2.Техническая целесообразность

(способность СТД наилучшим образом выполнять свои функции):

• приспособленность ЭО к диагностированию (в том числе, без снятия напряжения), которую часто называют контролепригодностью;

• минимальная трудоемкость;

• минимальные затраты времени на диагностирование;

• максимально низкая частота контроля при своевременном выявлении моментов перехода дефекта в состояние развитого дефекта и недопустимое состояние;

• минимальный набор приборов и устройств для проведения диагностирования с целью оценки ТС всего ЭО предприятия;

• безопасность проведения диагностирования;

• отсутствие опасных последствий для оборудования при проведении диагностирования и др.

Техникоэкономическая эффективность

(способность СТД выполнять свои функции с наибольшим экономическим эффектом).

При решении задачи первого этапа оптимизации необходимо учитывать влияние остальных составляющих диагностического комплекса: объекта диагностирования и оператора. Указанное обстоятельство частично учтено с помощью обобщенного критерия технической эффективности СТД [5]  вероятности _EЭФ выполнения им задачи диагностирования.

В соответствии с общей структурой диагностического комплекса E_ЭФ=W_Д p₁,

где _WД – вероятность правильного определения состояния объекта;

_p1 – вероятность отсутствия неисправностей в неконтролируемой части ОД в течение межремонтного периода _T1.

В свою очередь, вероятность _WД зависит от средств диагностики и деятельности оператора (диагноста):

_WД = V₁V₂,

где V₁ и _V2 – вероятности правильной оценки состояния ОД, определяемые, соответственно, техническими средствами и деятельностью оператора.

,

где и – вероятности правильной оценки состояния ОД, определяемые, соответственно, техническими средствами и деятельностью оператора.

Каждая из составляющих V₁ и V₂ может зависеть от нескольких величин. Достоверность результата диагностирования определяется методической D₁ и инструментальной D₂ достоверностями диагностирования

D = D₁ ∙ D₂.

В свою очередь, каждый из показателей _D1 и D₂ может быть расчленен на отдельные составляющие F_i, характеризующие отдельные стороны указанных показателей. Например, методическая достоверность диагностирования выражается через достоверности алгоритма F_a и метода _Fm диагностирования, а инструментальная достоверность – через составляющие, учитывающие влияние внешних условий (температуры, помех и др.) и погрешностей средств диагностирования. Отдельным показателем является периодичность контроля, которая учитывает способность средства контроля обнаруживать дефекты на ранней стадии их развития.

Повысить достоверность диагноза можно, используя для контроля несколько параметров, характеризующих техническое состояние объекта. Каждый из этих параметров дает информацию об определенной характеристике объекта. Их совокупность обеспечивает повышение вероятности выявления дефектов и возможность более точной оценки их опасности.

В связи с отмеченным выше существуют два подхода к оценке достоверности контроля:

– принятие решения о состоянии объекта по значениям одного контролируемого параметра;

– принятие решения о состоянии объекта по значениям нескольких контролируемых параметров. В этом случае может использоваться дополнительный параметр  показатель качества.

Диагностирование состояния объекта должно быть экономически эффективным. Основной эффект от использования диагностической информации состоит в обеспечении безаварийной работы электротехнического оборудования со снижением затрат на ремонты.

Ниже приведены две простейшие методики оценки экономической эффективности средств технической диагностики.

Методика 1. Оценка экономической эффективности приобретаемого СТД .

На практике при обосновании эффективности технической диагностики, предполагаемой к внедрению, вычисление ущерба, обусловленного отсутствием диагностических средств, часто выполнить практически невозможно. В этих условиях наиболее реалистичным является подход, основанный на учете снижения затрат на ремонт ЭО по сравнению с использованием системы планово – предупредительных ремонтов.

Известны:

 инвестиции в СТД (стоимость оборудования, программного обеспечения и пр. – единовременные затраты) К_ТД;

 годовые эксплуатационные расходы:

– амортизационные отчисления по средствам ТД И_а,

– производственные затраты без амортизации (аттестация, метрологическая поверка, техническое обслуживание и ремонт, включая оплату труда персонала с отчислениями на соц. страхование, в пенсионный фонд и ФОМС) .

Результат использования средств ТД – снижение затрат на ремонт оборудования (по сравнению с использованием системы ППР) ΔИ_рем.

Срок окупаемости

где П_ч – чистая прибыль, обусловленная снижением затрат на ремонтное обслуживание оборудования по сравнению с использованием системы ППР, уменьшенная на величину производственных затрат по эксплуатации средств ТД;

a_нал – ставка налога на прибыль (0,2 или 20 %);

И_а – годовые амортизационные отчисления по средствам ТД

;

а_а= 8,33 % – норма амортизации средств ТД при сроке полезного использования 12 лет.

