Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО "УК "Кузбассразрезуголь" Шаулева Надежда Михайловна

Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО
<
Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шаулева Надежда Михайловна. Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО "УК "Кузбассразрезуголь" : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03 / Шаулева Надежда Михайловна; [Место защиты: Кузбас. гос. техн. ун-т].- Кемерово, 2008.- 219 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1194

Содержание к диссертации

Введение

1. Характеристика систем электроснабжения угольных разрезов и состояние вопроса в области исследования 10

1.1. Общая характеристика систем электроснабжения угольных разрезов ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» 10

1.2 Анализ работ по надежности систем электроснабжения промышленных предприятий 18

Выводы 48

2. Методика исследования эксплуатационной надежности систем электроснабжения и электрооборудования угольных разрезов 50

2.1. Общие замечания 5 0

2.2. Методика сбора и обработки статистической информации о надежности систем электроснабжения и электрооборудования угольных разрезов 52

2.3. Выбор факторов, влияющих на надежность систем электроснабжения угольных разрезов 5 8

2.4. Парный регрессионный и корреляционный анализ...67

2.5. Линейный множественный регрессионный и корреляционный анализ 71

Выводы 78

3. Исследование эксплуатационной надежности систем элек троснабжения угольных разрезов 80

3.1. Характеррістика электрических сетей угольных разрезов Кузбасса 80

3.2. Эксплуатационная надежность электрооборудования стационарных электрических сетей и подстанций 93

3.3. Эксплуатационная надежность электрооборудования распределительных электрических сетей угольных разрезов. 105

3.4. Эксплуатационная надежность элементов распределительных сетей 6 кВ угольных разрезов 117

3.5. Влияние погодно-климатических факторов на эксплуатационную надежность распределительных сетей 6 кВ разрезов 129

3.6. Влияние уровня эксплуатации на надежность электроснабжения разрезов 136

3.7. Влияние квалификации обслуживающего персонала на эксплуатационную надежность систем электроснабжения разрезов 143

Выводы 151

4. Построение и исследование статистических моделей надежности воздушных линий электропередач 154

4.1 Двухфакторный анализ надежности ВЛ 154

4.2. Многофакторный анализ надежности ВЛ 170

Выводы 183

Заключение 1 86

Список литературы

Введение к работе

Актуальность работы. В угольной промышленности Кузбасса в настоящее время происходит наращивание добычи. На 25 действующих разрезах Кузнецкого угольного бассейна сосредоточено 11 % всех запасов угля России (117,2 млрд. т), пригодных для разработки открытым способом. ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» управляет 11 угольными разрезами. В 2005 году объем добычи угля составил 42,8 млн. т, в 2006 г. -44 млн. т, а в 2007 г. более 45 млн. т.

Рост добычи угля требует увеличения парка горнодобывающих машин, особенно мощных экскаваторов и буровых станков. В связи с этим особенно актуальным является обеспечение бесперебойности электроснабжения всех звеньев технологических процессов разрезов. Отказы в системах электроснабжения (СЭС) открытых горных работ снріжают эффективность работы горных машин, технологических звеньев и угольного разреза в целом вследствие уменьшения объема добычи, увеличения себестоимости, снижения уровня промышленной безопасности.

Высокий уровень надежности СЭС и их элементов -один из решающих факторов, обеспечивающих эффективность использования горной техники в условиях повышенной концентрации, комплексной механизации и автоматизации открытых горных работ. Развитие горнодобывающей техники разрезов на основе повышения мощности и производительности машин еще более усиливает значение вопросов их надежности и улучшения использования во времени. В настоящее время, по некоторым оценкам, коэффициент использования календарного времени экскаваторов на разрезах Кузбасса составляет

0,57-0,68, а буровых станков - 0,34-0,81. Такие относительно низкие показатели объясняются, главным образом, большим числом и длительностью простоев, основная часть которых связана с необходимостью выполнения различных аварийных ремонтов. Около 10 % простоев экскаваторного парка обусловлено отсутствием напряжения, что в результате приводит к снижению годовой производительности только одного экскаватора на величину от 30 до 50 тыс. м3 горной массы.

