Решения «Галактики» обеспечивают переход на ремонт по техсостоянию при сокращении затрат и повышении надежности
Переход от планового ремонта к ремонту по состоянию позволяет предприятиям сэкономить существенные средства при одновременном сохранении необходимого уровня надежности оборудования. Сегодня в энергетике для этого появилась не только законодательная база, но и решения, автоматизирующие этот процесс.
Проблема поддержания в рабочем состоянии и обеспечения надежности оборудования, особенно используемого на стратегически важных предприятиях, обсуждается уже давно. Общепринятая методика составления планово-предупредительных ремонтов (ППР) не всегда гарантирует рациональное расходование средств для поддержания необходимого уровня надежности оборудования, так как она основана на рекомендациях производителей техники. И эти рекомендации не выходят за рамки срока службы оборудования. Однако ни для кого не секрет, что на многих российских предприятиях, в том числе, в сфере энергетики, используется оборудование, которое было произведено более 25 лет назад. Около 60% оборудования, на котором они работают, уже давно исчерпало заложенные сроки службы, но при этом может прослужить еще несколько лет или даже десятилетий. При этом ни один производитель не возьмет на себя ответственность прогнозировать его техническое состояние.
Вышедший 5 октября 2017 г. приказ Министерства энергетики России № 676 дал возможность предприятиям отрасли полностью изменить подход к проведению технического обслуживания и ремонта (ТОиР) техники и перейти от заранее запланированных предупредительных ремонтов к ремонтам по техническому состоянию. К слову, разработкой методики ремонтов по техническому состоянию российские энергетики начали заниматься достаточно давно: еще в начале 2000-х годов такие работы проводились «Русгидро», а затем «Интер РАО» и «Россетями». Последние даже провели паспортизацию всего оборудования, однако использовать ее результаты для всего парка первичного подстанционного оборудования и ЛЭП до выхода приказа Минэнерго было невозможно из-за отсутствия единой методики.
От слов к делу
В конце 2018 г. корпорация «Галактика» завершила научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу для крупной отечественной магистральной электросетевой компании, целью которой стала разработка методологии формирования предложений в планы ремонтных и профилактических работ на основании данных о текущем техническом состоянии оборудования и создание программного обеспечения, автоматизирующего этот процесс.
В настоящее время для оценки состояния оборудования клиента используется экспертный анализ. Но такой анализ может нести субъективный характер. Таким образом, составленные на его основе планы ремонта не всегда оказываются оптимальными как с технической, так и с экономической точек зрения. При этом требования к надежности оборудования в отрасли являются одними из самых высоких.
В основе созданной корпорацией «Галактика» модели тоже лежат данные о техническом состоянии оборудования, полученные от экспертов. Однако имеется возможность подключить к ней всевозможные диагностические датчики, которые будут передавать сведения о текущем состоянии оборудования, а также оснастить экспертов мобильными планшетами, с помощью которых они будут передавать данные в систему непосредственно с объекта. К тому же система позволяет учитывать историю уже проведенных ремонтов. Кроме того, оценка технического состояния оборудования в системе проводится в единых сценарных условиях для всех филиалов и подразделений компании, что обеспечивает сопоставимость полученных результатов оценки.
Но главная ее особенность – наличие специализированного алгоритма расчета приоритетности, позволяющего на базе оценки множества параметров ранжировать оборудование по важности: что необходимо ремонтировать прямо сейчас, а что может какое-то время подождать. Этот алгоритм помимо дефектов учитывает последствия отказа оборудования как для отдельной подстанции или ЛЭП, так и для всей рассматриваемой электрической сети с учетом величины потока отказа каждой единицы оборудования.
Методика ремонтов по состоянию
Источник: Корпорация «Галактика», 2019
В ходе реализации НИОКР было разработано методическое обеспечение, которое легло в основу алгоритмов работы программно-технического комплекса, обеспечивающего автоматизированное составление предложений по формированию альтернативных планов с учетом технического состояния электрооборудования на основе риск-ориентированного подхода с учетом показателей важности и надежности оборудования клиента.