Методика 2. Оценка экономической эффективности имеющихся СТД

Годовой экономический эффект Э_ТД вычисляется по выражению:

Э_тд = (ЗР_сниж + ПН_пред + ППР_отк) – (ЗП_дп + З_т + З_до ),

где ЗР_сниж – снижение затрат на ремонт и замену оборудования, отказ которого предотвращен средствами ТД;

ПН_пред – предотвращенные потери эьлектроэнергии, добычи нефти и др.;

ППР_отк – стоимость ППР, которые не проводились благодаря наличию средств ТД;

ЗП_ДП – затраты на зарплату диагностического персонала;

З_Т – затраты на транспорт;

З_до – затраты на диагностическое оборудование.

На предприятиях электрических сетей могут использоваться следующие виды диагностирования:

• визуальный контроль;

• тепловизионный контроль;

• хроматографический анализ газов, растворенных в трансформаторном масле (ХАРГ);

• контроль влагосодержания в трансформаторном масле;

• ультрафиолетовая дефектоскопия;

• вибродиагностика;

• неравновесно-компенсационный метод;

• контроль частичных разрядов;

• ультразвуковая диагностика;

• диагностика состояния и поиск мест повреждения на ВЛ и КЛ;

• контроль рабочих параметров силовых выключателей.

По поводу применимости рассмотренных методов в условиях электрических сетей можно отметить следующее:

1. Визуальный контроль ТС ЭО продолжает оставаться одним из важнейших методов диагностирования.

2. Для ЭО с трансформаторным маслом эффективен метод ХАРГ. Однако при редком периодическом контроле можно не обнаружить переход развития дефекта в недопустимое состояние. Важно и целесообразно контролировать влагосодержание в трансформаторном масле.

3. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь ЭО напряжением 110 кВ и выше информативно только под рабочим напряжением, так как испытательное напряжение 10 кВ, как правило, не достаточно для возникновения частичных разрядов (ЧР) в основной изоляции.

4. Метод ЧР малоэффективен для генераторов, электродвигателей и силовых трансформаторов при использовании датчиков, установленных вне бака трансформатора или на внешней поверхности корпуса. Недостатком многих практических реализаций метода ЧР является отсутствие обоснованных критериев оценки степени развития дефекта.

5. Неравновесно- компенсационный метод в сочетании с ХАРГ эффективен для вводов силовых трансформаторов и трансформаторов тока.

6. Высокой эффективностью, обусловившей его широкое применение обладает тепловизионный контроль. Указанный метод позволяет распознавать степени развития дефекта (развивающийся и развитый дефект, аварийное состояние), что весьма важно при реализации стратегии ТОиР по ТС. Однако метод сопряжен с загрузкой персонала периодическим контролем.

7. Ультрафиолетовая диагностика рекомендуется для оборудования напряжением 110 кВ и выше. Этот вид диагностики еще недостаточно изучен, отсутствуют четкие критерии степени развития дефекта.

8. В условиях упомянутого предприятия целесообразен периодический виброакустический контроль (по запросу эксплуатационного персонала).

9. Ультразвуковой контроль рекомендуется для контроля состояния элегазового оборудования (утечки элегаза), подшипников и обнаружения электрических разрядов.

Таблица 1. 1 Показатели достоверности и точности диагностирования электроустановок

Задача диагностирования	Результат диагностирования	Показатели достоверности и точности
Определение ви да технического состояния	Заключение в виде: 1. Электроустановка исправна и (или) работоспособна	Вероятность того, что в результате диагностирования электроустановка признается исправной (работоспособной) при условии, что она неисправна (неработоспособна)
	2. Электроустановка неисправна и (или) не работоспособна	Вероятность того, что в результате диагностирования электроустановка признается неисправной (неработоспособной) при условии, что она исправна (работоспособна)
Поиск места отказа или неисправностей	Наименование элемента (сборочной единицы) или группы элементов, которые имеют неисправное состояние и место отказа или неисправностей	Вероятность того, что в результате диагностирования принимается решение об отсутствии отказа (неисправности) в данном элементе (группе) при условии, что данный отказ имеет место; Вероятность того, что в результате диагностирования принимается решение о наличии отказа в данном элементе (группе) при условии, что данный отказ отсутствует
Прогнозирование технического состояния	Численное значение параметров технического состояния на задаваемый период времени, в том числе и на данный момент времени	Среднеквадратическое отклонение прогнозируемого параметра
	Численное значение остаточного ресурса (наработки)	Среднеквадратическое отклонение прогнозируемого остаточного ресурса
	Нижняя граница вероятности безотказной работы по параметрам безопасности на задаваемый период времени	Доверительная вероятность