Таким образом, низкая надежность распределительных сетей разрезов и их элементов снижает производительность горнодобывающего оборудования и уровень безопасности ведения горных работ, что подтверждает актуальность данной темы исследования.

Цель работы: установление зависимостей, определяющих надежность СЭС открытых горных работ, для выбора рациональных параметров, обеспечивающих повышение надежности СЭС.

Идея работы заключается в оценке надежности СЭС угольных разрезов и их элементов с помощью статистических моделей показателей, учитывающих их связь с воздействующими факторами.

Задачи исследований.

  1. Установить факторы, определяющие надежность систем электроснабжения угольных разрезов и их элементов и дать их обобщенные характеристики.

  2. На основе обработки статистической информации за длительный период времени установить количественные оценки степени влияния основных факторов горного производства на надежность СЭС угольных разрезов Кузбасса.

3. Провести статистический анализ надежности СЭС

6 угольных разрезов и выявить зависимости, характеризующие связь надежности СЭС и их элементов с основными влияющими факторами.

  1. Разработать математические модели надежности СЭС угольных разрезов.

  2. На основе выполненных исследований разработать рекомендации по повышению надежности систем электроснабжения угольных разрезов на этапах проектирования и эксплуатации.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

  1. Зависимости в виде математических статистических моделей характеризуют степень влияния технико-эксплуатационных, конструктивных, погодно-климатических и прочих влияющих факторов на надежность систем электроснабжения разрезов и их элементов.

  2. Зависимости в виде математических статистических моделей отражают количественные соотношения между числом отказов СЭС и основными влияющими факторами, что позволяет использовать их при проектировании систем электроснабжения, выборе схем трассировки, для оптимизации структуры и улучшения режимов работы СЭС, при прогнозировании надежности СЭС и планировании графиков технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта.

3. Разработанные многофакторные математические моде
ли надежности СЭС угольных разрезов учитывают влияние со
вокупности различных факторов.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Впервые установлены вероятностные проявления факторов, оказывающих влияние на надежность СЭС разрезов, и получены законы их распределения.

  1. Установлены статистические связи между показателями надежности воздушных линий электропередачи (ВЛ) и их основными характеристиками, отличающиеся тем, что в них учитывается влияние технико-эксплуатационных, конструктивных, погодно-климатических и прочих влияющих факторов на повреждаемость линий электропередачи в зависимости от значений коэффициента автономности.

  2. Установлены зависимости в виде математических статистических моделей, отражающие количественные соотношения между числом отказов СЭС и их элементов и основными влияющими факторами, отличающиеся тем, что к учету приняты все виды перерывов питания.

  3. Разработаны многофакторные математические модели надежности СЭС угольных разрезов Кузбасса с использованием статистического моделирования, отличающиеся тем, что < они основываются на данных, полученных за длительный период времени, что повышает точность моделирования и расширяет диапазон рассматриваемых факторов.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается применением апробированных научных методов на основе математической статистики, теории вероятностей и математического анализа для обработки информации, осуществляемой на персональном компьютере (ПК) с использованием программного обеспечения Microsoft Excel и Statistica; представительным объемом наблюдений в течение трех лет на четырех угольных разрезах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь», позволившим получить результаты исследований с достаточной степенью точности (погрешность не превышает 10 %); учетом взаимосвязи факторов, определяющих надежность СЭС и их элементов; адекватностью полученных математических

моделей, которая подтверждается расчетными значениями критериев Фишера, значительно превышающими табличные значения.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты могут быть использованы:

при разработке прогнозных моделей отказов СЭС;

при проектировании систем электроснабжения, выборе схем трассировки линий;

для оптимизации структуры и улучшения режимов работы СЭС;

- для расчета экономического ущерба от ненадежности
СЭС и их элементов;

- для рациональной организации технического обслуживания и ремонта электрооборудования стационарных подстанций и распределительных сетей разрезов.

