Als Manuskript

UDC 621.039.586

GULINA OLGA MICHAILOVNA

PHYSIKALISCHE UND STATISTISCHE MODELLE FÜR DAS RESSOURCENMANAGEMENT DER AUSRÜSTUNG DES ZWEITEN KREISES VON KERNKRAFTWERKEN

Fachgebiet 14.05.03 – Kernkraftwerke, einschließlich Planung, Betrieb und Stilllegung

A V T O R E F E R A T

Dissertationen für einen akademischen Grad

Doktor der technischen Wissenschaften

Obninsk - 2009

Die Arbeiten wurden beim Staat durchgeführt Bildungseinrichtung höhere Berufsausbildung "Staatliche Technische Universität für Kernenergie Obninsk"

Offizieller Gegner Doktor der technischen Wissenschaften Davidenko

Nikolai Nikiforowitsch

Doktor der technischen Wissenschaften Gorbatykh

Valery Pavlovich

Gashenko, Doktor der technischen Wissenschaften

Wladimir Alexandrowitsch

Führende Organisation

Die Verteidigung wird stattfinden“ 23 » _ 09_ 2009 V_ 14 _Stunde_ 00 __Mindest. bei einer Sitzung des Dissertationsrates D 212.176.01 an der Staatlichen Technischen Universität für Kernenergie Obninsk, Region Kaluga, Obninsk, Campus, 1, IATE, Sitzungssaal des Akademischen Rates.

Die Dissertation befindet sich in der Bibliothek der Staatlichen Technischen Universität für Kernenergie Obninsk.

Wissenschaftlicher Sekretär

Dissertationsrat D 212.176.01

D.F.M. Sc., Professor

allgemeine Beschreibung der Arbeit

Ziel der Dissertationsarbeit ist die Lösung des Problems eines effektiven Managements der Lebensdauer von Sekundärkreisgeräten Atomkraftwerke.

Relevanz der Arbeit. Die Sicherheit von Kernkraftwerken wird maßgeblich vom zuverlässigen Betrieb der Dampferzeugungsanlage und des aus Kondensatoren bestehenden externen Kühlsystems bestimmt Dampfturbine und Regenerationssysteme.

Ein sicherer Betrieb von Kernkraftwerken und Maßnahmen zur Verlängerung ihrer Lebensdauer sind ohne sorgfältige Einhaltung der Regeln und Vorschriften für Betrieb und Wartung, Analyse der Wirksamkeit bestimmter Kontrollmaßnahmen und Entwicklung probabilistischer Prognosemethoden nicht möglich Ressourceneigenschaften Ausrüstung sowie die Einführung moderner Verfahren zur Verarbeitung von Kontrolldaten. Rezensionen, Werke usw. widmen sich diesen Themen.

Neben der Sicherheitsbedingung unterliegt der Betrieb des Aggregates aber auch der Bedingung der Wirtschaftlichkeit des Betriebs. Diese Probleme werden in Arbeiten usw. berücksichtigt und entwickelt. Die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung hängt weitgehend von der Ausfallzeit der Anlage ab, die mit der Durchführung vorbeugender Wartung oder der Beseitigung der Ausfallursachen der Kernkraftwerksausrüstung verbunden ist. Klassifizierung von Geräten, die im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf die Sicherheit wichtig sind, durchgeführt in verschiedene Länder Bei der Entwicklung der Kernenergie wurden die wichtigsten Ausrüstungstypen ermittelt, die bei der Entscheidung über eine Verlängerung der Lebensdauer berücksichtigt werden sollten. Diese Probleme werden in IAEA-Dokumenten, in Arbeiten usw. ausführlich erörtert. Der Einfluss der ausgewählten Ausrüstung auf den installierten Kapazitätsauslastungsfaktor (IUR) des Kraftwerks (PU) ist auf Ausfallzeiten aufgrund der Unzuverlässigkeit dieser Ausrüstung zurückzuführen. Eine der Hauptaufgaben in diesem Zusammenhang besteht darin, die Zuverlässigkeitseigenschaften von Geräten vorherzusagen und die Wirksamkeit von Kontrollmaßnahmen auf der Grundlage von Modellen von Alterungsprozessen zu bewerten, die ihre Ressourcen begrenzen. In einer Vielzahl von Arbeiten, die sich der Entwicklung theoretischer Modelle dieser Prozesse widmen, sind die vorgestellten Modelle recht komplex und enthalten eine große Menge spezifischer Daten, was die Verwendung solcher Modelle in der Ressourcenprognose erschwert. Wird normalerweise für Prognosen verwendet statistische Informationüber Misserfolge und Entwicklungen.

Derzeit relevant ist das Problem der Optimierung der Lebensdauer eines Aggregats unter Berücksichtigung der Auswirkungen der Alterung des Gerätemetalls und der Kosten von Modernisierungsmaßnahmen. Eine Besonderheit der Aufgabe zur Optimierung der Lebensdauer eines Elektrofahrzeugs besteht darin, dass es sich um eine individuelle Prognoseaufgabe handelt. Daher ist es erforderlich, die Sammlung und Verarbeitung von Ausgangsinformationen zu organisieren, die Wahl eines wirtschaftlichen Kriteriums zu begründen und eine Optimierung zu formulieren Prinzip unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Situation beim Betrieb eines bestimmten Elektrofahrzeugs.

Eine besondere Rolle kommt dabei der Sekundärkreisausrüstung zu, da sie verschiedenen Alterungsprozessen unterliegt, unter unterschiedlichen Bedingungen arbeitet, die zugewiesene Ressource in der Regel mit der Ressource des Geräts vergleichbar ist und der Austausch mit relativ hohen Kosten verbunden ist.

Die Alterungsprozesse der Materialien der Sekundärkreisausrüstung sowie der Ausrüstung von Kernkraftwerken im Allgemeinen sind objektiv, und ein rechtzeitig wirksames Ressourcenmanagement erfordert die Beobachtung und Analyse des technischen Zustands der Ausrüstung während des Betriebs sowie den weit verbreiteten Einsatz diagnostischer und zerstörungsfreier Tests Programme. Beobachtungsdaten müssen zeitnah und in hoher Qualität verarbeitet und zur Vorhersage der Ressourceneigenschaften von Geräten verwendet werden.

Daher besteht die Notwendigkeit, Ansätze, Methoden und Algorithmen zur Festlegung und Lösung des Problems der Optimierung der Lebensdauer elektronischer Komponenten zu entwickeln und dabei Methoden zur Vorhersage der Ressourcen zu entwickeln Unterschiedliche Faktoren, die Art des Alterungsprozesses und seine probabilistische Natur sowie der Einsatz rechnerischer Verfahren zur Erlangung effektiver Schätzungen bestimmen die Relevanz der Dissertationsarbeit.

Studienobjekt - Sekundärkreisausrüstung des Kernkraftwerks.

Thema Forschung ist eine Bewertung der Ressourceneigenschaften der Sekundärkreisausrüstung eines Kernkraftwerks.

Der Zweck und die Ziele der Studie sind Entwicklung theoretische Grundlagen und angewandte Modelle zur Bewertung, Vorhersage und Steuerung der Lebensdauer von KKW-Sekundärkreislaufanlagen auf Basis der statistischen Verarbeitung von Betriebsdaten und unter Berücksichtigung der Mechanismen von Alterungsprozessen.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden folgende Aufgaben gelöst.

1. Analyse und Systematisierung von Betriebsdaten unter dem Gesichtspunkt der Auswirkungen physikalischer Prozesse auf die Alterungsprozesse von Sekundärkreisausrüstungsmaterialien und Begründung des Einsatzes physikalischer und statistischer Modelle zur individuellen Bewertung, Vorhersage und Steuerung der Lebensdauer von Sekundärkreisausrüstung des Kernkraftwerks.

2. Entwicklung von Methoden zur Vorhersage der Lebensdauereigenschaften von Sekundärkreisgeräten unter Bedingungen der Akkumulation von Schäden aus verschiedenen Materialalterungsprozessen unter Berücksichtigung ihres probabilistischen Charakters.

3. Entwicklung von Methoden und Algorithmen zur Optimierung der Lebensdauer eines Kraftwerks auf der Grundlage eines wirtschaftlichen Kriteriums, das die Divergenz von Kosten und Ergebnissen, die Zuverlässigkeitseigenschaften der Geräteausrüstung und die Kosten für Reparaturen und den Austausch von Geräten während des Betriebs berücksichtigt .

4. Entwicklung von Methoden zur Lösung des Problems der Erreichung des Grenzzustands durch Elemente der Kernkraftwerksausrüstung.

5. Optimierung des Umfangs und der Häufigkeit der Überwachung des technischen Zustands der Ausrüstung im Sekundärkreislauf von Kernkraftwerken, die einem Erosions-Korrosions-Verschleiß ausgesetzt sind.

6. Entwicklung einer Methode zur Vorhersage der Intensität des ECI-Prozesses von Kernkraftwerksausrüstungselementen aus perlitischen Stählen, basierend auf der Theorie neuronaler Netze.

Forschungsmethoden. Die Arbeit basiert auf dem Einsatz und der Weiterentwicklung von Methoden sichere Operation NPP, Zuverlässigkeitstheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie und mathematische Statistik, mit deren Einsatz Folgendes durchgeführt wurde:

· Analyse aktueller Faktoren, die die Lebensdauer der Kernkraftwerksausrüstung begrenzen;

· Analyse statistischer Daten über die Leistung der Kernkraftwerksausrüstung;

Wissenschaftliche Neuheit Arbeit besteht darin, dass das vorgeschlagene Konzept im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen zur Bestimmung der Lebensdauer eines Kraftwerks eine Problemformulierung verwendet, die die Auswirkungen der Alterung von KKW-Geräten berücksichtigt, und dass außerdem Methoden zur Vorhersage der Lebensdauereigenschaften entwickelt wurden von Anlagen anhand von Modellen physikalischer Alterungsprozesse, mehr Informationen über Betriebsparameter und Maßnahmen zur Beherrschung der Lebensdauer von Sekundärkreisanlagen von Kernkraftwerken. Bei der Entwicklung von Methoden zur Bewertung und Vorhersage von Ressourceneigenschaften wurden eine Reihe neuer theoretischer Ergebnisse erzielt:

Die Bedeutung von Faktoren, die die Intensität von Alterungsprozessen in einem Material bestimmen, die für die Verwaltung der Ressourcen einer bestimmten KKW-Ausrüstung erforderlich sind;

- ein probabilistisches Modell zur Vorhersage der Lebensdauer von Wärmetauscherrohren eines Dampferzeugers auf Basis von Methoden der linearen und nichtlinearen Schadensummierung unter Berücksichtigung von Betriebsparametern und der Art des Hauptalterungsprozesses;

Asymptotische Methoden zur Lösung des Problems des Erreichens eines Grenzzustands von Ausrüstungselementen: im Modell der Tropfenstoßerosion unter Bedingungen zweiphasiger Kühlmittelströme, in Methoden zur Schadenssummierung beim Problem der Lebensdauerabschätzung von Dampferzeugern;

Eine Methode zur Vorhersage der Ressourcen eines Dampferzeugerrohrs auf Basis der linearen stochastischen Kalman-Filtration, die es ermöglicht, eine große Menge an Betriebsdaten, Überwachungsdaten und Forschungsergebnissen basierend auf mathematischen Modellen von Schadensprozessen und laufenden Präventionsmaßnahmen zu berücksichtigen, was im Gegensatz zu bekannten Methoden zu einer Erhöhung der Prognosesicherheit und der Möglichkeit führt, die Ressource des Tubulus auf der Grundlage des formulierten Prinzips der optimalen Kontrolle qualitativ zu verwalten;

Eine Methode zur Optimierung des Umfangs und der Häufigkeit der Überwachung der Dicke von KKW-Ausrüstungselementen, die einem Erosions-Korrosions-Verschleiß ausgesetzt sind, basierend auf der vorgeschlagenen Methodik zur Verarbeitung von Kontrolldaten und zur Identifizierung von Elementen, die zur ECI-Risikogruppe gehören, zur Berechnung zulässiger Wanddicken und zur Einstufung der Elemente entsprechend zum Grad des Verschleißes und der ECI-Rate, basierend auf der ersten Analyse einer großen Anzahl von Messungen in den Kernkraftwerken Kola, Kalinin, Balakowo, Nowoworonesch und Smolensk;

Ein neuronales Netzwerkmodell zur Bewertung und Vorhersage der Leistung von Ausrüstungselementen, die einem Erosions-Korrosions-Verschleiß ausgesetzt sind, basierend auf beobachteten Parametern, die die Intensität des ECI-Prozesses bestimmen, und Kontrolldaten, die uns im Gegensatz zu bestehenden statistischen und empirischen Modellen eine Bewertung ermöglichen die gegenseitige Beeinflussung aller Faktoren und die Hervorhebung der wesentlichen Eigenschaften der eingehenden Informationen und letztendlich die Verbesserung der Prognosegenauigkeit, ohne alle Abhängigkeiten zwischen den vielen Faktoren zu ermitteln, die den ECI-Prozess bestimmen;

Eine Methode zur Optimierung der Lebensdauer eines Kraftwerks auf der Grundlage eines wirtschaftlichen Kriteriums, das die Divergenz von Kosten und Ergebnissen, die Zuverlässigkeitseigenschaften der Geräteausrüstung und die Kosten für Reparaturen und den Austausch von Geräten während des Betriebs berücksichtigt.