Что показали испытания
Созданная корпорацией «Галактика» система прошла пилотные испытания на базе 3 подстанций и 8 ЛЭП. В тестировании использовались данные по первичному подстанционному оборудованию и ЛЭП напряжением 110кВ и выше. Система позволяет рассчитать программы ремонтов и замен по разным сценариям. Во-первых, с различным распределением объемов финансирования для оборудования ПС и ЛЭП. Во-вторых, с учетом и без учета ППР.
Пилотные испытания показали, что алгоритмы, реализованные в системе, дают возможность провести воздействие на большее число единиц оборудования в пределах утвержденного лимита за счет более рационального подбора объема воздействий. С их помощью можно провести максимально затратные воздействия на важное и ненадежное электрооборудование в первоочередном порядке без выхода за рамки объема финансирования. Это позволяет значительно снизить риск возникновения серьезной аварии в энергосистеме, которая при развитии может привести к серьезным последствиям, вплоть до отказа энергосистемы.
Также с помощью новой системы можно провести экономическую оценку целесообразности дальнейшей эксплуатации оборудования – определить, что является более выгодным: дальнейшая эксплуатация оборудования или его замена. Это дает возможность достичь наибольшей эффективности планирования ТОиР, при котором при меньшем объеме финансирования появляется значительный прирост ИТС и значительное снижение показателя, учитывающего риск отказа оборудования, т.к. воздействия осуществляются только на дефектное, важное и ненадежное оборудование.
Изменение количества обслуживаемого оборудования в рамках утвержденного лимита
Источник: Корпорация «Галактика», 2019
По результатам разработки клиент получит возможность перейти от выделения средств на ремонт и обслуживание оборудования каждому отдельному предприятию к пообъектному финансированию, направленному на поддержание в необходимом техническом состоянии конкретного оборудования. С помощью новой системы можно узнать, насколько изменится индекс технического состояния оборудования после того, как с ним будут проведены определенные мероприятия и потрачены определенные средства.
Средние значения ИТС по всей базе электрооборудования до и после реализации воздействий планов ТОиР
Источник: Корпорация «Галактика», 2019
Существенные изменения претерпел и составленный ранее на базе экспертных оценок график ремонтов: часть запланированных мероприятий были заменены на более простые и дешевые, для ряда оборудования была рекомендована замена. «С помощью алгоритмов, заложенных в системе, удалось подобрать более рациональные объемы воздействия с точки зрения увеличения суммарного индекса технического состояния всего оборудования. При этом объемы финансирования работ остались прежними», – говорит член правления корпорации «Галактика» Сергей Петров.
В процессе эксплуатации системы заложенные в нем алгоритмы будут корректироваться на основании поступающих новых данных о проведенных ремонтах и изменении состоянии оборудования. А значит, формируемые рекомендации будут все более и более точными. Таким образом, созданная система позволяет реализовать подход, основанный на обслуживании по техническому состоянию с учетом важности и надежности при контроле состояния сетей и оборудования клиента.
Подобная система может использоваться на любом энергетическом предприятии как в России, так и в странах СНГ как дополнение к системе ТОиР, а также в промышленности, металлургии, на транспорте. Ее адаптация под специфику предприятия займет от 3 до 6 месяцев, говорят в «Галактике».
Источник
Россети переходят на ремонт «по состоянию»
В Минэнерго считают, что основная идея (или идеология) системы управления активами – оптимальное распределение ограниченных ресурсов компании для достижения одновременно краткосрочных и долгосрочных ее целей на протяжении полного жизненного цикла активов, в составе энергосистемы.
В Российской Федерации не так давно, а именно в конце 2014 года, был утвержден и введен в действие Национальный стандарт ГОСТ Р 55.0.01-2014/ИСО 55000:2014 «Управление активами. Национальная система стандартов. Общее представление, принципы и терминология». Согласно указанному стандарту для достижения целей организации управление активами предполагает нахождение баланса между затратами, перспективами и рисками с одной стороны и обеспечением требуемой производительности активов с другой стороны. До выхода национального стандарта принципы управления активами в электроэнергетики уже закладывались в таких нормативных документах, как Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации и Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей.