Реализация результатов работы.

На основе приведенных в диссертационной работе результатов исследования разработаны рекомендации по повышению надежности систем электроснабжения угольных разрезов, которые приняты к практическому использованию в филиале ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» «Кедровский угольный разрез».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на VII Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах» (г. Кемерово, 2007 г.); I Всероссийской научно-технической конференции «Современные пути развития машиностроения и автотранспорта Кузбасса» (г. Кемерово, 2007 г.); X Международной научно-практической конференции «Энергетическая безо-

пасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (г. Кемерово, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка используемой литературы из 82 наименований и приложений. Основной текст изложен на 199 машинописных страницах и содержит 24 рисунка и 44 таблицы.

Общая характеристика систем электроснабжения угольных разрезов ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»

Угольные разрезы Кузбасса являются крупными механизированными предприятиям с высокой энергетической насыщенностью и современной высокопроизводительной техникой для выполнения работ по всему технологическому циклу - от вскрытия месторождения до выемки угля и рекультивации нарушенных горными работами участков земной поверхности. Схема расположения угольных разрезов, входящих в ОАО «УК «Кузбассразрезуголь», представлена на рис. 1.1, а в табл. 1.1 приведены основные данные угольных разрезов Кузбасса по их производительности, наличию основных машин и электропотреблению.

На вскрышных работах используются экскаваторы-драглайны ЭШ-6/45; ЭШ-10/70А; ЭШ-11/70; ЭШ-13/50; ЭШ-15/90А; ЭШ-20/90; ЭШ-40/85, а при добыче угля экскаваторы-мехлопаты ЭКГ-4,6Б; ЭКГ-5А; ЭКГ-4у; ЭКГ-5у; ЭКГ-6,ЗУ; ЭКГ-6,Зус; ЭКГ-8И; ЭКГ-8у; ЭКГ-8ус; ЭКГ-10; ЭКГ-12,5; ЭКГ-12ус; ЭКГ-15; 201M-SS; РН 2800; буровые станки БТС-150; СВБ-2М; СБР160А-24; ЗСБШ200-60; ЗСБШ200/250-60; 6СБШ200-32; СБШ250-МНА-32; СБШ 250/270-15; СБШ-270ИЗ; DM-M2; DML-1200; DM-45E. Для откачки воды служат мощные насосные установки, а для гидровскрыши применяются гидрокомплексы, состоящие из мощных насосов и землесосов.

Коэффициент использования календарного времени экскаваторов составляет 0,57-0,68, а буровых станков - 0,34-0,81. Это объясняется, главным образом, большим числом простоев, основная часть которых связана с необходимостью выполнения различных ремонтов. На основе статистической информации, полученной на угольных разрезах ОАО «УК «Кузбассраз-резуголь», построено сравнительное распределение числа отказов и времени простоя экскаваторного парка по разрезам из-за отсутствия напряжения (рис. 1.2). Как видно, время простоя экскаваторов по данной причине в первом квартале 2007 года значительно превышает аналогичные показатели за тот же период 2006 года. Всего на долю аварийных простоев экскаваторного парка из-за отсутствия напряжения приходится около 10%, что приводит к снижению годовой производительности только одного экскаватора от 30 до 50 тыс. м3 горной массы. Отказы электрооборудования экскаваторов составляют около 36% всего числа неисправностей.

В связи с этим особое значение приобретает необходимость обеспечения бесперебойности электроснабжения горных машин, установок и комплексов.