Zuverlässigkeit wissenschaftlicher Aussagen wird durch eine strikte Begründung von Modellen bestätigt, die die Prozesse der Funktionsfähigkeit von Geräten des Sekundärkreises beschreiben, mit der korrekten Formulierung von Definitionen von Grenzzuständen von Geräten, Methoden und Bestimmungen sowie der Übereinstimmung einer Reihe von Ergebnissen mit Betriebsdaten.

Vorschriften, zur Verteidigung vorgelegt

1. Die Bedeutung von Faktoren, die die Alterungsprozesse von Metallen beeinflussen und für die individuelle Anwendung physikalischer und statistischer Modelle zur Bewertung und Steuerung der Lebensdauer von Sekundärkreisgeräten erforderlich sind.

2. Physikalisch-statistische Modelle zur Bewertung, Vorhersage und Verwaltung der Lebensdauer der Ausrüstung des Sekundärkreislaufs eines Kernkraftwerks, basierend auf der Methode der Summierung der durch verschiedene Alterungsprozesse verursachten Schäden, zur Durchführung von Variationsberechnungen und zur Begründung der Werte ​von Parametern, die es ermöglichen, die Lebensdauer der Ausrüstung zu steuern.

3. Asymptotische Methoden zur Lösung von Problemen bei der Bewertung der Lebensdauereigenschaften von KKW-Ausrüstungselementen auf der Grundlage des Zentralen Grenzwertsatzes (CLT) und deren Anwendung auf die im Ausrüstungsmaterial unter Bedingungen der Tröpfchenschlagerosion von Rohrleitungsbögen mit a akkumulierten Schäden zweiphasiges Kühlmittel und unter Bedingungen der Spannungskorrosion Rissbildung an Wärmetauscherrohren eines Dampferzeugers.

4. Methode zur Vorhersage der Ressourcen von Dampferzeugerrohren in Kernkraftwerken basierend auf der Theorie der stochastischen Filtration.

5. Methode zur Optimierung des Volumens und der Häufigkeit von Dickenmessungen von KKW-Ausrüstungselementen unter Berücksichtigung ihrer Kategorisierung nach der ECI-Rate.

6. Neuronales Netzwerkmodell einer verallgemeinerten Berücksichtigung von Betriebsfaktoren zur Vorhersage der ECI-Rate in Ausrüstungselementen von Kernkraftwerken.

7. Eine Methode zur optimalen Steuerung der Lebensdauer eines Aggregates unter Berücksichtigung der Divergenz von Kosten und Ergebnissen.

Praktischer Wert der Ergebnisse Die Arbeit besteht darin, dass auf der Grundlage der oben genannten theoretischen Prinzipien und Methoden Algorithmen und Ingenieurtechniken entwickelt wurden, die es ermöglichen, die Werte technologischer Parameter für die Verwaltung von Geräteressourcen zu konkretisieren. Die mit den entwickelten Methoden durchgeführten Berechnungen ermöglichten die Bewertung der Ressourcenindikatoren der Sekundärkreisausrüstung von Kernkraftwerken mit den Reaktoren WWER-1000, WWER-440 und RBMK-1000 in den Kernkraftwerken Kola, Smolensk, Kalinin, Balakowo usw entwickeln Empfehlungen für ihr Management.

Umfang der Ergebnisse – Ressourcenmanagement von Dampferzeugerrohren, Wärmetauscherrohren, Rohrleitungselementen aus perlitischen Stählen.

Prüfung und Umsetzung der Ergebnisse

Die Arbeiten wurden im Rahmen der Themen des Energoatom-Konzerns durchgeführt

Diagnose, Gerätelebensdauer, Dampferzeuger, Qualität. Machbarkeitsstudie für den Austausch kupferhaltiger Geräte KPT für die Haupteinheit von WWER-1000 (Kraftwerk Nr. 3 von BlkNPP),

Grundlegende Probleme der Stilllegung von Kernkraftwerken,

Fertigstellung der „Normen für zulässige Dicken von Rohrleitungselementen aus Kohlenstoffstahl AS“ RD EO“ und „Erstellung eines Richtliniendokuments zur Bewertung des technischen Zustands von Ausrüstungselementen und Rohrleitungen, die einem Erosions-Korrosions-Verschleiß ausgesetzt sind“;

Ein umfassendes Maßnahmenprogramm zur Verhinderung von Zerstörung und zur Erhöhung der betrieblichen Erosions- und Korrosionsbeständigkeit von Kernkraftwerksleitungen. Nr. AES PRG-550 KO7 des Energoatom-Konzerns zum Thema „Berechnung und experimentelle Begründung der Volumina und Häufigkeit der Kontrolle des Erosions-Korrosions-Verschleißes von Rohrleitungen von Kernkraftwerken mit der Reaktoranlage WWER-1000“,

Verarbeitung und Analyse der Ergebnisse von Dickenmessungen von Rohrleitungselementen der Blöcke 1-3 des Kernkraftwerks Smolensk.

Die Dissertationsmaterialien wurden auf folgenden internationalen und gesamtrussischen Konferenzen präsentiert und diskutiert:

1. Systemische Zuverlässigkeitsprobleme, mathematische Modellierung und Informationstechnologien, Moskau-Sotschi, 1997, 1998.

2. KKW-Sicherheits- und Personalschulung, Obninsk, 1998, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007

3. 7. Internationale Konferenz für Nukleartechnik. Tokio, Japan, 19.–23. April 1999 IKONEN-7.

4. Kontrolle und Diagnose von Pipelines, Moskau, 2001.

5. PSAM 7 ESREL 04 Internationale Konferenz über probabilistische Sicherheitsbewertung und -management, Berlin, 2004.

6. Mathematische Ideen und ihre Anwendung auf moderne Probleme Naturwissenschaften, Obninsk, 2006.

7. Sicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Kernenergie, Moskau, 2004, 2006.

8. MMR 2007 Internationale Konferenz über mathematische Methoden in der Zuverlässigkeit. Glasgow, Großbritannien, 2007.

9. Probleme der Materialwissenschaft bei der Konstruktion, Herstellung und dem Betrieb von Geräten, St. Petersburg, 2008.

Veröffentlichungen. Zum Thema der Dissertation wurden 57 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, darunter 20 Artikel in wissenschaftlichen und technischen Fachzeitschriften, 15 Artikel in Sammelbänden und 22 in Tagungsbänden.

Die Dissertation wirft methodische Fragen zur Vorhersage der Lebensdauer von Sekundärkreisanlagen von Kernkraftwerken auf, entwickelt Methoden auf der Grundlage eines physikalisch-statistischen Ansatzes und schlägt effektive Rechenverfahren zur Berechnung von Lebensdauereigenschaften vor.

Die Dissertation besteht aus 6 Abschnitten, Einleitung, Schluss, Bibliographie mit 169 Titeln, fünf Anhängen – insgesamt 344 Seiten.

IN erstes Kapitel Berücksichtigt werden die Hauptprobleme im Zusammenhang mit der Unzuverlässigkeit von Geräten des Sekundärkreises: die Hauptschadensmechanismen, Grenzzustandskriterien und wirtschaftliche Probleme im Zusammenhang mit dem Geräteaustausch. Es wurde eine Analyse der Faktoren durchgeführt, die die Lebensdauer von Geräten begrenzen (Indikatoren des wasserchemischen Regimes (WCR) und deren Dynamik, Abhängigkeit der Lebensdauer von Betriebsfaktoren), der individuellen Art der Alterung von Geräten innerhalb einer Einheit und In verschiedenen Kernkraftwerken wurde gezeigt, dass der technische Zustand des Kondensators des Schwarzen Kernkraftwerks mit einer analogen Methode beurteilt wurde. Die Ressourcenbewertung erfolgte nach dem Kriterium einer zulässigen Verklemmung von 10 % der Kondensatorrohre bei einem „Metallmangel“ von mehr als 70 % (Abb. 1). Auf der Ordinate - der Anteil der abgelehnten Rohre an der Gesamtzahl in %, auf der Abszisse - der Zeitpunkt des PPR minus 1990. Der Fehler der Schätzungen wird mithilfe des Konfidenzintervalls berücksichtigt, wobei - der Wert des Konfidenzwerts Intervall (CI), β – Konfidenzwahrscheinlichkeit (β = 0,95), N- Anzahl der Messungen (Stichprobengröße), - Quantil der Student-Verteilung, Dispersion" href="/text/category/dispersiya/" rel="bookmark">Varianz, . Bei N=3 wenn Quantil T 3, 0,95 ist gleich 2,35 , A https://pandia.ru/text/78/197/images/image002_31.gif" width="29 height=29" height="29">=0,97.

Der Schnittpunkt der Obergrenze des CI mit dem akzeptablen Wert (in diesem Fall 10 %) ergibt die Untergrenze der Ressource. Im obigen Fall weicht die Untergrenze der Ressource um etwa sechs Monate vom Durchschnitt ab.

Es werden die Muster und Merkmale der Alterung von Wärmeaustauschrohren (HET) von Dampferzeugern in verschiedenen Blöcken und verschiedenen Kernkraftwerken festgestellt. Zu den Gesetzmäßigkeiten, die während des Betriebs am HTF SG auftreten, gehört die Alterung des Materials unter dem Einfluss schädlicher Faktoren, die sich in Form von Defektwachstum, hauptsächlich unter Ablagerungen von Korrosionsprodukten, äußert. Die Hauptursachen für Schäden an SG-Wärmetauscherrohren sind Lochfraß, Lochfraß und Spannungsrisskorrosion. Diese Abbaumechanismen machen 68–85 % des TOT-Schadens der Gesamtschadensmenge aus. Die Entstehung und Entwicklung von HFKW-Schäden wird durch das Vorhandensein von Ablagerungen von Korrosionsprodukten auf der Außenfläche des HFKW begünstigt. Oberflächenverschmutzung beeinträchtigt außerdem den Wärmeaustausch zwischen dem ersten und zweiten Kreislauf, was die Dampfproduktion verringert. Die Hauptbeziehungen wurden zwischen der Anzahl der verstopften HSW und der Menge an Eisen und Kupfer in Sedimenten, der durchschnittlichen spezifischen Oberflächenverunreinigung und der Position der HSW in der Baugruppe identifiziert. Die entsprechenden Näherungswerte und Schätzungen werden angegeben. Beispielsweise lässt sich die Abhängigkeit der Anzahl verstopfter Abwasserabfälle (SWW) von der durchschnittlichen spezifischen Verschmutzung recht gut durch eine lineare Funktion beschreiben (Abb. 2).