Основным показателем для формирования системы управления производственными активами принята система индексов технического состояния оборудования, которая отражает фактическое техническое состояние активов и позволяет управлять процессом повышения экономической эффективности активов компаний независимо от структуры активов и схем собственности. На основании фактических и прогнозных значений индекса технического состояния и полученных в результате проведения оценки уровней технического риска для группы оборудования объектов электроэнергетики и объектов электроэнергетики в целом формируются типовые предложения по оптимизации процессов эксплуатации объектов электроэнергетики.
Несомненно, в текущих экономических условиях применение и развитие системы управления производственными активами субъектов электроэнергетики как никогда актуально, для чего требуется нормативно-правовая основа, принятая государственным регулятором отрасли.
При этом стоит выделить ряд специфических проблем в сфере управления производственными активами, имеющих сегодня место на уровне отрасли:
- отсутствует единая отраслевая методология расчета индекса технического состояния отдельных групп оборудования и объектов электроэнергетики в целом исходя из реальных данных о располагаемых активах и интенсивности их эксплуатации;
- управление производственными активами представляет собой совокупность разрозненных элементов, не имеющих единой системы целеполагания на уровне отрасли и не объединенных в единый бизнес-процесс;
- долгосрочное планирование в сфере управления производственными активами проводится без учета ограничений экономических ресурсов и прогнозов риска отказов оборудования (аварий), что приводит к существенным корректировкам (до 30-40% в год) планов и существенному затягиванию сроков их реализации;
- отсутствует мониторинг технического состояния основного оборудования в большинстве генерирующих компаниях;
- отсутствует системная оценка и прогноз технического состояния производственного оборудования на основе данных мониторинга, статистики дефектов и отказов с целью прогнозирования уровня износа оборудования и вероятности наступления отказов;
- не формируются возможные сценарии технических воздействий на оборудование: продолжение эксплуатации, ремонт, замена, техническое перевооружение или реконструкции;
- отсутствует выбор оптимальных технических решений на основе анализа стоимости владения производственным оборудованием;
- не обеспечивается сбалансированная и согласованная реализация производственных программ нескольких субъектов на уровне объединенных энергосистем, а также системная надежность при фактических экономических условиях.
Учитывая указанные проблемы, Минэнерго России уже подготовило ряд изменений в существующие нормативно-правовые акты (в частности, изменения в Стратегию развития электросетевого комплекса) и проекты ведомственных актов. Так, подготовлен проект приказа Минэнерго России «Об утверждении Методических указаний по расчету оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей и определения оптимального вида, состава и стоимости технологического воздействия на оборудование / группы оборудования» во исполнение пункта 2 постановления Правительства Российской Федерации от 19.12.2016 № 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». Данным постановлением Правительства Российской Федерации определен порядок комплексного определения показателей технико-экономического состояния объектов электроэнергетики, в том числе показателей физического износа, которые связаны с техническим состоянием технологического оборудования этих объектов.
Минэнерго России подготовило также проект Отраслевого классификатора оборудования и сооружений в электроэнергетике, который предназначен для обеспечения единого подхода к классификации оборудования и сооружений при построении унифицированных систем учета оборудования, эксплуатируемого на объектах электроэнергетики, их технологических параметров и характеристик, необходимых для принятия оптимальных управленческих решений о технических воздействиях на оборудование в целях обеспечения надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок.
Новый подход к организации системы управления производственными активами в электроэнергетике базируется также на решении задач по своевременному получению необходимых, достоверных и разнородных по своей природе данных, их анализу, хранению, построению на базе полученной информации и накопленного опыта прогностических моделей, удобного предоставления и использования результатов прогнозирования. Для решения этих задач в электроэнергетике, где производственные ресурсы разнесены территориально и зачастую могут функционировать автономно, актуальна концепция индустриального интернета (Industrial Internet of Things – IIoT). В целях развития данного направления в электроэнергетике Минэнерго России формирует ведомственную программу «Индустриальный интернет в электроэнергетике». Проект указанной программы предусматривает создание единой отраслевой платформы российской разработки, построенной на современных технологиях индустриального интернета, ее апробацию на пилотных проектах с последующим внедрением на предприятиях электроэнергетической отрасли и возможным масштабированием на другие отрасли ТЭК.