Электроснабжение потребителей угольных разрезов ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» осуществляется от районных подстанций через сбытовую компанию ООО «Кузбасская электросбытовая компания» от сетевых компаний ООО «КузбассЭлек-тро» г. Белово, которая поставляет 75% электроэнергии, и То-мусинского энергоуправления (25%), которое питает Калтан-ский, Осинниковский и Талдинский разрезы.

В настоящее время на угольных разрезах ОАО УК «Кузбассразрезуголь» эксплуатируются ВЛ напряжением 0,4; 6; 10; 35 и 110 кВ. Средний срок службы стационарной ВЛ на разре-зах компании - 20 лет, передвижных - от 2 до 6 лет.

Характерной особенностью систем электроснабжения разрезов является рассредоточенность их на значительной площади и глубине. Колебания температуры воздуха в годовом цикле составляют от -52 С до +37 С. Из-за этого происходят необратимые процессы в изоляции электрооборудования, являющиеся одной из причин внезапных отказов. Зимой из-за повышенной влажности в сочетании с низкими температурами появляется иней на контактах реле и их обледенение, что создает неблагоприятные условия для работы электрооборудования. Летом электрооборудование эксплуатируется в условиях повышенной запыленности. Таким образом, системы электроснабжения находятся в тяжелых условиях. На экономичность, надежность и безопасность функционирования систем электроснабжения и их элементов существенное влияние оказывают факторы горного производства - передвижение линий электропередач и электрооборудования вслед за подви-ганием фронта горных работ - забоев и уступов, наличие факторов, усложняющих эксплуатацию - буровзрывные работы, трудности связанные с проведением технического обслуживания и др.

Основными элементами системы электроснабжения являются: одна или несколько понизительных подстанций (ГПП); центральные распределительные подстанции или пункты (ЦРП); линии электропередачи внутри разреза; распределительные пункты разреза (РП); комплектные трансформаторные подстанции (КТП); приключательные пункты (ПП). Распределение электроэнергии внутри разрезов осуществляется линиями электропередачи напряжением 6 кВ, для которых используется провод марок А и АС сечением 35-150 мм"

Методика сбора и обработки статистической информации о надежности систем электроснабжения и электрооборудования угольных разрезов

Опубликованные в работах разных авторов показатели надежности систем электроснабжения и электрооборудования открытых горных работ получены более 20-30 лет назад [23,28,29,30]. За это время на разрезах произошли важные изменения, вызванные не только последствиями технического перевооружения и массовым переходом на более производительную технику, но и переменами социально-политического плана.

Целый ряд широкомасштабных мероприятий, направленных на улучшение условий труда работников угольной промышленности привели к притоку высококвалифицированных рабочих кадров на разрезы, повышению уровня трудовой дисциплины, улучшению использования горного оборудования и повышению производительности труда. В связи с этим произошли изменения в периодичности и качестве обслуживания электромеханического оборудования, что не могло не сказаться на показателях надежности.

В последние годы на разрезах принят ряд мер по укреплению материальной базы электромеханической службы, что также положительно сказалось на сокращении времени простоя горного электрооборудования при аварийных и плановых ремонтах. По этим причинам использовать полученные ранее данные по надежности без соответствующей корректировки нельзя, поскольку возможны существенные ошибки при расчетах. Другой причиной является необходимость обеспечить требуемую точность конечных результатов, а поэтому показатели надежности как основа для расчетов должны быть получены с большой доверительной вероятностью.

Таким образом, проведение исследований надежности систем электроснабжения и электрооборудования вызывается как задачами исследования, так и необходимостью учесть изменения в эксплуатации электромеханического оборудования разрезов, происшедшие в последние годы.

В соответствии с ГОСТ 27.002-89 для характеристики надежности восстанавливаемых технических устройств применяются показатели, приведенные в табл. 2.1.

В табл. 2.1. приняты следующие обозначения: F{to) — функция распределения наработки до отказа в интервале от 0 до to ; ti — наработка между 1-І и і-м отказами; f(t), /в(0 -плотности распределения наработки до отказа и времени восстановления соответственно; F(t), Fe(t) - функции распределения наработки до отказа и времени восстановления соответственно; t - время восстановления; Т3— заданное время восстановления.