Abbildung 2. Empirische Abhängigkeit der Menge an verstopftem HSW von der durchschnittlichen spezifischen Verschmutzung für 1PG-1 (a) und 1PG-3 (b) KLNKKW.

Zu den einzelnen Faktoren gehören: die Intensität der Alterung, die Verteilung der Anzahl verstopfter HSW entlang der Höhe des Rohrbodens, die ergriffenen vorbeugenden Maßnahmen und deren Häufigkeit, der technische Zustand der KPT-Ausrüstung und ihrer Materialien, die Wasserchemie, Abtötungskriterien, etc..gif" width="129 height=38" height="38">.

Wenn man den zulässigen Verschmutzungsgrad der heißen Luft für ein gegebenes Treibhausgas (Grenzzustandskriterium) kennt, ist es möglich, die Zeit abzuschätzen, bis der Prozess der Verschmutzungszunahme zum ersten Mal den zulässigen Grenzwert überschreitet. Allerdings handelt es sich bei der auf dem durchschnittlichen Trend basierenden Prognose nicht um eine konservative Schätzung. Daher ist es notwendig, den Fehler der erhaltenen Schätzungen abzuschätzen, indem ein Konfidenzintervall erstellt wird.

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Abbildung 3. Näherung der Kontamination für 1PG-3 KlnNPP

Die Berechnung mit unterschiedlichen Ausgangswerten der durchschnittlichen spezifischen Restverschmutzung ergibt folgende Werte der Untergrenze des 95 %-KI für den Zeitpunkt der Überschreitung der in der Tabelle angegebenen zulässigen Grenzwerte. 1.

Tabelle 1

Werte der Zwischenspülzeit bei verschiedenen Werten der Restverschmutzung für 1PG-3

Es wird eine Analyse statistischer und physikalisch-statistischer Ansätze zur Bewertung der Restlebensdauer von Geräten gegeben, ein Überblick über Modelle zur Berechnung der Ressourceneigenschaften von Elementen gegeben und eine Analyse der Wirksamkeit verschiedener Ressourcenmanagementmaßnahmen durchgeführt, die bestimmt die Bedeutung der aktuellen Faktoren.

In zweites Kapitel Es werden die Hauptprobleme im Zusammenhang mit der Optimierung der Lebensdauer elektrischer Kraftwerke betrachtet: Auswahl wirtschaftlicher Kriterien, Rangfolge der Ausrüstung, Entwicklung eines Zahlungsstrommodells usw.; Es wird eine Lösung für das Problem der Erkennung einer Störung in einem beobachteten zufälligen Prozess gegeben, der mit dem Beginn des Alterns verbunden ist.

Die Entscheidungskriterien „Lebensdauerverlängerung – Stilllegung“ werden durch die jährlichen Kosten für die Instandhaltung des Kernkraftwerks, die Modernisierung und den Austausch von Anlagen sowie die in diesem Zeitraum erzeugte Strommenge bestimmt. Gleichzeitig ist die Gewährleistung angemessener Sicherheitsbedingungen eine absolute Voraussetzung beim Betrieb eines Kernkraftwerks, unabhängig von seinem Alter. Die Wahl der Kennzahl NPV (Net Present Value) als Optimierungskriterium ist logisch und methodisch sinnvoll. Dieses integrale Kriterium vergleicht Indikatoren zu unterschiedlichen Zeitpunkten durch Diskontierung
, berücksichtigt sowohl wirtschaftliche als auch technische Komponenten. Als Integralwert, d. h. unter Berücksichtigung der gesamten Betriebsgeschichte der Einheit, spiegelt der Kapitalwert das tatsächliche Verhältnis zwischen den Investitionen in die Stromerzeugung (Kosten) und den Kosten der Stromerzeugung (Ergebnis) wider.

Der Nettobarwert ist definiert als die Summe der aktuellen Effekte für den gesamten Berechnungszeitraum, reduziert auf den Anfangsschritt. Die mathematische Formulierung des Problems der Bestimmung der Lebensdauer nach dem gewählten Kriterium lautet wie folgt:

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Q(T)<QN,

Wo k– Zeit in Jahren (kann weniger als eins sein), N– Berechnungshorizont; CFk– Wirkung (Zahlungsstrom) erzielt am k-ter Schritt; ich k– Abzinsungsfaktor an der Stufe k; Q(T) ist das Sicherheitsniveau des Kraftwerks, ausgedrückt durch die Anzahl der Vorfälle pro Jahr und hängt im Allgemeinen von der Zeit ab; QN– Standardniveau an Sicherheit.

Es wurden grundlegende Ansätze entwickelt, um ein Verfahren zur Bewertung der Lebensdauer elektrischer Komponenten von Kernkraftwerken zu erstellen – eine Expressmethode, die auf der Berücksichtigung integraler Kosten basiert und es ermöglicht, eine Schätzung der Lebensdauer (SS) unter Berücksichtigung beider zu erhalten die wirtschaftliche Komponente des Betriebs und der technische Zustand der elektrischen Einheit – und eine Methode zur Bewertung der Betriebsdauer eines einzelnen Geräts, entwickelt in Form eines Markov-Modells, einschließlich der Kosten für Reparaturen, Geräteaustausch, seiner Zuverlässigkeitseigenschaften Änderungen während des Betriebs sowie die Kosten für Ausfallzeiten im Zusammenhang mit der Wartung dieser Ausrüstung. Die Entscheidung, den Betrieb des Geräts einzustellen, wird auf der Grundlage einer Analyse der Informationen über die Ausrüstung getroffen, die zur Gruppe der kritischen Elemente gehört, d. h. diejenigen, die aus Sicherheitsgründen wichtig sind.

Formel zur Berechnung der Betriebskosten eines Aggregats ( N Gerätearten) hat die Form

PW(T) – Wahrscheinlichkeit, dass die Ausrüstung in funktionsfähigem Zustand ist;

CWF– Kosten für ersetzte Geräte oder Teile davon,

CFW– Kosten für Restaurierungsarbeiten;

λ ich(T) - Geräteausfallrate ;

μ ich- Intensität der Erholung nach einem Ausfall.

CW =MITE× N×D T, Wo N– Blockleistung, C.E.– jährlicher Stromtarif.

Die resultierende Formel zur Abschätzung der Betriebskosten eines Aggregats ermöglicht es, dessen Lebensdauer unter Berücksichtigung aller anderen Aspekte des Betriebs zu optimieren.

Um diesen Ansatz anzuwenden, sind die wesentlichen Fragen die Auswahl der Ausrüstung, ihre Einstufung nach der Dauer der Ausfallzeit, die Kosten und die Bedeutung von Maßnahmen zur Verwaltung der Ressourcen bestimmter Ausrüstung.

Eine der typischsten Aufgaben bei der Diagnose des technischen Zustands verschiedener KKW-Geräte ist die Lösung des Problems der Früherkennung von Gerätestörungen auf der Grundlage der Analyse von Änderungen der gesteuerten Parameter. Die Wirksamkeit des Steuerungssystems hängt weitgehend vom Algorithmus zur Verarbeitung von Informationen über den Zustand der gesteuerten Ausrüstung ab. Um eine möglichst zuverlässige Entscheidung über das Vorliegen einer Prozessstörung zu erhalten, wird vorgeschlagen, nicht den ursprünglichen zufälligen Niederfrequenzprozess ξ zu analysieren T, und eine Funktion daraus:

Gewichtskoeffizienten" href="/text/category/vesovoj_koyeffitcient/" rel="bookmark">Gewichtungskoeffizienten. Danach können Sie die Anzahl der Schnittpunkte nach dem Prozess η zählen T konstantes Niveau S in einem gleitenden Zeitintervall. Die Aufgabe besteht darin, das Niveau zur Erkennung von Störungen zu optimieren; Zum ersten Mal wurde eine analytische Lösung für die gemeinsame Verteilungsdichte der Hülle erster Art und ihrer Ableitung erhalten; Zum ersten Mal wurde der Ausdruck für den mathematischen Erwartungswert der Anzahl der Schnittpunkte analytisch ermittelt N für die erste Ableitung des gemessenen Zufallsprozesses https://pandia.ru/text/78/197/images/image026_2.jpg" width="408" height="224">

Abbildung 4. Grafische Darstellung der Zielfunktion

Dritter Abschnitt widmet sich den Fragen der Lebensdauervorhersage von Sekundärkreisgeräten mittels Schadenssummierungsmethoden. Berücksichtigt werden Kriterien für den Grenzzustand und Modelle für die Schadensakkumulation im Material der Ausrüstung der Kondensatzuleitung.

Die Alterung des Materials der einen oder anderen KKW-Ausrüstung geht mit der Anhäufung von Schäden im Ausrüstungsmaterial einher, was zu einer Verkürzung der Restlebensdauer führt. Basierend auf der in den Arbeiten vorgeschlagenen Schadenssummierungsmethode wurde ein Modell zur Bewertung der Restlebensdauer entwickelt

Das relative Alter eines Metalls (d. h. akkumulierte quasistatische Schäden durch längere Einwirkung langsam wechselnder Belastungen, Temperaturen und korrosiver Umgebungen) kann als Summe der Verhältnisse der Betriebszeiten von Geräten unter bekannten Bedingungen definiert werden ti auf die berechnete maximale Betriebszeit vor dem Ausfall dieses Geräts unter ähnlichen Bedingungen τ ich:

wobei jeder einzelne Schaden dem Betrieb des Geräts über einen bestimmten Zeitraum entspricht ti mit bekannten Betriebsparametern, von denen die Zeit bis zum Ausfall τ abhängt ich, und ω( T) – das relative Alter des Metalls aufgrund des Betriebs in mehreren Modi (wobei N- Anzahl der Modi gleichzeitig T)

Dann kann die Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs (FFO) als die Wahrscheinlichkeit eines Nichtausfalls ω( T) pro Level D=1, also ω(0)=0, und ω( τ )=1.

Für verschiedene Alterungsprozesse wurde ein probabilistisches Schadensmaß eingeführt. Dünnwandige Geräte, zu denen SG-Wärmetauscherrohre gehören, zeichnen sich durch nichtlineare Effekte der Schadensakkumulation aus. Auf der Grundlage von Arbeiten werden Modelle der nichtlinearen Schadensummierung zur Abschätzung der Restlebensdauer erstellt.

Die meisten Probleme bei der Bewertung von Ressourceneigenschaften beziehen sich auf das Problem des Überschreitens einer Ebene durch einen stochastischen Prozess der Schadensakkumulation. Es wird ein asymptotischer Ansatz zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs basierend auf der CPT vorgeschlagen. Das Verfahren wird auf akkumulierte Schäden in Bögen von Dampfleitungen mit einem zweiphasigen Kühlmittel aufgrund von Tröpfchenschlagerosion und in Wärmetauscherrohren eines Dampferzeugers unter Bedingungen von Spannungsrisskorrosion angewendet.

Das Modell der Tröpfchenstoßerosion basiert auf einem phänomenologischen Ansatz, bei dem die schädliche Wirkung von Feuchtigkeitströpfchen in einer Zweiphasenströmung zu erosiven Schäden an der Oberfläche in einem sehr kleinen Volumen führt. Die Intensität dieses Prozesses hängt von der Durchflussmenge, dem Druck, der Temperatur, der Dampffeuchtigkeit und den Materialeigenschaften ab. Mikroschäden, die durch den Aufprall eines Tropfens verursacht werden, sind im Allgemeinen eine Zufallsvariable.

