрсету сияқты процесстердi біріктіретін уақыт шекарасымен де сипатталады. Электр жабдықтары ,ол пайдаланылатын технологиялық объектің барлық талаптарына (жұмыс режимі, қоршаған ортаға бейімділігі т.б.) сай болғанда ғана сапалы да тиімді пайдаланылады. Сондықтан, Іріктеп құрастыру процесі эксплуатациялаудың құрамына кіреді.
Электр жабдықтары (электр жетек, электр жарықтандырғыш, т.с.с.) пайдаланылатын орындар саналуан, тұтынушылардың қоятын талаптары да сантүрлi болғандықтан, олардың бәрiн қанағаттандыратын электр жабдығын өндiру мүмкiн емес. Сол себептi, электр жабдықтарын өндiретiн зауыттар, өз өнiмдерiн белгiлi бір орташа жағдайда эксплуатациялауға бейім етіп жасап шығарады. Ал электр жабдығын қолданатын технологиялық объект белгілі болса, оның жұмыс режимі, қоршаған ортасы туралы мағлұматтар анық белгілі деген сөз. Электр жабдықтарын осы жағдайда пайдалануға қаншалықты лайықты екендігін эксплуатациялаушы мамандар тексерiп, қажет болса, оларды басқа түрөлшемдерiне ауыстыруларына болады.
Осы айтқандарымыздың негізінде төмендегі анықтаманы беруге болады.
Эксплуатациялау=құрастыру+пайдалану+қызмет көрсету
Қарастырылатын объектің уақыт шекарасын анықтайтын іріктеп құрастыру, пайдалану және қызмет көрсету процестерінің өзара байланысы
Эксплуатация шарттары – бұл электр құрылғыларын эксплуатациялау тиімділігі бағынатын барлық сыртқы факторлар жиынтығы. Оларға келесі шарттар жатады: пайдалану, қоршаған орта, электр жабдықтау және қызмет көрсету шарттары.
Пайдалану шарттарытехнологиялық объект ерекшеліктеріне байланысты. Оны жұмыс режимі, жүктелу деңгейі мен сипаты, ай, жыл және тәулік бой жұмыспен қамтылуы, сонымен қатар электр құрылғы істен шыққан кездегі пайда болатын технологиялық нұқсан мөлшерімен сипатталатын объект жауапкершілігі бойынша анықтайды.
Қоршаған орта шарты электр құрылғыға жұмыс процесі немесе бос тұру кезінде тұрақсыздану әсерін сипаттайды. Бұл топтан климаттық шарттарды, орналасуын, газдылық, ылғалдылық, діріл деңгейін және электр құрылғының қасиеттерін төмендететін басқа да әсерлерді бөліп көрсетуге болады.
Электр жабдықтау шартыэлектр энергия көзінің электр құрылғының жұмыс процесіне және сенімділігіне әсерін бағалайды. Олар жіберілу режимінде қалыптасқан энергия сапасымен, берілу және тарату жүйесіндегі энергия шығынымен, сонымен қатар электр энергиясының үлестік шығындарымен сипатталады.
Қызмет көрсету шарттарытехникалық қызмет көрсету сапасы, ағымдық және күрделі жөндеу, істен шығуды жедел жою және барлық эксплуатациондық жұмыстарға шығындалған ресурстар туралы мағлұмат береді.
Эксплуатации тиімділігі. Жалпы жағдайда тиімділік бұл – алға қойған міндетті тиімді орындау немесе белгілі бір мақсатқа жету. Тиімділікті өлшеу үшін тиімділік өлшемі ретінде зерделенетін жүйенің кейбір сипаттамаларын қолданады. Бұл жағдайда дұрыс таңдау маңызды халықшаруашалық мәнге ие екендігін ескереді, себебі қате өлшем орындаушы ұжым жұмысының нәтижелігін бұрмалап, олардың іс-әрекетін жалған жолға бағыттайды.
Тиiмдiлiк дегендi жалпы түрде, берiлген тапсырманы, немесе тиiстi жұмыстарды, ойдағыдай атқару, яғни белгiлi бiр мақсатқа жету деп түсiну орынды.
Тиiмдiлiктi бағалау үшiн, зерттелетiн жүйенiң белгiлi бiр сипаттамалары тиiмдiлiк критериі ретінде қабылданады.
Тиiмдiлiк критериін дұрыс таңдаудың маңызы зор. Егер, критерий дұрыс таңдалмаса, жұмыс нәтижесiне дұрыс баға берiлмеуi, бүкiл бiр ұжымның жұмысының дұрыс бағаланбауы ықтимал.
Күрделi қаржы мен жаңа техниканың тиiмдiлiк критериі ретiнде, негiзiнен, келтiрiлген шығын каритериі қабылданған. Келтiрiлген шығын –З, нормативтi тиiмдiлiк еселiгi - Ен арқылы, бiр жылға келтiрiлген күрделi қаржы К мен өндiрiстiк шығындардың И қосындысына тең
З = Ен К + И
Бұл критериді тек атқарылған жұмыстың соңғы нәтижесi бiрдей болатын нұсқаларды салыстырғанда ғана қолдануға болады. Көпшiлiк жағдайда эксплуатациялық жұмыстардың қалай ұйымдастырылғандығына байланысты шығын өзгередi, пайдаланатын электр энергиясының мөлшерi мен өндiрiстiң соңғы нәтижесi де өзгерiске ұшырайды. Бұл жағдайда келтiрiлген меншiктi шығын критериін қолданған орынды.
З = (Ен К + И + У)/ W
Мұндағы У – электр жабдығының бұзылуы немесе жұмыс сапасының нашарлауы салдарынан болған өндірістік шығын (зиян), W – бір жыл бойы тұтынылған энергия көлемі
Электр жабдықтарына байланысты өндiрiс шығынын төмендегi теңдеу бойынша анықтауға болады.
И = Ирен+Икр+Иэ+Ито+Итр+Ипр
Мұндағы Ирен– реновациялық шығын, яғни электр жабдығы өзiнiң жұмыс мерзiмiн толық тауысқанда, өндiрiстiң негiзгi қорын толықтыруға жұмсалатын шығын; Икр– күрделi жөндеу үшiн қажеттi амортизациялық шығын; Иэ– электр энергиясыны құны; Ито–техникалық қызмет көрсетуге кететiн шығын; Итр–ағымдағы жөндеуге кететiн шығын; Ипр–басқа ескерілмеген шығын түрлерi.
Өндірістің энергияға деген сұранысы қай нұсқада, келтірілген шығын көлемі төмен жағдайда қамтамасыз етілсе, сол нұсқа келтірілген шығын бойынша тиімді деп саналады.
Электр жабдықтарының эксплуатациялық жағдайлары неғұрлым толық ескерiлсе, жоғарыдағы теңдеулер бойынша зерттеудiң нәтижесi де соғұрлым бағалы болады. Зерттеудiң нәтижесi жоғары болсын десек, қарастырылатын объект сипаттамаларының кездейсоқ өзгеруiн, мағлұматтың толық еместiгiн және эксплуатацияның көп қырлы екендiгiн ескеру керек. Бұл математикалық есептеулерді қиындатып жібереді.