Оценка надежности автономных электростанций электротехнических комплексов газовой отрасли

Надежность работы автономных электростанций на основе газопоршневых и газотурбинных электроагрегатов для собственных нужд (ЭСН) предприятий газовой отрасли является одним из ключевых факторов для обеспечения бесперебойного энергоснабжения и эффективного функционирования объектов газовой промышленности. В современных экономических условиях стабильная работа ЭСН важна и любые отказы могут привести к значительным финансовым потерям и остановке производственных процессов. Современные ЭСН представляют собой сложные технические системы, включающие в себя различные виды оборудования. Выполнен анализ статистических данных по отказам, возникающим в процессе эксплуатации автономных электростанций собственных нужд предприятий топливно-энергетического комплекса. На основании данных по количеству отказов и наработке на отказ агрегатов ЭСН с начала эксплуатации была проведена их статистическая обработка, построены эмпирические зависимости показателей безотказности. Получены значения вероятностей безотказной работы и вероятности отказа, а также функции плотности вероятности отказов. Была выдвинута гипотеза о распределении средней наработки до отказа по закону распределения Вейбулла. В соответствии с критерием согласия Пирсона было установлено, что полученные экспериментальные данные соответствуют теоретической модели распределения Вейбулла. На основании полученной статистической модели средней наработки на отказ были построены зависимости показателей безотказности электроагрегатов ЭСН. Доказанная в ходе исследования функция распределения Вейбулла является основанием для проведения дальнейших научных исследований. 

1. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами / В. С. Литвиненко, Е. И. Петров, Д. В. Василевская [и др.] // Записки Горного института 2023; 259,: 95–111. – DOI 10.31897/PMI.2022.100.

2. Концепция развития энергетики производственных объектов в условиях динамичного изменения условий хозяйствования предприятий газовой отрасли / В. А. Маркелов, А. Н. Бронников, А. А. Шаповало [и др.] // Газовая промышленность 2023; S3(853),: 8–11.

3. Абрамович Б. Н., Богданов И. А. Повышение эффективности автономных электротехнических комплексов нефтегазовых предприятий // Записки Горного института 2021; 249,: 408–416. – DOI 10.31897/PMI.2021.3.10.

4. О внесении изменений в Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, утвержденные приказом Минэнерго России от 4 октября 2022 г. № 1070. Приказ Минэнерго России от 29.11.2024 г. № 2321.

5. РД 34.45.-51.300-97. Объем и нормы испытания электрооборудования. М.: Издательство НЦ Энас, 2004,: 153.

6. СТО 34.01-23.1-001-2017. Стандарт организации «Объем и нормы испытания электрооборудования», введён Распоряжением ПАО «Россети» от 29.05.2017 г. № 280р.

7. Приказ Минэнерго России от 25 октября 2017 г. № 1013 «Правила организации технического обслуживания и ремонта объектов электроэнергетики».

8. Опыт разработки и практического применения руководств по безопасности в области методологии оценки риска аварий на объектах газовой отрасли / Д. В. Пономаренко, В. Г. Веселков, Е. Л. Гавриленко, О. А. Андреева, И. Г. Волынец, Р. Р. Кантюков [и др.] // Газовая промышленность 2023; 8(852),: 94–98.

9. Управление старением трансформаторов систем нормальной эксплуатации АЭС на основе риск-ориентированного подхода / А. Н. Назарычев, Д. А. Андреев, О. С. Мельникова, А. А. Пугачев // Энергетик. 2022; 3,: 7–13.

10. Житомирский Б. Л., Ляпичев Д. М., Жукова Е. А. Повышение энергоэффективности транспорта природного газа в современных условиях // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина 2023; 3(312),: 98–108. – DOI 10.33285/2073-9028-2023-3(312)-98-108.

11. Повышение эффективности работы электростанций собственных нужд ПАО «Газпром» методом загрузки свободных генерирующих мощностей / А. С. Кайдаш, Т. Ф. Коноплев, И. С. Токарев [и др.] // Газовая промышленность 2024; 5(865),: 100–105.

12. Постановление Правительства Российской Федерации от 19.12.2016 г. № 1401 «О комплексном определении показателей технико-экономического состояния объектов электроэнергетики, в том числе показателей физического износа и энергетической эффективности объектов электросетевого хозяйства, и порядка осуществления мониторинга таких показателей» (Собрание законодательства РФ, 2016, 52, ст. 7665).

13. Приказ Минэнерго России от 26 июля 2017 г. № 676 «Об утверждении методики оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей».

14. Приказ Минэнерго России от 17 марта 2020 г. № 192 «О внесении изменений в методику оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей, утверждённую приказом Минэнерго России от 26 июля 2017 г. № 676».

15. Тарасов В. А., Петроченков А. Б., Кавалеров Б. В. Компьютерный комплекс для испытаний газотурбинных электростанций // Электротехника 2017; 11: 55–60.

16. Приказ Минэнерго России от 19 февраля 2019 г. № 123 «Об утверждении методических указаний по расчету вероятности отказа функционального узла и единицы основного технологического оборудования и оценки последствий такого отказа».

17. Особенности конструкции газовых двигателей производства АО «РУМО» и их применение в газопоршневых электростанциях для российской энергетической промышленности / В. В. Денисенко, В. Б. Шипов, С. Е. Андрусенко [и др.] // Газовая промышленность 2023; S3(853),: 110–116.

18. Ревякин Е. Е., Сушков В. В., Хамитов Р. Н. Исследование совместной работы автономной газотурбинной электростанции и генерирующего узла с возобновляемыми источниками электроэнергии // Электротехнические и информационные комплексы и системы 2023; 19(1),: 14–23. – DOI 10.17122/1999-5458-2023-19-1-14-23.

19. Обеспечение устойчивой работы автономных энергосистем в газовой промышленности / И. С. Токарев, А. Н. Назарычев, Я. Э. Шклярский, И. В. Скворцов // Энергетик 2024; 7,: 15–19.

20. Современные технологии релейной защиты и автоматики на объектах ПАО «Газпром» / А. А. Шаповало, С. А. Головатов, Д. Н. Мизонов [и др.] // Газовая промышленность 2023; S3(853),: 52–57.

21. Референс Лист. – Текст: электронный // ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА: [сайт]. – URL: https://www.zvec.ru/reference_list/reference.pdf?clckid=b25087d0 (дата обращения: 28.12.2024).

22. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения – 5-е издание. – Москва: Юстиция. 2018,: 448. – ISBN 978-5-4365-1903-6.

23. Мельникова О. С., Кузнецов В. С. Метод расчета электрической прочности масляных каналов главной изоляции силовых трансформаторов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета 2020; 5,: 48–55. – DOI 10.17588/2072- 2672.2020.5.048-055.

24. Dechgummarn Y., Fuangfoo P., & Kampeerawat W. (2023). Predictive Reliability Analysis of Power Distribution Systems Considering the Effects of Seasonal Factors on Outage Data Using Weibull Analysis Combined With Polynomial Regression. IEEE Access, 11, 138261–138278. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3340515

25. Gumbel E. J. Statistics of Extremes // Echo Point Books and Media 2013 p. 396.

26. ГОСТ Р 50779.27-2017 (МЭК 61649:2008). Статистические методы. Распределение Вейбулла. Анализ данных. Statistical methods. Weibull distribution. Data analysis.