Валентин Красник - Управление электрохозяйством предприятий
12.1.009-76 «Электробезопасность. Термины и определения» (переиздан в 1999 г.) расшифровывается следующим образом: 12 – код стандарта ССБТ;
1 – код классификационной группы, которая показывает, что данный стандарт относится к стандартам общих требований и норм по видам опасных и вредных производственных факторов;
009 – порядковый номер стандарта этой группы;
76 – год регистрации стандарта.
Созданная в стране единая система ССБТ является первой и уникальной в практике мировой стандартизации, которая объединила разрозненные нормативные документы по охране труда и технике безопасности. Данная система обязывает неукоснительно выполнять требования безопасности на всех стадиях, начиная от проектирования, изготовления, монтажа, наладки и испытаний и кончая эксплуатацией и ремонтом.
К внедрению и выполнению требований ССБТ на предприятиях (организациях) подключены практически все структурные подразделения, в том числе и энергослужбы предприятия (организации).
В вопросах организации и управления электрохозяйством предприятия должно уделяться особое внимание улучшению условий охраны труда в электроустановках и проблеме электробезопасности на основе существующей стандартизированной системы ССБТ.
ГЛАВА 11
РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ УЩЕРБА ПРИ ОТКАЗАХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
В гл. 8 был оценен экономический ущерб от повышенного потребления реактивной мощности асинхронными двигателями (АД), составляющие которого приведены на рис. 5.
Чтобы получить более полное представление о возможных экономических убытках в электрохозяйстве предприятий, необходимо уметь определить количественные показатели ущерба при отказах АД. Это тем более важно, что АД являются самым массовым видом приводных электродвигателей на многих промышленных предприятиях и уровень их безотказной работы во многом определяет показатели электрохозяйства в целом.
Суммарный экономический ущерб
, руб./г. при отказах электродвигателей состоит из ущерба от простоя оборудования, обусловленного недовыпуском продукции Упр и затрат на ремонт отказавших электродвигателей Ур или приобретение новых электродвигателей У , т. е.
Если принять меры к обеспечению безотказности работы электродвигателей за счет использования специальных защит, то общий ущерб при отказах электродвигателей снизится за счет снижения или полного отсутствия второго слагаемого (Ур или Ун) в формуле (11). Первое слагаемое в формуле полностью исключить практически невозможно, поскольку может наблюдаться простой оборудования из-за отключения защиты электродвигателей от сети при возникновении ряда причин, которые при отсутствии защиты привели бы к повреждению электрической машины, а именно: выпадению одной из фаз питающей сети, технологическим перегрузкам, чрезмерному колебанию напряжения сети и др.
С учетом затрат на спецзащиту общий экономический ущерб можно выразить следующим образом, руб./г.:
где V1, V2, V3 -коэффициенты эффективности применения спецзащит (при V1 = 1 отсутствует ущерб от простоя оборудования; V2 = 1 – отсутствует ущерб, связанный с затратами на приобретение новых электродвигателей; V3 = 1 -отсутствует ущерб на ремонт поврежденных электродвигателей);
Tok – срок окупаемости затрат на разработку и применение спецзащит;
ti – текущий i-й момент времени эксплуатации электро-двигателей.
При расчетах экономической эффективности принимается, что
0 ≤ ti ≤ Tok.
Из формулы (12) видно, что при Tok = t затраты на защиту полностью окупаются.
В соответствии с существующей много лет Методикой определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на электротехническое оборудование принят 6,7 г.
Расчетный срок окупаемости дополнительных затрат на спецзащиту можно определить, как отношение затрат Ус к эффекту, вызванному этими затратами, т. е.
Упрощенный подсчет годового ущерба, руб., от простоя технологического оборудования при отказах электродвигателей производится по следующей формуле:
где У – удельный ущерб от недовыпуска изготовляемой продукции, руб./(кВт-ч);
Pi – номинальная мощность электродвигателя /-го типоразмера, кВт;
ni – число отказавших электродвигателей i-го типоразмера, шт.;
ti – 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.;
PΣуст – суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования на данном производстве, кВт;
To – 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 Уз в период простоя, а в знаменателе формулы суммарную установленную мощность электродвигателей необходимо заменить потребляемой мощностью этих электродвигателей PΣпотр .
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;
Зрч – почасовая заработная плата работников, руб./ч;
a – число машин, обслуживаемых одним работником;
k – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и начисления;
m – число возникающих неисправностей (отказов);
tпр – 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 Уз компенсируется в этой формуле увеличением знаменателя PΣпотр > PΣуст .
Ущерб (руб.) из-за капитального ремонта поврежденных электродвигателей определяется по следующей формуле:
где Сpi – 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 – ν1)Упр + (1 – ν3) Ур = min. (19)
Такое условие достигается за счет возрастания коэффициентов эффективностей, т. е. при прочих равных условиях:
(1 -ν1) + (1 -ν3) = min
ν1 + ν3 = 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 = Ток становится равным нулю.
Если расчетный срок окупаемости Ток превысит нормативный срок Тн, 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.