Для выбора норм надежности [48] используются также стоимостные показатели: средние потери от отказа /?2, р./отк., суммарные затраты на техническое обслуживание за срок службы /?з , р./отк., удельный ущерб при вынужденном простое є, р./ч и др.

Из табл. 2.1 следует, что для получения применяемых показателей надежности достаточно знать статистики времени безотказной работы и времени восстановления, а все остальные можно получить расчетным путем.

В соответствии с [49] информация о надежности изделий должна соответствовать требованиям достоверности, полноты и однородности. Достоверность получаемой информации обеспечивается системой контроля за работой электрооборудования, компетенцией и ответственностью лиц, ведущих наблюдение за электрооборудованием. Регулярность и своевременность получаемой информации обеспечивается постоянным заполнением учетных документов (источников информации). Полнота информации обеспечивается полным и точным отражением всей информации об условиях эксплуатации и работоспособности электрооборудования.

ИГД им. А.А. Скочинского разработана комплексная методика сбора и обработки статистических данных об эксплуатационной надежности шахтного электрооборудования [50], которая может быть принята за основу применительно к электрооборудованию разрезов. В соответствии с этой методикой для обеспечения достоверности показателей надежности, получаемых в результате обработки статистических данных, необходимо получить заранее установленный объем выборки (числа отказов и восстановлений), обусловленный необходимым временем наблюдения над определенным числом изделий. Для этого необходимо знать гарантированный объем выборки т, который удовлетворял бы доверительной вероятности а и предельной относительной ошибке 8. Значение доверительной вероятности следует выбирать не ниже а, > 0,8, а значение предельной относительной ошибки S < 0,25. Наиболее целесообразные значения а = 0,9 ^ 0,95, 8 = 0,1 -^- 0,05.

Эксплуатационная надежность электрооборудования стационарных электрических сетей и подстанций

Как известно, к стационарным электросетям по классификации, приведенной в [23], относятся ВЛ, питающие подстанции разрезов, отдельных участков или распределительные пункты, электрооборудование этих подстанций, а также комплектные стационарные трансформаторные подстанции 110/35/6 кВ и 35/6 кВ.

Составными элементами стационарных электросетей являются: собственно линия электропередачи на железобетонных или металлических опорах; деревянные опоры используются редко. Стационарные линии электропередачи выполняются в одно- или двухцепном исполнении с ответвлениями к подстанциям или РП; силовые трансформаторы для питания потребителей мощностью 630-40.000 кВ-А; силовые трансформаторы для питания собственных нужд подстанций 25-1.000 кВ-А; разъединители, устанавливаемые на ответвлениях или для секционирования ВЛ; кабельные вставки и переходы из подстанций на ВЛ и в местах перехода ВЛ через железнодорожные пути, дороги и другие сооружения; разрядники на опорах при подходах к подстанциям и распределительным пунктам.

Основные характеристики стационарных ВЛ разрезов Кузбасса приведены в табл. 3.3. На надежность стационарных ВЛ разрезов оказывают влияние в основном погодные условия и некоторые факторы горного производства: запыленность воздуха, случайные повреждения опор и проводов большегрузными самосвалами, бульдозерами и экскаваторами при перемещении в пределах горного отвода, а также автотранспортом при перевозке крупногабаритных грузов - стрел мехлопат и драглайнов, больших ковшей и др. Наиболее характерные причины отказов возможно выявить из анализа статистик времени безотказной работы и времени восстановления.

Для этой цели в ОАО «КузбассЭлектро» получена статистическая информация о времени наработки на отказ стационарных ВЛ напряжением 35 и 6 кВ на подстанциях четырех разрезов - «Краснобродский», «Кедровский», «Сартакинский» и «Осинниковский». В табл. 3.4 приведено распределение наиболее характерных отказов стационарных ВЛ по данным угольным разрезам.