Zur Informationsunterstützung dient die Lösung „TRIM-Life of a Machine“. Lebenszyklus Maschinen und komplexe Geräte. Mit der Lösung können Sie bestimmen Ökonomische Indikatoren Ausrüstung während ihres Betriebs, verwalten Sie die Lebensdauer (Ressource) jedes Ausrüstungsteils unter dem Gesichtspunkt der wirtschaftlichen Machbarkeit seines Betriebs, treffen Sie fundierte Entscheidungen über Abschreibung (Ersatz) oder Sanierung und verwalten Sie auf dieser Grundlage die Zusammensetzung und Struktur der Flotte.

Die methodische Grundlage der Lösung „TRIM-Life of a Machine“ ist die vom Partner des Forschungs- und Produktionsunternehmens SpetsTek entwickelte Methodik zur Bestimmung der optimalen Lebensdauer von Maschinen unter Berücksichtigung der tatsächlichen Betriebsweise unter bestimmten Bedingungen , das Wissenschaftlich-Technische Zentrum „Bergbauwirtschaft“.

Die Softwarebasis der Lösung sind die Module des TRIM-Komplexes. Einen Verband methodische Basis Und Software Als Teil einer einzigen Lösung ermöglicht Ihnen „TRIM-Machine Life“, Vorschriften für die Abschreibung und den Austausch von Maschinen in die Betriebsführungspraxis einzuführen. TRIM-Module stellen die notwendigen Werkzeuge zum Sammeln, Verarbeiten, Speichern und Analysieren von Informationen bereit.

Software

Die TRIM-Life of a Machine-Lösung umfasst die folgenden TRIM-Module:

• TRIM-M - Modul „Wartung“,
• TRIM-W - Modul „Lager“,
• TRIM-SP - Modul „Versorgung“,
• TRIM-D - Modul „Versandprotokoll“,
• TRIM-C – Modul „Katalog“,
• TRIM-DOC - Dokumentenflussmodul,
• TRIM-A – Modul „Administrator“.

Mit TRIM-Funktionen können Benutzer automatisch Folgendes ausführen:

• Führung von Aufzeichnungen über Fahrzeugflottenvermögen, Abschreibungen,
• Pflege grundlegender Daten für jedes Gerät (z. B. Tragfähigkeit, Grundkosten, Geschwindigkeit, Kilometerleistung pro Schicht usw.),
• Erstellen und Pflegen eines Katalogs von Ersatzteilen und Materialien, Pflege der Struktur von Komponenten und Baugruppen, Suche nach Ersatzteilen anhand ihrer Bilder in den Zeichnungen,
• Abrechnung und Pflege von Vorschriften zur Durchführung geplanter Wartungs- und Reparaturarbeiten (MRO) und deren Standards (Häufigkeit, Kosten, benötigte Ressourcen, Arbeitskosten), deren Anpassung,
• Abrechnung und Pflege von Preisen (Preislisten) für geplante Ersatzteile und Materialien,
• Planung von Wartungs- und Reparaturarbeiten, Anpassung der Arbeitspläne hinsichtlich Häufigkeit, Dauer, Arbeitsumfang,
• Abrechnung von Reparaturarbeiten aufgrund von Störungen,
• Führen eines Protokolls über die abgeschlossenen Arbeiten,
• Abrechnung der Arbeitskosten (tatsächliche Kosten für Ersatzteile, Materialien, Kosten für Dritte, Arbeitskosten), Berechnung der Arbeitsintensität von Wartungs- und Reparaturarbeiten,
• Führen eines Protokolls der Betriebsparameter (z. B. Transport). Felsmasse, Kilometerstand, Betriebszeit der Geräte usw.),
• unter Berücksichtigung der Werte technischer Parameter,
• Abrechnung von Betriebszuständen (im Erhaltungszustand, online, im Leerlauf usw.),
• Analyse von Ausfallzeiten, Ausfällen und deren Folgen,
• Pflege der technischen Dokumentation.

Methodik

Die Ermittlung der wirtschaftlich sinnvollen Nutzungsdauer erfolgt nach dem Kriterium der minimalen Stückkosten (das Mindestverhältnis der kumulierten Kosten für technischen Service und Eigentum zum Umfang der geleisteten Arbeit) sowie nach der Kapitalrendite. Die Methodik spiegelt den grundlegenden Zusammenhang zwischen Stückkosten und Lebensdauer wider, deren Zeitplan ein Minimum aufweist, und bestimmt das Verfahren zur Erhebung und Verarbeitung von Daten zum Betriebsprozess.

Die zu lösende Hauptaufgabe besteht darin, auf der Grundlage der durch TRIM gesammelten objektiven Daten den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die Mindeststückkosten erreicht werden, und diese Tatsache den zuständigen Managern zur Kenntnis zu bringen. An dieser Stelle sollte der physische Verschleiß der Ausrüstung ermittelt und Alternativen abgewogen werden:

• Verwenden Sie das Gerät nicht mehr und ersetzen Sie es.
• Benehmen große Renovierung und den Betrieb fortsetzen.

Die Methodik setzt das Vorhandensein von Startinformationen voraus – statistische Daten, die vom Wissenschaftlich-Technischen Zentrum „Bergbau“ erhoben wurden (Ressourcen für Komponenten und Baugruppen, Preise für deren Reparatur und Austausch, Betriebszeit für einen bestimmten Zeitraum für ein bestimmtes Muldenkippermodell usw .) oder basierend auf einem früheren Betrieb des Geräts. Auf dieser Basis berechnet TRIM-Life of a Machine Prognoseindikatoren. Als nächstes geben Benutzer tatsächliche Daten ein und die Berechnungsergebnisse werden automatisch angepasst.

Lieferumfang

Die TRIM-Life of a Machine-Lösung wird auf einer CD zusammen mit jedem Gerät oder als eigenständiges Produkt geliefert. Im Lieferumfang sind enthalten:

• TRIM-Software,
• eine Datenbank mit Informationen zu einem typischen Fahrzeug einer Gerätemarke,
• Dokumentation - Installations-, Konfigurations- und Wiederherstellungshandbuch für Software, Bedienungsanleitung „TRIM-Life of a Machine“,
• eine Reihe von Berichten und Ausgabeformularen.

Die Mindest(grund)lieferung der Lösung ist für drei Benutzer ausgelegt.

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11 über ECOLOI UND CH F.C.

Technische und nukleare Aufsicht (R(KTG.Х1Г^Шзр)

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im Bereich der Kernenergienutzung „Anforderungen an das Ressourcenmanagement von Anlagen und Rohrleitungen von Kernkraftwerken. Grundbestimmungen“

Gemäß Artikel 6 Bundesgesetz vom 21. November 1995 -V 170-FZ „Zur Nutzung der Atomenergie“ (Gesetzsammlung Russische Föderation. 1995, X® 48, Art.-Nr. 4552; 1997, Nr. 7, Kunst. 808; 2001, X® 29. J. 2949; 2002. X® 1. Kunst. 2; X® 13. kunst. 1180; 2003, X® 46, Art.-Nr. 4436; 2004, X? 35, Kunst. 3607; 2006, X® 52, Art.-Nr. 5498; 2007, X® 7, S. 834; Nr. 49. Kunst. 6079; 2008, X® 29, Art.-Nr. 3418; X® 30. art. 3616; 2009, Nr. 1, Kunst. 17; X® 52, Art.-Nr. 6450; 2011. Nr. 29. Kunst. 4281; X? 30, Kunst. 4590, Art.-Nr. 4596; X « 45, Kunst. 6333; X® 48, Art.-Nr. 6732; Nr. 49, Art.-Nr. 7025; 2012, X* 26. Kunst. 3446; 2013, X® 27, Art.-Nr. 3451), Unterabschnitt 5.2.2.1 von Abschnitt 5 der Verordnung über den Föderalen Dienst für Umwelt-, Technologie- und Nuklearaufsicht, genehmigt durch Dekret der Regierung der Russischen Föderation vom 30. Juli 2004 X® 401 (Gesammelte Rechtsvorschriften der Russischen Föderation). , 2004, Nr. 32. Art. 3348; 2006, Nr. 5. Art. 544; Nr. 23, Art. 2527; X® 52. Art. 5587; 2008, A® 22, Art. 2581; Nr. 46 . Art. 5337; 2009. X® 6, Art. 738; X" 33, Art. 4081; Nr. 49, Art. 5976; 2010, . 38, Art. 4835; 2011, Nr. 6, Art. 888; X? 14. Art. 1935; 4123; X" 42, Art. 5726; 2013, X® 12, Art. 1343; 2, Art. 491; X® 4, Art. 661), pr und Vereinfacht ausgedrückt:

Genehmigen Sie die beigefügten Bundesnormen und Regeln im Bereich der Atomenergienutzung „Anforderungen an das Ressourcenmanagement von Geräten und Rohrleitungen von Kernkraftwerken“. Grundbestimmungen“ (NP-096-15).

L.V. Aljoschin

Aufsicht

GENEHMIGT durch Anordnung des Föderalen Dienstes für Umwelt-, Technologie- und Nuklearaufsicht vom „#“ o2QSS, Nr. U/o

Bundesnormen und Regeln im Bereich der Atomenergienutzung „Anforderungen an das Ressourcenmanagement von Anlagen und Rohrleitungen von Kernkraftwerken.“ Grundbestimmungen“

I. Zweck und Umfang

1. Diese Bundesnormen und Regeln im Bereich der Atomenergienutzung „Anforderungen an das Ressourcenmanagement von Anlagen und Rohrleitungen von Kernkraftwerken.“ „Grundbestimmungen“ (NP-096-15) (im Folgenden als Grundbestimmungen bezeichnet) wurden gemäß Artikel 6 des Bundesgesetzes vom 21. November 1995 Nr. 170-FZ „Über die Nutzung der Atomenergie“ (Gesammelt) entwickelt Gesetzgebung der Russischen Föderation, 1995, Nr. 48, Art. 4552; 1997, Nr. 7, Art. 808; 2001, Nr. 29, Art. 2949; 2002, Nr. 1, Art. 2; Nr. 13, Art. 1180; 2003, Nr. 46, Art. 4436; 2004, Nr. 35, Art. 3607; 2006, Nr. 52, Art. 5498; 2007, Nr. 7, Art. 834; Nr. 49, Art. 6079; 2008, Nr. 29, Art. 3418; Nr. 30, Art. 3616; 2009, Nr. 1, Art. 17; Nr. 52, Art. 6450; 2011, Nr. 29, Art. 4281; Nr. 30, Art. 4590, Art. 4596; Nr. 45, Art. 6333; Nr. 48, Art. 6732; Nr. 49, Art. 7025; 2012, Nr. 26, Art. 3446; 2013, Nr. 27, Art. 3451), Dekret der Regierung der Russischen Föderation vom 1. Dezember 1997 Nr. 1511 „Über die Genehmigung der Verordnungen über die Entwicklung und Genehmigung föderaler Normen und Regeln im Bereich der Nutzung der Atomenergie“ (Gesammelte Rechtsvorschriften der Russische Föderation, 1997, Nr. 49, Art. 5600; 1999, Nr. 27, Art. 3380; 2000, Nr. 28, Art. 2981; 2002, Nr. 4, Art. 325; Nr. 44, Art. 4392 ; 2003, Nr. 40, Art. 3899; 2005, Nr. 23, Kunst. 2278; 2006, Nr. 50, Kunst. 5346; 2007, Nr. i, Kunst. 1692; Nr. 46, Art.-Nr. 5583; 2008, Nr. 15, Art. 1549; 2012, Nr. 51, Kunst. 7203).

2. Diese Grundbestimmungen legen Anforderungen an das Ressourcenmanagement von Geräten und Rohrleitungen von Kernkraftwerken fest, die in die Entwürfe von Kernkraftwerksblöcken (im Folgenden: KKW) gemäß den Bundesnormen und Vorschriften im Bereich der Atomenergienutzung als Sicherheitselemente eingeordnet sind Klassen 1, 2 und 3.

