4.3. Техническая диагностика ауз

Опыт эксплуатации шахтных электроустановок позволяет сделать вывод, что основной причиной значительных нарушений технологического процесса при отказах электрооборудования является недопустимо большие потери на идентификацию отказа: по данным практики и специальных исследований на поиск неисправности уходит до 80 – 90 % общего времени восстановления. Известные многочисленные работы по исследованию надежности шахтного электрооборудования позволили значительно повысить надежность отдельных его элементов, разработать оптимальную организацию профилактических осмотров и ремонтов, что существенно уменьшило появление неисправностей в межосмотровой период. Однако даже при снижении аварийных отказов элементов аппаратуры и повышении общего качества аппаратуры управления и защиты (АУЗ) простои технологического оборудования вследствие отказов АУЗ являются недопустимо большими.

4.3.1.Особенности технической диагностики шахтной аппаратуры управления и защиты (ауз).

Техническая диагностика шахтной АУЗ осуществляется по условиям эксплуатации в следующих случаях:

-профилактический осмотр и наладка АУЗ перед подключением аппаратуры;

-периодические профилактические осмотры и ремонты (ревизия)эксплуатируемого АУЗ по графику ППР;

• аварийная (вынужденная) техническая диагностика АУЗ.

Профилактический осмотр и наладка АУЗ перед подключением производится на поверхности в условиях специализированной мастерской или электроцеха с применением испытательных стендов и других технических средств специально обученным персоналом. Объем диагностических работ определяется фактическим состоянием аппаратуры и требованиями, предъявляемыми к аппаратуре. На этом этапе непосредственное влияние мероприятий по технической диагностике на основной технологический процесс не оказывается. В принципе диагностирования состояние АУЗ на этом этапе не имеет каких либо специфических особенностей по сравнению с аналогичными работами в других отраслях.

Ревизия АУЗ производится на аппаратуре, установленной в шахте, но при планово остановленном основном технологическом процессе. Работа проводится в этом случае специально обученным персоналом, оснащенным необходимыми техническими средствами и запчастями. Объем и порядок проведения диагностических работ регламентированы соответствующими Правилами и Инструкциями.

Значительную сложность представляет процесс аварийного диагностирования при отказах АУЗ, обеспечивающей нормальное функционирование основного технологического процесса.

Особые затруднения в этом случае вызывает идентификация отказа. Это обусловлено тем, что по технологическим требованиям предусмотренная для обеспечения технологического процесса АУЗ оснащается дополнительно вспомогательным оборудованием и специальными средствами (посты и кабели управления, средства автоматизации, технологические датчики и т.п.). Кроме того и АУЗ, и комплектующие средства автоматики содержат различные технологические защиты и блокировки. Срабатывание любого элемента этого сложного комплекса воспринимается оператором однозначно - как отказ АУЗ, вызывающий остановку технологического процесса.

Поэтому задача идентификации отказов является особо актуальной при технической

диагностике эксплуатируемой АУЗ. Трудность идентификации отказов эксплуатируемой АУЗ обусловлена следующими основными причинами:

а)жесткая зависимость технологического процесса от исправности АУЗ;

б)растянутость в пространстве АУЗ и комплектующих средств;

в)жесткий дефицит времени диагностирования;

г)строго регламентированный по условиям безопасности в подземных выработках объем и порядок тестирования;

д)широкое оснащение АУЗ и комплектующих средств специальными и блокировками.

Зависимость технологического процесса от нормального функционирования АУЗ приводит к каскадному развитию отказа АУЗ, что может повлечь тяжелые последствия (опасность для жизни, необратимое нарушение технологического процесса) либо значительные потери, намного превосходящие не только затраты на диагностическое оборудование, но и стоимость самого комплекта АУЗ. Растянутость в пространстве комплекса АУЗ обусловлена технологией: отдельные компоненты комплекта АУЗ могут располагаться друг от друга на расстояниях в сотни и тысячи метров при отсутствии связи и сигнализации между местами их установки. Сложность идентификации отказа в этих условиях очевидна.

Жесткий дефицит времени на диагностирование объясняется причинами, изложенными выше. Следствием же указанного обстоятельства может явиться отступление от установленного регламента тестирования, появление ошибок, что может привести к весьма тяжелым последствиям: поражению человека, взрыву, пожару и т.д.Техническая сложность комплекта АУЗ требует высокой квалификации персонала, производящего идентификацию отказа, что в шахтных условиях не всегда достижимо. Высказанные соображения позволяют сделать вывод, что особая трудность испытываете при техническом диагностировании АУЗ, находящейся в эксплуатации, сводится, в основном , к оперативной идентификации отказавшего элемента за минимальное время в условиях жестких ограничений. Глубина идентификации определяется конструктивной проработкой объекта диагностирования: при блочном (модульном) исполнении аппарата глубина идентификации ограничивается определением неисправного легко заменяемого блока (модуля).

Проблема оперативной идентификации эксплуатационных отказов связана с решением следующих основных задач:

а)оптимальный уровень диагностической оснащенности АУЗ с учетом условий эксплуатации;

б)оптимальная стратегия оперативной идентификации отказа;

в) разработка оптимальных технических средств диагностики.

Под диагностической оснащенностью АУЗ понимается наличие в аппаратуре встроенных средств диагностирования идентификаторов, позволяющих получить, автоматически или путем информацию выполнения регламентированных тестов необходимую информацию о работоспособности соответствующего элемента. Очевидно, что избыточное применение средств диагностирования достаточно сложных и в большом количестве неизбежно приведет к снижению надежности самого аппарата и его удорожанию. Поэтому задача диагностической оснащенности может быть эффективно решена лишь в оптимальном варианте. Результаты этого решения могут использоваться при проектировании АУЗ и в процессе ее эксплуатации.

Оптимальность стратегии процесса идентификации эксплуатационного отказа определяется минимальным временем поиска неисправности при выполнении минимально необходимых тестовых процедур с учетом ограничений, накладываемых требованиями горной технологии. Очевидно, что решение этой задачи находится в тесной связи с диагностической оснащенностью АУЗ. К техническим средствам диагностики, особенно встроенным, предъявляются противоречивые требования: с одной стороны, они должны давать достаточную информацию о различных состояниях объекта (это определяет их сложность), а с другой стороны - иметь надежность, не влияющую на надежность аппарата в целом (это возможно при максимальной их простоте). Оптимальное решение задачи требует специальных исследований. Корректное решение всех постановленных задач возможно при формализованном подходе процесса идентификации эксплуатационных отказов, что само по себе представляет отдельную проблему.