Очевидно предположить, что основная причина отказов -погодные условия и случайные повреждения средствами транспорта. Для стационарных В Л напряжением 110 кВ за 3 года зарегистрировано всего 5 отказов. Два отказа были вы 95 званы случайными факторами (падение веток деревьев на ВЛ), один отказ вызван разрушением изолятора, и в двух случаях осуществлялось успешное автоматическое повторное включение АПВ при неустановленной причине. Ни одно из этих отключений не привело к простою потребителей.

По стационарным ВЛ напряжением 35 и 6 кВ было зарегистрировано соответственно 7 и 30 отключений, вызванных разными причинами. В результате обработки статистических данных по стандартным программам для ПК было установлено [73], что распределение наработки на отказ стационарных ВЛ 6 кВ наиболее хорошо согласуется с законом Вейбулла-Гнеденко с функцией плотности распределения вида f(t) = abtb ] exp(-atb), где а - 4161,6 — параметр масштаба; Ъ — 1,2 - параметр формы распределения. Для выявления закона распределения ВЛ 35 кВ использовали метод малых выборок [57, 60]. Распределение наработки на отказ ВЛ 35 кВ соответствует экспоненциальному закону с функцией плотности распределения вида f(t) = Л ехр(— At) = — ехр f0 ( V L0J где tn — средняя наработка на отказ, tn 6479 ч. На рис. 3.4 приведены гистограммы распределения наработки на отказ и выравнивающие кривые, а в табл. 3.5 - показатели надежности стационарных ВЛ 6 и 35 кВ. Кроме того, в табл. 3.5 показаны значения нижних доверительных границ для средней наработки t{n) при доверительной вероятности а = 0,95 и вероятности Рух ) При этом относительная ошибка д не превышает 11 %.

Двухфакторный анализ надежности ВЛ

Бесперебойная подача напряжения питания потребителям разрезов позволяет обеспечить не только их производительную работу, но и способствует поддержанию высокого уровня безопасности ведения горных работ. При разработке мероприятий, направленных на повышение надежности СЭС, необходимо располагать результатами анализа факторов, оказывающих влияние на безаварийную работу распределительных сетей разрезов. Анализ аварийных отключений в распределительных сетях угольных разрезов Кузбасса показал [76], что большинство из них происходит по причинам неправильной эксплуатации электрических сетей, низкого уровня профилактических работ, из-за воздействия погодно-климатических и других факторов. В табл. 3.20 приведены числовые значения параметра потока отказов и вероятности безотказной работы по факторам, воздействующим на карьерные распределительные сети угольного разреза «Кедровский» за 2006-2007 гг.

Как видно, наибольшее число аварийных отключений приходится на ВЛ: 107 отказов произошло из-за неблагоприятных погодных условий, как правило, из-за воздействия ветровых нагрузок и 55 отказов из-за грозовой активности. За-хлест и обрыв проводов под действием погодных условий происходит, в основном, вследствие низкого качества конструктивного исполнения и содержания ВЛ, их слабого натяжения, т.е. проявляются отступления от требований [74] к сооружениям ВЛ. Повышением качества монтажа ВЛ, улучшением технического обслуживания ВЛ можно добиться уменьшения числа отказов по причинам захлеста и обрыва проводов.

По причине коротких замыканий воздушных ВЛ 6 кВ (сработала максимально-токовая защита) произошло 91 отключений. Значительное количество отказов - 53 - произошло из-за механических повреждений воздушных ВЛ. Существенный вес имеют отключения по таким причинам как одновременный запуск электродвигателей и электрический пробой кабелей - по 32 отказа. Проведенный анализ позволил установить степень влияния наиболее характерных факторов, определяющих надежность систем электроснабжения [77]. Распределение этих факторов представлено в табл. 3.21.