3. Diese Grundbestimmungen gelten während der Planung, Konstruktion, Produktion, Konstruktion (einschließlich Installation, Einstellung, Inbetriebnahme), Betrieb (einschließlich bei Verlängerung der Lebensdauer), Umbau (Modernisierung), Reparatur und Stilllegung des KKW-Blocks.

4. Die verwendeten Begriffe und Definitionen sind in der Anlage Nr. 1 zu diesen Grundbestimmungen aufgeführt.

II. Allgemeine Bestimmungen

5. Diese Grundbestimmungen gelten für das Ressourcenmanagement der folgenden Kernkraftwerksausrüstungen und -leitungen:

alle Geräte- und Rohrleitungseinheiten, die in der KKW-Einheitskonstruktion als Elemente der Sicherheitsklasse 1 eingestuft sind;

alle Ausrüstungseinheiten von Einzel- und Kleinproduktions- und Referenzeinheiten von Rohrleitungen und KKW-Geräten, die in der KKW-Einheitskonstruktion als Elemente der Sicherheitsklasse 2 eingestuft sind;

einzelne Ausrüstungsteile und Rohrleitungen, die in der KKW-Blockkonstruktion als Elemente der Sicherheitsklasse 3 eingestuft sind, in der von der Betreiberorganisation im Einvernehmen mit den Entwicklern der Reaktoranlage (im Folgenden RP genannt) und KKW-Konstruktionen festgelegten Weise.

6. Bei der Auslegung von KKW-Einheiten muss deren Lebensdauer für Geräte und Rohrleitungen begründet und zugewiesen werden.

7. In der Entwurfs-(Projekt-)Dokumentation für KKW-Ausrüstung und -Pipelines müssen Ressourcengrenzen festgelegt und begründet werden

Merkmale und Kriterien zur Bewertung der Ressource. Für KKW-Ausrüstungen und -Rohrleitungen, die vor Inkrafttreten dieser Grundbestimmungen entworfen wurden, sowie in Fällen der Einstellung der Tätigkeit des Anlagen- oder Rohrleitungsentwicklers muss die Begründung und Festlegung der Lebensdauereigenschaften von KKW-Ausrüstungen und -Rohrleitungen durch den erfolgen Betriebsorganisation.

8. Das Lebensdauermanagement von KKW-Ausrüstung und -Pipelines sollte auf Folgendem basieren:

a) Einhaltung der Anforderungen der Bundesnormen und -vorschriften im Bereich der Atomenergienutzung, Regulierungs- und Leitfäden, Anweisungen für Herstellung, Installation, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Reparatur, Beurteilung des technischen Zustands und der Restlebensdauer von KKW-Ausrüstung und Rohrleitungen;

b) Aufrechterhaltung eines guten (Betriebs-)Zustands der KKW-Ausrüstung und -Pipelines durch rechtzeitige Erkennung von Schäden, Umsetzung vorbeugender Maßnahmen (Inspektionen, Reparaturen) und Austausch erschöpfter KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

c) Festlegung von Mechanismen für die Entstehung und Entwicklung von Mängeln, die zur Zerstörung oder zum Ausfall von KKW-Ausrüstung und -Pipelines führen können;

d) Identifizierung der vorherrschenden (bestimmenden) Mechanismen der Alterung, Verschlechterung und Beschädigung von KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

e) kontinuierliche Verbesserung der Überwachung von Alterungsprozessen, Verschlechterungen und Schäden an KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

f) die Ergebnisse der Überwachung des technischen Zustands und der Bewertung der Erschöpfung und Restlebensdauer der Kernkraftwerksausrüstung und Rohleitungen auf der Grundlage der Überwachungsergebnisse;

g) Abschwächung (Abschwächung) von Alterungsprozessen, Beeinträchtigungen und Schäden an Geräten und Rohrleitungen durch Wartung, Reparatur, Modernisierung, Einsatz sanfter Modi

Betrieb, Austausch (wenn die Ressource erschöpft ist und eine Reparatur unmöglich oder unpraktisch ist);

h) Entwicklung und Aktualisierung des Ressourcenmanagementprogramms für KKW-Ausrüstung und -Pipelines.

9. Die Betreiberorganisation muss die Entwicklung und Abstimmung mit den Entwicklern von RP- und KKW-Projekten eines Lebensmanagementprogramms für KKW-Ausrüstung und -Pipelines in der Phase ihres Betriebs sicherstellen und dessen Umsetzung durchführen.

10. Das Ressourcenmanagementprogramm für Ausrüstung und Rohrleitungen, das auf den von Design-(Design-)Organisationen festgelegten Kriterien zur Ressourcenbewertung basiert, sollte sich auf die Vermeidung von Schäden an KKW-Ausrüstung und Rohrleitungen aufgrund von Verschleiß und negativen Auswirkungen der Alterung von Strukturmaterialien und Strukturen konzentrieren sich selbst während ihrer Operation.

11. Das Ressourcenmanagementprogramm für KKW-Ausrüstung und -Pipelines muss Folgendes enthalten:

a) eine Liste der KKW-Ausrüstung und -Pipelines, deren Ressourcen der Verwaltung unterliegen, sowie Ressourceneigenschaften, die der Überwachung unterliegen, unter Angabe der kontrollierten Parameter für jedes Ausrüstungsteil und jede Pipeline;

b) Methoden zur Überwachung der Prozesse der Schadensanhäufung in Materialien und Strukturelementen von KKW-Ausrüstung und -Pipelines aufgrund von Alterung, Korrosion, Ermüdung, Strahlung, Temperatur, mechanischen und anderen Einflüssen, die die Mechanismen der Alterung, Verschlechterung und des Versagens von KKW-Ausrüstung und -Pipelines beeinflussen ;

c) das Verfahren zur Berücksichtigung des technischen Zustands der KKW-Ausrüstung und der Rohrleitungen, der tatsächlichen Eigenschaften von Materialien, Belastungsparametern und Betriebsbedingungen sowie das Verfahren zur Anpassung des Betriebs

Programme zur Betriebsüberwachung des technischen Zustands von KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

d) das Verfahren zur Ergreifung und Umsetzung von Maßnahmen zur Beseitigung oder Milderung schädlicher Faktoren;

e) das Verfahren zur Bilanzierung der erschöpften Lebensdauer und zur Bewertung der Restlebensdauer von KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

f) das Verfahren zur Anpassung der Wartungs- und Reparaturvorschriften (im Folgenden als MRO bezeichnet), um irreversible Erscheinungen von Alterungsmechanismen und eine Verschlechterung der KKW-Ausrüstung und -Pipelines zu verhindern.

12. Arbeitsprogramme zur betrieblichen zerstörungsfreien Prüfung des Metallzustands von KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen sowie Vorschriften für die Wartung und Reparatur von KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen müssen die Bestimmungen des Ressourcenmanagementprogramms für KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen berücksichtigen.

13. Die Betreiberorganisation muss die Sammlung, Verarbeitung, Analyse, Systematisierung und Speicherung von Informationen während der gesamten Lebensdauer von Geräten und Rohrleitungen sicherstellen und eine Datenbank über Schäden, deren Anhäufung und Entwicklung, Alterungsmechanismen, Ausfälle und Betriebsstörungen usw. führen sowie Betriebsmodi, einschließlich Übergangsmodi und Notfallsituationen, in Übereinstimmung mit dem KKW-Ausrüstungs- und Pipeline-Ressourcenmanagementprogramm.

III. Vorbereitende Maßnahmen zum Ressourcenmanagement von Anlagen und Rohrleitungen von Kernkraftwerken während der Planung

und Design

14. In der Phase der Planung und des Baus von KKW-Ausrüstung und -Pipelines müssen KKW- und RU-Projektentwickler eine Methodik für das Ressourcenmanagement von KKW-Ausrüstung und -Pipelines in Form einer Reihe organisatorischer und technischer Maßnahmen entwickeln, die auf der Vorhersage von Schadensmechanismen basieren Strukturmaterialien

KKW-Ausrüstung und -Pipelines, Überwachung der Ressourceneigenschaften und Identifizierung der vorherrschenden Alterungs- und Degradationsmechanismen in der Betriebsphase, regelmäßige Bewertung des tatsächlichen Zustands von KKW-Ausrüstung und -Pipelines und ihrer Restlebensdauer, Korrekturmaßnahmen zur Beseitigung oder Abschwächung von Alterungs- und Degradationsmechanismen, Formulierung Anforderungen an Datenbanken, die die Implementierung des KKW-Ausrüstungs- und Pipeline-Ressourcenmanagementprogramms ermöglichen.

15. Design-(Design-)Organisationen müssen Maßnahmen und Mittel bereitstellen, um die Werte der Ressourceneigenschaften innerhalb der Grenzen zu halten, die die vorgesehene Lebensdauer von KKW-Geräten und -Pipelines gewährleisten.

16. Bei der Auswahl von Materialien für KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen sollten die Mechanismen der Beschädigung und Verschlechterung von Materialien berücksichtigt werden (Ermüdung bei niedrigen und hohen Zyklen, allgemeine und lokale Korrosion, interkristalline und transkristalline Risse, Versprödung, thermische Alterung, Verformung usw.). Strahlenschäden, Erosion, Verschleiß, Veränderung physikalische Eigenschaften), deren Ausprägung während der Auslegungslebensdauer der KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen und bei nicht austauschbaren KKW-Ausrüstungen und -Rohrleitungen – während der Lebensdauer des KKW möglich ist.

17. In Fällen, in denen nicht austauschbare KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen während der KKW-Stilllegung funktionieren müssen, müssen zusätzlich Schadensmechanismen während des Zeitraums einschließlich der KKW-Stilllegung berücksichtigt werden. Die Restlebensdauer dieser KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen muss ausreichend sein, um die Stilllegung des KKW zu gewährleisten.

18. Für neu konzipierte Kernkraftwerke muss in der Entwurfsdokumentation (Projektdokumentation) für Kernkraftwerksausrüstung und -rohrleitungen eine Liste der nicht austauschbaren Kernkraftwerksausrüstung und -rohrleitungen, -methoden usw. festgelegt werden

Mittel zur Überwachung von Parametern und Prozessen, die sich auf die Ressourceneigenschaften von KKW-Geräten und -Pipelines auswirken.

19. Für KKW-Ausrüstung und Rohrleitungen neu konzipierter KKW-Blöcke muss die Entwurfs-(Projekt-)Dokumentation für KKW-Ausrüstung und Rohrleitungen Folgendes enthalten:

a) eine Liste der Auslegungsmodi, einschließlich normaler Betriebsmodi (Start, stationärer Modus, Änderung der Reaktorleistung, Abschaltung), Störungsarten im Normalbetrieb und Auslegungsunfälle;

b) die geschätzte Anzahl der Wiederholungen aller Entwurfsmodi für die vorgesehene Lebensdauer der KKW-Ausrüstung und -Pipelines;

c) Betriebsbedingungen und Belastungen der Ausrüstung und

AC-Pipelines;

d) Liste möglicher Schadens- und Degradationsmechanismen

Materialien von KKW-Geräten und Rohrleitungen, die deren Leistung während des Betriebs beeinträchtigen können (Ermüdung bei niedrigen und hohen Zyklen, allgemeine und lokale Korrosion, interkristalline und

transkristalline Rissbildung, Versprödung unter Einfluss von Temperatur, Neutronen- oder ionisierender Strahlung, thermische Alterung, Kriechen, Verformungsschäden, Erosion, Verschleiß, Bildung und Wachstum von Rissen unter Berücksichtigung des Einflusses der Umgebung und des Kriechens, Änderungen der physikalischen Eigenschaften);

e) Ergebnisse von Berechnungen der Festigkeit und Lebensdauer von KKW-Geräten und Rohrleitungen, Begründung ihrer Lebensdauer. Die Lebensdauer von nicht austauschbaren KKW-Geräten und Rohrleitungen muss für die Lebensdauer des KKW-Blocks und für den Zeitraum der Stilllegung des KKW-Blocks gewährleistet sein.

