Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка методов обеспечения надежности работы оборудования гидроэлектростанции

Диссертация: Разработка методов обеспечения надежности работы оборудования гидроэлектростанции
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Полученные в работе зависимости частоты отказов оборудования от состояния его остаточного ресурса, а последнего — от размера ремонтных воздействий, позволили получить критерий оптимального остаточного ресурса оборудования ГЭС в целом и оптимальные ремонтные воздействия. Оптимальная величина остаточного ресурса существенно зависит от стоимости аварийных ремонтов. Так изменение стоимости аварийного… Читать ещё >

Разработка методов обеспечения надежности работы оборудования гидроэлектростанции (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Введение
  • 1. Анализ состояния оборудования ГЭС и методов обеспечения его надежности
    • 1. 1. Анализ ситуации в энергетике
    • 1. 2. Методы обеспечения надежности функционирующего оборудования
    • 1. 3. Методы планирования ремонтного обслуживания
  • Вывод
  • 2. Методы оценки показателей надежностей оборудования ГЭС
    • 2. 1. Показатели надежности стареющего оборудования
    • 2. 2. Метод оценки технического ресурса
    • 2. 3. Метод оценки безотказности оборудования
  • Вывод
  • 3. Методы идентификации состояния оборудования и определения оптимальных ремонтных воздействий
    • 3. 1. Критерий оптимальности
    • 3. 2. Исследование реального состояния технического ресурса оборудования
    • 3. 3. Определение оптимальных ремонтных воздействий."
  • Вывод
  • 4. Исследование состояния технического ресурса и оптимальных ремонтных воздействий на действующей ГЭС
    • 4. 1. Характеристика гидроэлектростанции
    • 4. 2. Идентификация состояния оборудования ГЭС
    • 4. 3. Определение оптимальных ремонтных воздействий и состояния оборудования ГЭС
  • Вывод

Актуальность темы

Замедление в последние десятилетия научно-технического прогресса в области создания нового энергетического оборудования привело во всем мире к удлинению сроков морального старения работающего оборудования, к его старению.

В России на эту мировую тенденцию дополнительно наложились экономические проблемы инвестирования энергетики в связи с её реформированием.

В результате всего этого нормативные сроки эксплуатации энергетического оборудования повсеместно нарушаются, замедляются реновационные процессы, в итоге — неуклонное старение оборудования.

Эта негативная тенденция усиливается еще тем, что существовавшая ранее централизованная система планово-предупредительных ремонтов (111IP) распалась, а новая система еще не определилась и тем более — не создана. Интуитивно сдвиг в организации технического обслуживания энергооборудования осуществляется в сторону менее затратной системы, основанной на ремонтах по техническому состоянию.

Однако такая система требует развития и насыщения энергопредприятий средствами диагностирования оборудования, развития методов оценивания его состояния.

Имеющиеся сегодня в практике диагностические средства, во-первых, далеко не соответствуют по объему тем требованиям, которые предъявляет система ремонтов по состоянию, а во-вторых, они, как правило, не отвечают на вопрос о величине остаточного ресурса оборудования [1−9 и др.].

В связи с изложенным задачи оценки текущего состояния оборудования для планирования ремонтных воздействий, определения оптимального состояния, способов его обеспечения становятся одними из приоритетных в современной энергетике.

Цель выполнения работы. Исследование и разработка методов определения состояния и объемов ремонтных воздействий для обеспечения надежности стареющего оборудования гидроэлектростанций.

Для достижения этой цели ставятся следующие задачи:

• анализ состояния электроэнергетики и существующих методов обеспечения надежности оборудования энергопредприятий;

• разработка методов определения надёжностных параметров стареющего оборудования;

• разработка метода оценки состояния оборудования ГЭС;

• разработка оптимизационной модели для определения рационального состояния оборудования гидроэлектростанций и необходимых для этого ремонтных воздействий;

• апробация разработанных моделей и методов на реальной ГЭС.

Методы исследования. Выполненное исследование базируется на системном подходе к проблеме обеспечения надежности энергооборудования в процессе его эксплуатации. При этом использовались методы моделирования и системного анализа, теории надежности.