Низкая эксплуатационная надежность передвижных ВЛ оказывает влияние на эффективность работы питающих фидеров. В табл. 3.22 приведены характеристики отключений передвижных ВЛ 6 кВ разреза «Кедровский» за 2006-2007 гг., откуда следует, что основные причины отключений передвижных ВЛ - это аварийные отказы (45,4 %) и преднамеренные отключения (54,6 %) для проведения технического обслуживания или ремонта ВЛ и для переустройства передвижных участков линий. Данные ВЛ характеризуются большим числом отказов и отключений оперативным персоналом и большой общей длительностью простоя [78].

В табл. 3.23 — аналогичные данные для стационарных ВЛ 6 кВ. Как видно, вероятность аварийных отключений стационарных ВЛ почти в 40 раз меньше чем передвижных, но при этом средняя длительность одного отключения (152 мин) существенно превышает аналогичные показатели по передвижным ВЛ (50 мин). Это обусловлено большей протяженностью стационарных ВЛ, дополнительными затратами времени на поиск причин отказов и проезд персонала вдоль линии до места повреждения и обратно.

На основе проведенного анализа [79] можно сделать выводы, что возникновение аварийных ситуаций, приводящих к отключениям горных машин и питающих высоковольтных фидеров, в существенной мере зависит от низкой эксплуатационной надежности передвижных ВЛ и неправильной эксплуатации электроустановок потребителями, обусловленных недостаточной квалификацией обслуживающего персонала, низкого уровня профилактических работ, несвоевременного проведения профилактических осмотров и испытаний. Это говорит о необходимости более .детального изучения надежности карьерных передвижных ВЛ, показатели которой служат основанием рациональной организации ремонта и технического обслуживания линий.

Как показано в п. 2.3, надежная работа электрических сетей разрезов зависит от целого ряда факторов, в числе которых квалификация, стаж работы обслуживающего персонала, своевременное техническое обслуживание и ремонт СЭС и их элементов.

Квалификационный состав персонала, обслуживающего распределительные сети угольных разрезов, входящих в состав ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» имеет следующее распределение: - со средним общим образованием 30,1 %; - с начальным профессиональным образованием 13,7 %; - со средним профессиональным образованием 34,3 %; - с высшим образованием 21,9 %.

При этом разряды с третьего по четвертый имеют 67 %, а пятый и шестой - 33 %. Третью и четвертую группу допуска имеют 65 % электрослесарей.

Для определения зависимости числа отказов СЭС разрезов от квалификации обслуживающего персонала были сопоставлены статистические данные об отказах в сетях десяти разрезов ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» с данными по квалификации электрослесарей, оцененных по системе баллов, приведенной в работе [80]. При определении среднего квалифика-ционного балла Кср. (табл. 3.24) учитывались возраст, образование, стаж работы общий и по специальности, а также квалификационный разряд.

В табл. 3.25 приведены данные, характеризующие квалификацию электрослесарей, количество отказов системы электроснабжения, принятых на: одно КРУ, километр ВЛ и высоковольтного экскаваторного кабеля, один экскаватор, млн. кВт-ч, 10 тыс. т добычи. Обработка статистик на ПК известными методами (п. 2.4) позволила выявить зависимость аварийных отключений распределительных сетей 6 кВ разрезов от уровня квалификации обслуживающего данные сети персонала. В табл. 3.26 представлены результаты расчетов в виде уравнений регрессии и корреляционных отношений, отражающих тесноту связи между аварийностью СЭС и квалификацией. Наиболее тесная связь выявлена между числом отказов систем электроснабжения разрезов, отнесенная к одному километру воздушной и кабельной линий (коэффициенты корреляции г=0,574 и г=0,573 соответственно).

Похожие диссертации на Исследование надежности систем электроснабжения угольных разрезов на примере ОАО "УК "Кузбассразрезуголь"