20. Die Entwurfs-(Projekt-)Dokumentation für KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen muss die gesammelten Erfahrungen beim Betrieb von KKW-Blöcken sowie Erfahrungen bei der Herstellung, Installation und Inbetriebnahme berücksichtigen.

Betrieb und Stilllegung von KKW-Ausrüstung und -Pipelines sowie Ergebnisse wissenschaftlicher Forschung.

21. Bei neu konzipierten KKW-Blöcken muss die Entwurfs-(Projekt-)Dokumentation für KKW-Ausrüstung und -Pipelines Systeme und (oder) Methoden zur Überwachung der notwendigen Parameter vorsehen, die die Lebensdauer von KKW-Ausrüstung und -Pipelines während ihrer gesamten Lebensdauer bestimmen die folgende Liste:

Temperatur:

Geschwindigkeit des Aufheizens oder Abkühlens;

Temperaturgradienten entlang der Wandstärke;

Druck und Geschwindigkeit des Druckanstiegs oder -abbaus des Kühlmittels oder Arbeitsmediums;

Schwingungseigenschaften;

Temperatur und Luftfeuchtigkeit in dem Raum, in dem sich die Geräte und (oder) Rohrleitungen befinden;

Beleuchtungsintensität;

Oxidationsgrad des Schmiermittels;

Durchflussmenge des Kühlmittels bzw. Arbeitsmediums;

Anzahl der Ladezyklen;

Veränderungen der Wandstärke;

Strahlungsbelastung;

Intensität des elektromagnetischen Feldes an den Standorten von Geräten und (oder) Rohrleitungen;

Bewegung von Kontrollpunkten von Geräten und KKW-Rohrleitungen beim Heizen oder Kühlen sowie bei äußeren und (oder) inneren Einflüssen;

Merkmale äußerer Einflüsse;

Ausgangssignale elektronischer Einheiten.

Für im Bau und Betrieb befindliche Kernkraftwerke muss ein Verfahren zur Nachrüstung der Kernkraftwerksausrüstung und -leitungen mit Systemen und/oder Methoden zur Überwachung der erforderlichen Parameter aus der oben aufgeführten Liste festgelegt werden.

22. Die bei der Konstruktion festgelegten Wandstärken von KKW-Geräten und -Rohrleitungen müssen die während des Betriebs auftretenden Korrosions-, Erosions- und Verschleißprozesse sowie die Ergebnisse der Vorhersage von Änderungen der mechanischen Eigenschaften von Materialien aufgrund der Alterung berücksichtigen Ende der Lebensdauer von KKW-Geräten und Rohrleitungen.

23. Die Entwurfs-(Projekt-)Dokumentation für KKW-Ausrüstung und -Rohrleitungen muss die Möglichkeit ihrer Inspektion, Wartung, Reparatur, regelmäßigen Überwachung und ihres Austauschs (mit Ausnahme von nicht austauschbaren KKW-Ausrüstungen und -Rohrleitungen) während des Betriebs vorsehen.

24. Die Konstruktion und Anordnung von KKW-Geräten und -Pipelines sollte die Überwachung, Inspektionen, Tests und Probenahmen nicht beeinträchtigen, um die vorhergesagten Werte und Änderungsraten der Ressourceneigenschaften zu bestätigen, die mit den Mechanismen der Alterung und Verschlechterung von Strukturmaterialien verbunden sind während des Betriebs von KKW-Geräten und Pipelines.

25. Design-(Design-)Organisationen müssen Methoden zur Bewertung und Vorhersage der Restlebensdauer von KKW-Ausrüstung und -Pipelines entwickeln. RP- und KKW-Designs müssen Methoden und technische Mittel zur Betriebsüberwachung und Diagnose des Zustands der KKW-Ausrüstung und -Pipelines sowie zur Wartung und Reparatur bereitstellen und einen rechtzeitigen Betrieb während des Betriebs ermöglichen.

A.A. Romanov, K.E. Berezovsky, V.M. Neuymin
(OAO RAO UES von Russland)

Zustand der Energieausrüstung von Wärmekraftwerken

Im letzten Jahrzehnt ist in der russischen Elektrizitätswirtschaft ein erheblicher Anstieg der Anzahl der Geräte zu verzeichnen, deren Lebensdauer erschöpft ist und die Arbeiten zur Verlängerung ihrer Lebensdauer oder Modernisierung (Rekonstruktion) oder Ersatz durch neue Geräte erfordern (Tabelle 1). .

Der Bedarf an technischer Umrüstung thermischer Kraftwerke wird durch die Lebensdauer der eingesetzten Anlagen bestimmt. TPPs produzieren jedes Jahr eine Parkressource (PR) von bis zu 5 Millionen kW installierter Leistung. Die Kapazität der Turbinenausrüstung von Wärmekraftwerken, die PR erzeugen, wird in den Jahren 2001–2010 70,6 Millionen kW betragen (450 Hochdruckturbineneinheiten, 746 Kessel mit einem Betriebsdruck über 10 MPa, Frischdampfleitungen und heiße Zwischenüberhitzungsleitungen mit einem Gesamtgewicht von über 10 MPa). 20.000 Tonnen).

Die tatsächlichen Kosten für die technische Umrüstung von Wärmekraftwerken und Wärmenetzen der RAO UES of Russia Holding beliefen sich im Jahr 2002 auf 15 Milliarden Rubel und für Gerätereparaturen auf ~ 27,0 Milliarden Rubel. (Von 1987 bis 1999 sank die Nutzung der Hauptausrüstung von Wärmekraftwerken pro Jahr auf 3900 Stunden, und die spezifischen Reparaturkosten für die reduzierte Leistung (Tausend Rubel/Million kWh) stiegen um 27 %). Besonders deutlich (um 73 %) stiegen die Kosten für Wärmekraftwerke der JSC RAO UES of Russia (aufgrund eines Anstiegs des Umfangs überdurchschnittlicher Arbeiten aufgrund der zunehmenden Alterung der Ausrüstung und eines deutlichen Anstiegs der Zahl des Reparaturpersonals). in diesen Wärmekraftwerken). Die Einführung eines „Laufzeit“-Reparatursystems ermöglichte es, die Überholungszeit der Triebwerksausrüstung von Kraftwerken der JSC RAO UES of Russia (Kraftwerke auf Bundesebene) im Vergleich zu „Kalender“-Reparaturen um das 1,6-fache zu verlängern.

Der Mangel an Investitionen, der Stand der Entwicklung vielversprechender Modelle inländischer Energieausrüstung, die Tarifpolitik für Energieressourcen und den Schienengüterverkehr sowie die Formen der Geschäftsentwicklung im Land tragen nicht zum erforderlichen technischen Niveau bei Umrüstung von Anlagen der Energiewirtschaft mit neuen Technologien. In den letzten 10 Jahren ist die Einführung von Erzeugungskapazitäten in der Branche um das Vierfache zurückgegangen. Für 1991–2000 Nur 6443,5 Tausend kW neue Erzeugungskapazität von Wärmekraftwerken wurden in Betrieb genommen und nur 6073,7 Tausend kW rekonstruiert.

In den meisten wirtschaftlich entwickelten Ländern der Welt wird die Entscheidung über den weiteren Betrieb von Geräten, die ihre festgelegte Lebensdauer erreicht haben, unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Gesetzgebung, der Höhe des Versicherungsschutzes, der Sicherheitsgarantie und vor allem getroffen. wirtschaftliche Beurteilung die Durchführbarkeit von Arbeiten zur Verlängerung der Lebensdauer und Reparatur von Geräten, deren Modernisierung oder Austausch.

In der Russischen Föderation gilt die Betriebssicherheit als Hauptkriterium für die Möglichkeit, Geräte über den in den geltenden Normen festgelegten Zeitraum hinaus zu betreiben. Gleichzeitig besteht die vorrangige Aufgabe der Gewährleistung der Sicherheit darin, eine plötzliche Zerstörung hochbelasteter Strukturelemente der Ausrüstung zu verhindern. Faktoren, die zu einer solchen Zerstörung führen, sind in der Regel Herstellungsfehler, Verstöße gegen die Betriebsbedingungen oder das Erreichen des maximalen Schadensgrades des Metalls. Mit zunehmender Betriebsdauer wird der letzte dieser Faktoren dominant, und daher kommt es bei der Bestimmung der zulässigen Zeiträume für den sicheren Betrieb von Geräten vor allem auf eine zuverlässige Beurteilung des Zustands des Metalls und der Schweißverbindungen an. Die in den 60–70er Jahren des letzten Jahrhunderts verwendeten Prinzipien und Methoden zur Berechnung von Geräten sowie die Erfahrung mit dem Betrieb der meisten Geräteelemente bei Dampftemperaturen unter 540–545 °C dienten als Grundlage für den Übergang von der Entwurfslebensdauer zur Parklebensdauer (Betriebszeit von). der gleiche Typ in Design, Designabmessungen, Materialien und Betriebsparametern von Elementen von Wärmekraftanlagen, innerhalb derer ihr störungsfreier Betrieb vorbehaltlich geregelter Anforderungen an Kontrolle, Betriebsbedingungen und Reparatur gewährleistet ist). Gleichzeitig stellt, wie die Praxis gezeigt hat, das Erreichen der Ressourcenwerte des Parks durch Metall von Strukturelementen der Ausrüstung kein Hindernis für dessen weiteren Betrieb dar (Tabelle 2). Die Praxis des Betriebs von Geräten zeigt jedoch, dass in vielen Energiesystemen (JSC Mosenergo, JSC Kuzbassenergo usw.) Geräte vor Erreichen der PR-Werte außer Betrieb genommen werden und dies in der Praxis nicht auf der Grundlage des Zustands des Metalls erfolgt die Strukturelemente der thermomechanischen Ausrüstung von Wärmekraftwerken.

Möglichkeiten zur Aufrüstung von TPP-Geräten und deren Vergleich
Effizienz

Bei der Auswahl einer erfolgversprechenden Struktur von Erzeugungskapazitäten besteht das zentrale Problem darin, die Wirksamkeit verschiedener Methoden der technischen Umrüstung bestehender Wärmekraftwerke im Vergleich zum Bau neuer Kraftwerke zu bewerten. Gemäß dem „Konzept der technischen Umrüstung von Wärmekraftwerken der JSC RAO UES of Russia“ und der JSC-energo für den Zeitraum bis 2015, entwickelt im Jahr 2001.“ Bei der technischen Umrüstung von Wärmekraftwerken wird empfohlen, dass die außer Betrieb genommene Ausrüstung:

· Die Ausrüstung von CES-Kraftwerken mit einer Leistung von 300–500 MW auf Erdgas sollte durch Ausrüstung auf Basis von PGU-170–PGU-540 ersetzt werden, zu der die Leistungsgasturbinen GTE-110, GTE-150, GTE-180 gehören;

· Modernisierung der Ausrüstung von IES-Kraftwerken mit einer Leistung von 800 MW, die Gas- und Ölbrennstoffe verwenden, durch Erhöhung der Dampftemperatur auf 565/565 °C oder durch Umstellung auf überkritische Dampfparameter ( R= 30 MPa, TÖ/ T m = 600/600 ºС). In einigen Fällen ist es möglich, der Einheit Gasturbineneinheiten hinzuzufügen;

· Ersetzen Sie die Ausrüstung von IES-Kraftwerken mit einer Leistung von 300–500 MW, die feste Brennstoffe verwenden, durch modernisierte Kraftwerke erhöhte Effizienz mit einer Erhöhung der Dampftemperatur auf 565/565 ºС und Kraftwerken, die auf überkritischen Dampfparametern basieren ( R= 30 MPa, TÖ/ T m = 600/600 ºС). Für 300-MW-Einheiten ist es möglich, Kessel mit CFB zu installieren;

· Die Ausrüstung von IES-Kraftwerken mit einer Leistung von 150–200 MW für feste Brennstoffe sollte auf der Grundlage modernisierter Kraftwerke technisch umgerüstet werden, mit einer Erhöhung der Dampftemperatur und gegebenenfalls der Einführung von Kesseln mit CFB, und künftig GuD-Anlagen mit CSD und Kohlevergasung;

· IES-Geräte, die für Dampfparameter von 8,8 MPa und niedriger ausgelegt sind und Erdgas oder feste Brennstoffe verwenden, sollten durch Kondensationsgeräte ersetzt werden, die auf fortschrittlichen Technologien basieren und direkt am Standort des betreffenden Kraftwerks oder im Stromnetz installiert werden;

· KWK-Anlagen, die für Dampfparameter von 8,8 MPa und darunter ausgelegt sind und sowohl Erdgas als auch feste Brennstoffe verwenden und sich im Betriebsbereich der Hauptgasleitungen befinden, sollten gemäß GTE+KU technisch umgerüstet werden , GuD-KWK-System.
Um die vorhandene Ausrüstung dieser Wärmekraftwerke zu ersetzen, PGU-70, GTE-110+KU, GTE-60+KU, NK-37+KU, GTE-25+KU, GTE-16+KU, GTE-12+KU , GTE- 6+KU.