Научная новизна работы:

1. Предложены методы описания надежности стареющего оборудования, позволяющие установить соотношения между показателями безотказности и долговечности.

2. Разработан метод оценки остаточного технического ресурса оборудования ГЭС в зависимости от срока и режима его использования и осуществленных ремонтных воздействий.

3. Разработан метод определения оптимального технического ресурса оборудования ГЭС и необходимых ремонтных воздействий для его обеспечения.

Достоверность результатов обеспечивается применением в основе разработок широко апробированных мировым опытом теоретических положений в области надежности технических систем, строгостью используемых математических методов, а так же подтверждается согласованностью результатов теоретических расчетов показателей надежности конкретного оборудования ГЭС с реальными статистическими данными по его надежности.

Апробация работы: Основные теоретические положения, разработанные в диссертации, и результаты практического использования докладывались и обсуждались на трех Всероссийских семинарах по методическим вопросам надежности больших систем энергетики (с международным участием).

Публикации: Положения диссертации нашли отражение в 3 статьях, среди которых две в сборнике научных трудов (общим объемом 0,7 п.л.), одна в сборнике статей (0,3 пл.) и в одной монографии общим объемом 47 печатных листа (в том числе авторских — 0,6 печатных листа).

Использование результатов: Методы оценки технического состояния оборудования ГЭС используются в практике планирования ремонтного обслуживания в Российской гидрогенерирующей компании.

Вывод.

1. На ГЭС ведется сбор информации, необходимой в значительной степени для решения задач оценки технического ресурса оборудования по предложенной методике. Однако она ведется не системно, часто по многим каналам и противоречиво. Потому широкое внедрение предложенной методики потребует систематизации информационной базы на ГЭС.

2. Расчетные исследования и сопоставление результатов расчетов с ремонтной статистикой на ГЭС показывают, что построенные модели адекватно отражают реальность.

3. Выполненные расчеты ресурса оборудования ГЭС показывают, что к т> ОСТ началу его реконструкции остаточный ресурс снизится до R92 -0.35. В результате реконструкции он повысился примерно на 0.2 и достиг величины R2000°CT-=0.53.

4. Оптимальная величина остаточного ресурса существенно зависит от стоимости аварийных ремонтов. Так изменение стоимости аварийного ремонта в среднем от 0.5 до 1.0 от стоимости капитального ремонта изменяет значение оптимального остаточного ресурса от RonT°CT = 0,35 до Rom°CT = 0,85.

5. Под держание ресурса на заданном уровне без его снижения по годам эксплуатации оборудования потребует увеличения интенсивности ремонтных воздействий до 3х раз.

Заключение

.

1. Перевод экономики страны на рыночные отношения, появление в электроэнергетике многих самостоятельных хозяйствующих субъектов, задержка с модернизацией, реконструкцией оборудования и развития в ней, и, как следствие, старение оборудования, обостряют и ставят по-новому задачу обеспечения надежности энергоснабжения наиболее эффективным способом.

2. Основным средством обеспечения надежности работающего оборудования является система технического обслуживания, включающая и ремонтное обслуживание, которое в новых условиях требует своего развития. Одним из перспективных направлений является переход от системы 111 IP к ремонту по состоянию оборудования.

3. Однако этот переход к новой системе требует соответствующей методологической и методической базы и, прежде всего, критериальной и всесторонней диагностической системы, которая сегодня в электроэнергетике либо практически отсутствуют, либо крайне слабо развита.

4. Разработанные в диссертации модели и методы позволяют на основе статистически фиксируемых в эксплуатации параметров оборудования ГЭС и интенсивности ремонтных воздействий оценивать остаточный ресурс оборудования в целом как на текущий момент, так и ожидаемый остаточный ресурс на предстоящий период в зависимости от намечаемых ремонтных воздействий.

5. Разработанные методы позволяют также связать ресурс, как показатель долговечности, с частотой отказов оборудования, как показателя безотказности. Регистрируемая при этом фактическая частота отказов оборудования в эксплуатации позволяет верифицировать используемые в моделях и методах показатели.