На наши вопросы относительно перехода к ремонтам по состоянию ответил начальник Управления анализа и контроля информации Ситуационно-аналитического центра ПАО «Россети» Владимир Уколов.
Владимир Уколов (ВУ): Используемая в настоящий момент для большинства производственных активов система планово-предупредительных ремонтов была разработана в СССР при плановом ведении хозяйственной деятельности. В её основе лежат установленные для каждой группы или марки оборудования усредненные нормативы периодичности обслуживания, выполнение которых позволяло обеспечивать требуемую надежность. Однако, как все усредненные величины, система ППР имеет один существенный недостаток: воздействие (будь то ремонт или техническое обслуживание) выполняется до выработки фактического ресурса оборудования или воздействие необходимо выполнять раньше срока, установленного системой ППР. Для исключения снижения надежности работы оборудования нормативно-технической документацией предусмотрена возможность уменьшения установленной системой ППР периодичности обслуживания оборудования, в то же время увеличение периодичности не допускается. Частичный отказ от системы ППР был выполнен при утверждении Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей в 2003 году, путем отказа от установления периодичности выполнения ремонтов для одного из ключевых звеньев электрической сети – трансформаторов, однако дальнейших шагов в данном направлении не было сделано.
Существующие в настоящий момент финансовые ограничения на ремонт и обслуживание производственных активов значительно затрудняют выполнение требований системы ППР. Естественно, внедряемая система приведет к сокращению ППР, что позволит использовать финансовые средства, высвобождаемые от ремонта оборудования, ресурс которого не полностью выработан, для воздействия на оборудование, ремонт или обслуживание которого необходимо на основании оценки его технического состояния. Таким образом, наиболее корректно говорить об эффективности использования ресурсов, а не о сокращении затрат на ремонт и обслуживание производственных активов.
ЦПС: означает ли, что внедрение данной методики повлияет на сокращение инвестпрограммы в части финансирования ремонтных программ?
ВУ: Инвестиционной программой предусмотрено использование средств на реконструкцию (замену) линий электропередачи и оборудования, строительство новых объектов, технологическое присоединение потребителей. Внедрение и использование системы управления производственными активами не окажет прямого воздействия на величину финансирования инвестиционной программы, однако косвенно – повышение эффективности использования средств на выполнение ремонта и обслуживания производственных активов, позволит повысить надежность работы оборудования, а значит предоставит маневр для использования средств инвестиционной программы.
ЦПС: не возникнет ли новых рисков по надежности?
ВУ: Внесение изменений в существующие нормативно-правовые и нормативно-технические документы, касающиеся предоставления субъектам электроэнергетики прав самостоятельно принимать решение по увеличению сроков выполнения ремонта или обслуживания оборудования, не позволит говорить о внедрении системы управления производственными активами. Для исключения снижения надежности необходима разработка новых и качественная переработка ряда существующих документов.
Необходимо разработать единую методику оценки технического состояния и обеспечить её использование всеми субъектами электроэнергетики, внедряющими систему управления производственными активами. Пересмотреть существующие подходы к диагностированию оборудования. Необходимо разработать, апробировать и внедрить технологии прогнозирования технического состояния оборудования на краткосрочный и среднесрочный период, а также построить систему, позволяющую обеспечить контроль корректности использования нормативной базы.
ЦПС: это может как-то сказаться на тарифах?
ВУ: Система управления производственными активами должна представлять собой инструмент, обеспечивающий достижение максимальной надежности при имеющихся средствах или установление размера необходимых средств для заданной надежности. Таким образом, изменение тарифа будет зависеть от поставленной регулирующими органами цели по надежности.
«Цифровая подстанция» следит за развитием событий.
Источник