Kohlebefeuerte Wärmekraftwerke mit einem Dampfdruck von 8,8 MPa und weniger und geringer Leistung, die außerhalb der Zone der Hauptgasleitungen liegen, übernehmen lokale Aufgaben der Bereitstellung von Wärme und Strom für Verbraucher. Sie sind sowohl hinsichtlich der Energieerzeugung als auch der Kraftstoffversorgung recht streng reguliert. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung bei großen Wärmekraftwerken sind für sie selbstverständlich nicht zu empfehlen: Umstellung auf hohe Parameter, Erhöhung der Anlagenleistung usw. Um Entscheidungen über die technische Umrüstung derartiger Wärmekraftwerke treffen zu können, ist es daher erforderlich, die Aussichten für deren Entwicklung auf der Grundlage konkreter Studien zu ermitteln. Für diese Kraftwerke gewinnt die Entwicklung und Schaffung hocheffizienter Technologien zur technischen Umrüstung mittlerer und kleiner Kraftwerke zunehmend an Bedeutung. In naher Zukunft (nach 2005) wird es möglich sein, dafür GuD-Aggregate mit Druckerhöhungsanlage einzusetzen.

Für die technische Umrüstung auf Basis modernisierter Anlagen werden KWK-Anlagen mit Dampfparametern von 12,8 MPa und höher auf Erdgasbasis empfohlen. Der Einsatz von GuD-Anlagen zur Bereitstellung bestimmter Wärmelasten führt in der Regel zu einer Erhöhung der elektrischen Leistung der Anlagen. In dieser Situation ist es notwendig, den Gasverbrauch in Kraftwerken bei Gasknappheit zu erhöhen, sodass die Umsetzung dieser Richtung problematisch sein kann. Auf dieser Grundlage sollte der Einsatz von GuD-KWK zur technischen Umrüstung von Heizwerken mit einem Druck von 12,8 MPa oder mehr im Einzelfall gerechtfertigt sein und zusätzlich als Alternativmöglichkeit in Betracht gezogen werden:

· Reduzierung der Stromerzeugung in CPPs, die Erdgas verwenden (Regimefragen, Marktbeziehungen);

· die Machbarkeit einer Erhöhung der elektrischen Leistung am Standort des Wärmekraftwerks;

· Ergebnisse von Layoutstudien;

· Änderung des Heizkoeffizienten (KWK);

Möglichkeit der Zuweisung zusätzlicher Ressourcen Erdgas Für
GuD-KWK unter Berücksichtigung der Effizienz seiner Nutzung;

· unter Berücksichtigung klimatischer Gegebenheiten.

Grundsätzlich ist die Entwicklung der Möglichkeit, Gasturbinen zu bestehenden Kesseln hinzuzufügen, nicht ausgeschlossen, allerdings muss die Umsetzung dieser Richtung zunächst durch die Auslegungsmöglichkeiten bestätigt werden, d.h. spezifische Studien.

Die technische Umrüstung von Kohlekraftwerken mit einem Dampfdruck von 12,8 MPa und mehr konzentriert sich auf die Möglichkeit, diese durch modernisierte Anlagen zu ersetzen. Strategisch sollte man sich in Zukunft darauf konzentrieren, die gesamte Flotte dieser Heizgeräte durch die wirtschaftlichste und umweltfreundlichste zu ersetzen: GuD mit Kohleverbrennung in einem Wirbelschichtbett unter Druck (FBC) oder mit Kohlevergasung.

Im Jahr 2002 schloss die JSC RAO UES aus Russland im Zuge der Weiterentwicklung der oben genannten Arbeiten die Entwicklung des „Programms zur Erneuerung der TPP-Ausrüstung für den Zeitraum bis 2010 und Prognosebewertung bis 2015“ ab. Die Entwicklung des „Programms“ umfasst auch die Analyse und Synthese zahlreicher Empfehlungen auf der Ebene der Energieentwicklungsstrategie, des Industrieentwicklungsprogramms, des Konzepts der technischen Umrüstung von Wärmekraftwerken für den Zeitraum bis 2015, der Fähigkeiten inländischer Produktionsanlagen, Vorschläge von Bundes- und Landesenergieorganisationen. Gleichzeitig werden der Maßnahmenkatalog zur Modernisierung von Anlagen, der Bedarf an materiellen Ressourcen, der Zeitpunkt der Arbeiten und die Wirksamkeit der Umsetzung des „Programms“ auf der Grundlage grundlegender (erweiterter) Studien zu TPPs – Vertretern dieser Art – bewertet Die Auswahl erfolgt durch Analyse allgemeiner Informationen über den Zustand und die Eigenschaften der betrachteten TPPs. Das „Programm“ wird das Ausgangsdokument für die Festlegung der Investitions-, Wissenschafts- und Technikpolitik für die Erneuerung von Elektrizitätsanlagen für den Berichtszeitraum sein. Das „Programm“ bietet die folgenden Ausrüstungs-Upgrade-Aktivitäten:

· Ersatz aller thermomechanischen Geräte, deren einzelne Lebensdauer erschöpft ist, durch grundlegend neue Geräte (16.352,1 Millionen US-Dollar);

· Ersatz aller thermisch-mechanischen Geräte, die eine einzelne Ressource erzeugen, durch modernisierte, werkseitig gelieferte Geräte (12.105,6 Millionen US-Dollar);

· Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit thermomechanischer Geräte, deren Einzellebensdauer erschöpft ist, durch Austausch einzelner Strukturelemente (Zwangsentscheidung) (8.470,9 Mio. USD).

Die strategische Ausrichtung ist eine umfassende technische Umrüstung auf der Grundlage moderner Technologien (hauptsächlich im Inland). Dies erfordert größere Anfangsinvestitionen als bei der Verlängerung der Lebensdauer von Geräten, ermöglicht jedoch in den Folgejahren die Möglichkeit, die anfallenden Kosten durch die Reduzierung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs und der Reparaturkosten der Geräte zu kompensieren. Die Aufgabe für die nächsten Jahre besteht darin, die Flaggschiffmodelle einer neuen Gerätegeneration einzuführen (CCG-Einheiten auf Basis großer Gasturbinen, CFB-Kessel, Kraftwerke für überkritische Dampfparameter). Die derzeit verfügbaren Investitions-, Technologie-, Personal- und Organisationsressourcen werden höchstwahrscheinlich in erster Linie dazu verwendet, die kommerzielle Lebensdauer bestehender Geräte durch den Austausch grundlegender Komponenten, Strukturelemente und die Modernisierung der Geräte zu verlängern, und in geringerem Maße zur Bildung von Reserven für die Zukunft. Das Problem der Aktualisierung betrifft auch die Kategorien der Hilfsausrüstung von Kraftwerken, deren Gebäude und Bauwerke sowie elektrische und thermische Netze.

Gemäß der ERI RAS-Bewertung der kommerziellen Wirksamkeit von TPP-Erneuerungsoptionen wurden während des gesamten Berechnungszeitraums jährlich zwei Finanzströme verglichen: Einnahmen aus dem Verkauf von Strom und die Kosten seiner Produktion. Diese Jahressalden wurden dann mit einem Abzinsungsfaktor auf das heutige Preisniveau reduziert und über den gesamten Abrechnungszeitraum aufsummiert. Der Endbetrag spiegelte den Nettobarwert jeder Upgrade-Option wider. Die kommerzielle Effizienz wurde in prognostizierten Preisen berechnet. Es wurden maximale Stromtarife ermittelt, bei denen eine Selbstfinanzierung der Investitionen in jede der drei Erneuerungsoptionen möglich ist. Da die Wirksamkeit des Upgrades durch das Verhältnis der erzielten Treibstoffkosteneinsparungen und der Höhe der zusätzlichen Investitionen bestimmt wird, wurden diese Indikatoren für jede Upgrade-Option separat überwacht. Die Berechnungsergebnisse zeigten, dass der maximale Kraftstoffverbrauch typisch für die Option ist, bei der Arbeiten zur Wiederherstellung der Geräteressource nicht zu einer Steigerung der Effizienz führen. Die wirtschaftlichste Option (spart etwa 7 Millionen Tonnen konventionellen Kraftstoffs pro Jahr) ist die fortschrittlichste Option, die mit einer maximalen Umsetzung verbunden ist neue Technologie. Mit dem eingesparten Brennstoff kann sowohl der geplante Ausbau bestehender Wärmekraftwerke als auch der Bau neuer GuD-Kraftwerke sichergestellt werden, wodurch bis 2010 die Kapazität der in der Elektrizitätswirtschaft eingesetzten GuD- und Gasturbinenanlagen erhöht werden könnte auf 12–13 Millionen kW erhöht. Erhebliche Kraftstoffeinsparungen bei der Option mit der Einführung neuer Geräte werden auf Kosten zusätzlicher Investitionen erzielt, die 1,5–1,0-mal höher sind als die Investitionen bei der Option, die mit der einfachen Wiederherstellung der Gerätelebensdauer verbunden sind, was die Umsetzung der progressiven Option erheblich erschwert.

Gemäß dem akzeptierten Kriterium (maximaler Kapitalwert) ist die optimistischste Option, verbunden mit der maximalen Einführung neuer und modernisierter Geräte, am effektivsten, während die Umsetzung der Upgrade-Option, verbunden mit der Wiederherstellung der Geräteressource, unwirksam ist ( Nettobarwert ist kleiner als 0) .

Um die Sanierung zu finanzieren Eigenmittel Der geringste Anstieg der Tarife ist bei der Upgrade-Option im Zusammenhang mit der Wiederherstellung der Lebensdauer der Geräte zu beobachten (bis 2010 etwa 2-mal höher als heute). Bei weniger effizienten Sanierungsvarianten ist eine Selbstfinanzierung der Investitionen nur durch eine Erhöhung der Stromtarife um das 3,0- bis 3,5-fache möglich.