6. Полученные в работе зависимости частоты отказов оборудования от состояния его остаточного ресурса, а последнего — от размера ремонтных воздействий, позволили получить критерий оптимального остаточного ресурса оборудования ГЭС в целом и оптимальные ремонтные воздействия.

7. Разработанные модели и методы апробированы на показателях работы реальной гидроэлектростанции, показали хорошую адекватность относительно решаемой задачи, позволили оценить как реальный остаточный ресурс оборудования, так и оптимальное его значение, а также необходимы ремонтные воздействия для поддержания оптимального ресурса.

Показать весь текст

Список литературы

  1. ГОСТ 20 911–89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. — 13 с.
  2. Технические средства диагностирования: Справочник / Под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989. — 672 с.
  3. И. А. Техническая диагностика. М.: Надежность и качество, Машиностроение, 1978. — 240 с.
  4. Сви П. М., Смекалов В. В. Техническая диагностика оборудования высокого напряжения // Энергетик. -1992. № 5. — С. 10−11.
  5. В. А. Диагностика состояния оборудования // Электрические станции. -1996. № ю. — С. 21−24.
  6. В. А. Диагностика состояния энергетического оборудования. Методы и средства // Надежность электроэнергетических систем: Материалы I Рос.-Германского семинара, Россия, г. Плес, 6−11 сент. 1993. Аахен, Германия: Августинус, 1993. — С. 18−24.
  7. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочник: В 4 т. / Под общ. ред. Ю. Н. Руденко. М.: Энергоатомиздат, 2000. — Т.2. Надежность электроэнергетических систем / Под ред. М. Н. Розанова. — 568 с.
  8. Тестирование высоковольтных выключателей. Фирма ПЕРГАМ // Энергетик. -1999. № 5. — С. 29−30.
  9. Ю.Проблемы технического перевооружения энергопредприятий РАО «ЕЭС России» и пути их решения // Электрические станции. 2000. — № 1. — С. 25−29.
  10. Н.Антипов К. М. О новом электротехническом оборудовании для энергетики // Электричество. -1994. № 4. — С. 2−9.
  11. Г. А., Труфанов В. В. Анализ современного состояния оборудования электростанций России: Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Киев, 1995. — С. 6−13.
  12. ГОСТ 18 322–78 (СТ СЭВ 5151−85). Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1991.- 15 с.
  13. Российская Архитектурно-строительная Энциклопедия Т.1. Стройиндуст-рия, строительные материалы, технология и организация производства работ. Строительные машины и оборудование. — М., 1995.
  14. Новый политехнический словарь / Сост. А. Ю. Ишлинский и др. М.: БРЭ, 2000. — 671 с.
  15. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. М., 2003.
  16. В.И., Ящура А. И. Производственная эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт энергетического оборудования: Справочник. — М.: ЗАО «Энергосервис», 1999. 238 с.
  17. Е. П. Справочник по ремонту и эксплуатации гидротурбинного оборудования.-М.: Энергоатомиздат, 1985.
  18. Джон Маркс. Действия зарубежных энергокомпаний // Мировая энергетика. -1997.-№ 4.-С. 25−28.
  19. А. Ю. Разработка методов адаптивного планирования ремонтного обслуживания энергетического оборудования: Автореферат дис. канд. эконом. наук. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. — 21 с.
  20. Maintenance Management of Power Plants // TASIS Project. 1998. — № EPUS 9508.
  21. ГОСТ 27.002−83. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983.
  22. Надежность систем энергетики. Терминол. словарь. М.: Наука, 1980.1. Вып. 95.-43 с.
  23. Методические указания по совершенствованию системы технического обслуживания и ремонта энергоблоков и энергоустановок ТЭС на основе ремонтного цикла с назначенным межремонтным ресурсом РД-34.20.601,1996.
  24. В. А. Основные методические положения системы технического обслуживания и ремонта электрооборудования по техническому состоянию // Промышленная энергетика, 1979. — № 10. С. 26−30
  25. А. Н. Методы и модели оптимизации ремонта электрооборудования объектов энергетики с учетом технического состояния. Иваново: Изд-во Иван. гос. энергет. ун-т, 2002. -157 с.
  26. В. С. и др. Оценка затрат на ремонты оборудования на предприятиях энергосистемы / В. С. Белоусов, Н. А. Кетова, Ю. Б. Клюев // Электрические станции, 1996. № 4. — С. 2−7.
  27. А. Г. Эксплуатация высоковольтных электрических сетей. Модели оценки состояния оборудования и оптимизации ремонтно-восстановительных процессов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000, — 78 с.
  28. Р. Алан Р. Оценка надежности электроэнергетических систем. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 288 с.
  29. ЗО.Эндрени Дж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 336 с.
  30. J.F., Merrill Н. М. Optimal generation maintenance scheduling using in-terger programming // IEEE.: Trans. Power Appar, 1975. № 5. — P. 1537−1544.
  31. Escudero L.F. Horton J. W., Scheiderich J. E. On maintenance scheduling for energy generators // IEEE: Power Ing.Soc.Text. N.Y., 1980. — P. 127−133.
  32. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. Ю. К. Беляева, И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. — 608 с.
  33. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочник: В 4 т. / Под общ. ред. Ю. Н. Руденко. М.: Энергоатомиздат, 2000. — Т.2. Надежность электроэнергетических систем / Под ред. М. Н. Розанова. — 568 с.
  34. Ю. Н., Ушаков И. А. Надежность систем энергетики. 2-е изд., перераб. и доп. — Новосибирск: Наука, 1989. — 328 с.
  35. В. Г. Надежность энергетических систем. Часть 1. Теоретические основы: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. — 256с.
  36. Гук Ю. Б. Теория надежности в электроэнергетике: Учеб. пособие для вузов. Л.: Энергоатомиздат, 1990. — 208 с.
  37. Ю. А. Надежность и эффективность сетей электрических систем. — М.: Высшая школа, 1989. -151 с.
  38. В. И. Надежность электростанций: Учеб. пособие. М.: Энергоатомиздат, 1997.-240 с.
  39. А. И. Надежность релейной защиты энергосистем: Учеб. пособие. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.-177 с.
  40. И. А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. 2-е изд. — Л.: Судостроение, 1971. — 456 с.
  41. Д. А., Казанцев В. Н.Надежность энергосистем: Учеб. пособие. Свердловск: Изд-во УПИ им. С. М. Кирова, 1982. — 76 с.
  42. М. Н. Управление надежностью электроэнергетических систем. — Новосибирск: Наука, 1991. 208 с.
  43. Д. А. И др. Математические методы в теории надежности / Д. А. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. М.: Наука, 1965. — 496 с.
  44. ГОСТ 27.503−81. Методы оценки показателей надежности. М.: Изд-во стандартов, 1981.
  45. В. К., Северцев Н. А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. — М.: Высш. шк., 1976. 406 с.
  46. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочник/ Под редакцией Ю. Н. Руденко. М.: Энергоатомиздат, 1992. Т. 1. Общие модели анализа и синтеза надежности систем энергетики. — 369 с.
  47. Ю. Н. и др. О ресурсе энергетических объектов / Ю. Н. Кучеров, В. А. Купченко, В. В. Демкин // Электрические станции, 2001. № 11.- С.19−21.
  48. В. В. О ресурсе энергетических объектов / В. В. Нечаев // Электрические станции. 2002. -№ 6. — С. 10−16.
  49. Э. П. и др. Проблемы и перспективы развития электроэнергетики России / Э. П. Волков, В. А. Баринов, А. С. Маневич. — М.: Энергоатомиздат, 2001.- 158с.
  50. Типовая инструкция по контролю и продлению срока службы металла основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций РД153—34.1−17, 1998.
  51. Анализ причин технологических нарушений в работе электроустановок. Ежегодный выпуск. -М.: ОРГРЭС, 1992−1998.
  52. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочник: В 4 т. / Под общ. ред. Ю. Н. Руденко. М.: Энергоатомиздат, 2000. — Т.2. Надежность электроэнергетических систем / Под ред. М. Н. Розанова. — 568 с.
  53. В.Ф., Гуляев В. А. Диагностическое обеспечение энергетического производства. Киев: Техника, 1985.- 184 с.
  54. Оценка остаточного ресурса гидротурбины 1 Нижегородской ГЭС: Отчет о НИР / АОО «Науч.-пр-ое об-ние по исслед. и проектированию энергет. оборудования им. И.И. Ползунова». СПб., 2001. — 89 с.
  55. В. В. Классификация состояний и критерий эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений // Гидротехническое Строительство, 2001. -№ 9. С. 23−29.
  56. Д. Методы идентификации систем. М.: Мир, 1979. — 304 с.
  57. Надежность турбогенераторов современных и перспективных / Г. Г. Счастливый, А. И. Титко, Г. И. Федоренко, В. П. Коваленко. — Киев.: Наукова думка, 1978. 223 с.
  58. А. В., Согомонян Е. С. Основы технической диагностики. М.: Энергия, 1981.-320 с.
  59. В.Г., Шерварли Д. Е. Управленческие ресурсы для обеспечения надежности в условиях электроэнергетического рынка // Вестник Федеральной энергетической комиссии. 2002. — № 1. — С. 27−31.
  60. В.Г., Шерварли Д. Е. Модель мониторинга технического ресурса оборудования // Избранные труды НГТУ-2004 / Под ред. д.т.н. проф. А.И. Ша-лина. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. — С. 125−132.
  61. В. И., Авруцкий Г. Д. Продление срока службы литых корпусных деталей турбин // Электрические станции. 1996. — № 1. — С. 7−15.
  62. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М., 1999 г.
  63. Ю. Н., Чельцов М. Б. Надежность и резервирование в электроэнергетических системах. — Новосибирск, 1974. 328 с.
  64. Ю. Н., Ушаков И. А. Надежность систем энергетики. М.: Наука, 1986.-348 с.
  65. Г. А. Оптимизация надежности электроэнергетических систем. -М.: Наука, 1986.-116 с.
  66. Г. Ф. и др. ПВК для планирования развития и исследования надежности ЭЭС / Г. Ф. Ковалев, В. В. Труфанов, Г. А. Федотова // Методы управления физико-техническими системами энергетики в новых условиях. Новосибирск.: Наука, 1995. — С. 298−302.
  67. Ю. Я. и др. Исследование надежности при управлении развитием многоузловых электроэнергетических систем / Ю. Я. Чукреев, Н. А. Манов, Ю. В. Слободян. Сыктывкар, 1987. — 27 с.
  68. Г. А. Оптимизация надежности электроэнергетических систем. -М.: Наука, 1986.-117 с.
  69. П. А. Принципы размещения оперативного резерва в ЕЭС СССР и методы его расчетов // Принципы и методические основы проектирования ЕЭС СССР. М.: Энергоатомиздат, 1985. — С. 37−46.
  70. В. Г. Надежность энергетических систем. М.: Высш. шк., 1984. -256 с.
  71. В. JI. Российский статистический ежегодник. М., 2003.
  72. Оценка остаточного ресурса гидротурбины Нижегородской ГЭС: отчет о НИР / исп.: И. П. Иванченко, JI. Л. Смелков. СПб., 2001. — 79 с.
  73. А.В. Опыт проведения реконструкции гидроагрегатов Новосибирской ГЭС // Гидротехническое строительство, 2000. № 3. — С. 23−25.
  74. Проблемы эксплуатации Красноярской ГЭС / Латышев В. И. и др. // Гидротехническое строительство, 2000. № 11. — С. 6−10.
  75. Эксплуатация подпятников гидрогенераторов каскада Токтогульских ГЭС // Гидротехническое строительство, 2001. № 5. — С. 23−24.
  76. . Б. Опыт эксплуатации уплотнений валов гидроагрегатов Учкур-ганской ГЭС // Гидротехническое строительство, 2002. — № 8. С. 41−46.
  77. В. В. Классификация состояний и критерии эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство, 2001.-№ 9.-С. 14−19.
  78. А. И. Оценка состояния энергетического оборудования // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Актуальные проблемы надежности систем энергетики в новых условиях. Мурманск: Кольский НЦ РАН, 1996. — С. 138−142.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!