Eine Analyse der Finanzierungsmodelle ergab, dass progressive Sanierungsoptionen nur umgesetzt werden können, wenn Vorzugskonditionen Anziehung von Fonds, die sich durch lange Kapitalrenditeperioden (mehr als 10 Jahre) und niedrige Zinssätze (5–10 %/Jahr) auszeichnen. Bei der Upgrade-Option, die mit der Wiederherstellung der Lebensdauer der Geräte verbunden ist, übersteigen die Kosten der Stromerzeugung aufgrund der gestiegenen Kraftstoffkosten den Erlös aus dem Verkauf, so dass selbst bei zinsgünstigen Krediten Schwierigkeiten bei der Rückzahlung von Verpflichtungen auftreten (um sie vollständig zu bezahlen). Wenn Sie Ihre Gläubiger ausschalten, müssen Sie neue Kredite beantragen, deren Gesamtbetrag über einen bestimmten Zeitraum um ein Vielfaches höher ist als der Investitionsbedarf.

So zeigen die Ergebnisse eines Vergleichs von Möglichkeiten zur Modernisierung von Wärmekraftwerken, deren Ausrüstung bis 2010 ihre individuellen Ressourcen erschöpfen wird, dass angesichts der prognostizierten technischen und wirtschaftlichen Indikatoren jede der Modernisierungsmethoden die effektivste und damit die effektivste ist Die vorrangige Investitionsentscheidung ist der Ersatz von gasbefeuerten Dampfturbinenkraftwerken durch GuD- oder Gasturbinenanlagen und bei kohlebefeuerten Anlagen modernisierte Dampfturbinenanlagen. Die Vorteile dieser Erneuerungsmethode als Ressourcensanierungsarbeit liegen in ihrer relativen Kostengünstigkeit und Geschwindigkeit der Umsetzung. Aus wirtschaftlicher Sicht ist die Umsetzung einer solchen Erneuerung jedoch ineffektiv und führt zu einer Verzögerung bei der Entwicklung der Elektrizitätswirtschaft. Für den Vergleich von Upgrade-Optionen sind weitere Einzelheiten erforderlich.

JSC RAO UES aus Russland hat ein vorläufiges Programm für den Bau von Kraftwerken für den Zeitraum bis 2010 erstellt [der Investitionszyklus für die technische Umrüstung (Neubau) von Wärmekraftwerken beträgt durchschnittlich 4–5 (7–10) Jahre] Seit 2002 wird die Praxis der Erteilung von Aufträgen zur Inbetriebnahme von Kapazitäten in Anlagen zur technischen Umrüstung wieder aufgenommen. Die in der Branche durchgeführten Arbeiten zur Auswahl von Optionen zur Modernisierung der im Einsatz befindlichen Geräte werden es in gewissem Umfang ermöglichen, die entwickelten Energie- und Leistungsbilanzen für den Zeitraum 2003–2007, 2004–2008 und die Folgejahre unter Berücksichtigung von u. a. anzupassen andere Dinge, die tatsächlichen finanziellen Möglichkeiten von Aktiengesellschaften in der Elektrizitätswirtschaft.

Das Problem der Modernisierung der Ausrüstung der Wärmekraftwerke des Landes häuft sich seit Jahren und erfordert heute sofortiges Handeln, auch auf Landesebene.

Entwickelt von OJSC RAO UES aus Russland „Programm zur Erneuerung von Wärmekraftwerken für den Zeitraum bis 2010 und Prognosebewertung bis 2015“. kann als Grundlage für die Erstellung eines „Programms zur Entwicklung des Kraftstoff- und Energiesektors“ dienen, das einen einheitlichen, koordinierten Ansatz zur Gestaltung einer langfristigen Tarifpolitik definiert, der die Umsetzung einer wirtschaftlich sinnvollen und vernetzten Entwicklung ermöglicht der Kraftstoff- und Energiebranche, der Energietechnik und anderer Branchen.

Durch die jährliche Inbetriebnahme und Modernisierung der in Betrieb befindlichen Erzeugungskapazitäten sowie die Einführung von Maßnahmen zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der Betriebsanlagen in den Jahren 2001–2010 kann das im Land bestehende und für die Zukunft bis zum Jahr 2010 erwartete Niveau des Energieverbrauchs zuverlässig sichergestellt werden. auf dem Niveau von 2,2 Millionen kW. Bedenkt, dass Produktionszyklus Die Dauer des Neubaus und der technischen Umrüstung von Energieanlagen beträgt durchschnittlich 7 bzw. 4 Jahre. Für die Erstellung von Machbarkeitsstudien, Projekten und Bauarbeiten für die entsprechende Zukunft müssen entsprechende Grundlagen geschaffen werden.

Literatur

1. Netschajew V.V. Über die Ressource Energieanlagen // Elektrische Stationen. – 2002. – № 6.

2. Probleme der technischen Umrüstung von Energieunternehmen „RAO „UES of Russia““ und Wege zu ihrer Lösung / A.N. Remezov, A.A. Romanov, Yu.P. Kosinov, S.E. Brzhezyansky // Elektrische Stationen. – 2000. – Nr. 1.

3. Vagner A.A. Reform der Energiereparaturproduktion // Energetik. – 2002. – Nr. 9.

4. RD 10-262–98 (RD 153-34.1-17.421–95). Standardanweisungen zur Metallkontrolle und Verlängerung der Lebensdauer der Hauptelemente von Kesseln, Turbinen und Rohrleitungen von Wärmekraftwerken. – M.: SPO „ORGRES“, 1999.

5. Tumanovsky A.G., Rezinskikh V.F. Strategie zur Lebensdauerverlängerung und technischen Umrüstung von Wärmekraftwerken // Wärmeenergietechnik. – 2002. – Nr. 6.

6. Energiestrategie Russlands für den Zeitraum bis 2020 (Genehmigt durch Beschluss der Regierung der Russischen Föderation vom 28. August 2003 Nr. 1234 r).

7. Entwicklung der Erzeugungskapazitäten im Hinblick auf die Brennstoffversorgung von Elektrizitätswerken im Zeitraum bis 2020 / V.I. Chemodanov, N.V. Bobyleva, N.G. Chelnokova und andere // Elektrostationen. – 2002. – Nr. 6.

8. Neuimin V.M. Probleme der technischen Umrüstung von Wärmekraftwerken. Wege, sie zu lösen // Sa. Berichte der wissenschaftlich-technischen Konferenz „Verbesserung der Qualität der Frequenzregulierung im Einheitlichen Energiesystem“. – M.: Allrussisches Ausstellungszentrum, 16.–17. Dezember 2002.

9. Neuimin V.M. Zustand der TPP-Ausrüstung und Anweisungen für deren Renovierung // Neu in der russischen Elektrizitätswirtschaft. – 2003. – Nr. 9.

10. Popov A.B., Perevalova E.K., Sverchkov A.Yu. Das Problem der Verlängerung der Lebensdauer der Wärmekraftausrüstung von Wärmekraftwerken // Wärmekrafttechnik. – 2003. – Nr. 4.

11. Zubchenko A.S., Rabinovich V.P. Die Situation in der Energietechnik bedroht die Sicherheit Russlands // Kraftstoff- und Energiekomplex. – 2003. – Nr. 1.

12. Neuimin V.M. Möglichkeiten zur Modernisierung der Ausrüstung von Wärmekraftwerken // Sa. Materialien des V. Kongresses der UISP-Union von St. Petersburg. – UISP-Union, 2003.

13. Neuimin V.M. Verwaltung der Ressourcen der Wärmekraftwerksausrüstung durch Umsetzung eines Programms zu deren Erneuerung // Sa. Berichte der Internationalen Wissenschaftlich-Technischen Konferenz über Aktuelle Probleme Zuverlässigkeit von Technologie-, Energie- und Transportmaschinen. – Samara: SSTU, 25.–27. November 2003

Eines der wichtigsten Probleme bei der Schaffung intelligenter Energiesysteme Intelligentes Netz, ist die Notwendigkeit, eine Betriebsdiagnose des Zustands des gesamten Energieanlagenkomplexes durchzuführen und Service- und Reparaturarbeiten zu planen.

Im Gegensatz zur Standardeinstellung in der Struktur Smart Grid Es wird davon ausgegangen, dass zum Betrieb eines solchen Systems eine erweiterte Zielfunktion verwendet wird. Diese Zielfunktion des diagnostischen Überwachungssystems beinhaltet mehrere neue Konzepte.

Bestimmung des technischen Zustands einer gesamten Gruppe elektrischer Geräte, die in einer einzigen technologischen Kette zur Erzeugung, Übertragung oder Verteilung elektrischer Energie verbunden sind. Solche technologischen Ketten sind normalerweise in Knotenpunkten des Energiesystems konzentriert. Dabei ist der wichtigste diagnostische Begriff nicht der Begriff des technischen Zustands jedes einzelnen Elektrogeräts, sondern der Begriff „das schwache Glied der gesamten Technologiekette“. Es ist die Kenntnis der Geräte mit der geringsten Restlebensdauer, die es ermöglicht, die Kosten für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Gerätekomplexes zu minimieren, unabhängig davon, welche Theorien zum Gerätelebensmanagement verwendet werden. Anhand dieser Informationen können Sie die Risiken eines Geräteausfalls richtig berechnen und das Verhältnis zwischen Kosten und möglichen Verlusten optimieren.

Bestimmung des technischen Zustands (Restressourcen) der Transitstrecke für elektrische Energie zwischen den Knotenpunkten des Energiesystems. Die Transitstrecke kann verschiedene Geräte umfassen, in der Regel handelt es sich jedoch um eine Ansammlung von Frei- und Kabelleitungen, ergänzt durch entsprechende Transformatoren. Auch hier ist es sehr wichtig, das „schwache Glied“ zu kennen, das vorrangige Investitionen in materielle Ressourcen erfordert, die für Reparatur und Modernisierung bestimmt sind. Um den technischen Zustand von Transitstrecken beurteilen zu können, ist es wichtig, den Zusammenhang zwischen der Restressource und der Tragfähigkeit der elektrischen Energieübertragungskette zu verstehen. Oftmals ist es bei geringer Auslastung möglich, eine Transportkette praktisch ohne Materialinvestitionen zu betreiben, während eine Erhöhung der Streckenauslastung in der Regel höhere Betriebskosten erfordert. Der wichtigste Parameter ist dabei nicht nur der technische Zustand der Leitungen, sondern auch die mögliche Fähigkeit dieser Leitungen, eine bestimmte Energiemenge zu übertragen.

Die „oberste Ebene“ des Betriebs von Diagnosesystemen in der Smart-Grid-Struktur ist eine bestimmte Vektormatrix der technologischen Fähigkeiten von Energiesystemknoten und Transitrouten. Jeder Vektor dieser Matrix beschreibt umfassend den technologischen Zustand eines Teils des Smart Grids, Knotens oder der Transitroute und charakterisiert sowohl seine verbleibende Ressource als auch seine potenzielle technologische Belastung. Es ist klar, dass diese Parameter miteinander verbunden sind und zusammen eine komplexe Oberfläche bilden, die die technologischen Fähigkeiten des Smart Grid-Elements beschreibt. Wenn man den technologischen Stand aller Smart-Grid-Elemente kennt, ist es möglich, Möglichkeiten zu schaffen, alle Verbraucher mit Energie zu versorgen und dabei sowohl die Betriebskosten als auch die Kosten möglicher Risiken, die während des komplexen Betriebs des gesamten Systems entstehen, zu minimieren. Wichtig hierbei ist die korrekte Summation der Zustandsvektoren der Transit- und Energieumwandlungspfade vom Erzeugungsort bis zum Verbrauchsort, um den bzw. die optimalen Pfade zu erhalten.

Grundlegende Konzepte und Definitionen

Der wichtigste Parameter, mit dessen Hilfe der aktuelle technische Zustand elektrischer Geräte am genauesten beschrieben werden kann, ist der Begriff der Restressource. Dies ist das einfachste und gleichzeitig komplexeste Konzept in der Theorie des Gerätelebensmanagements. Die Sache ist, dass jedes Wissensgebiet, sogar jeder Spezialist, diesen Begriff auf seine eigene Weise definiert.

In dieser Arbeit werden wir dieses Thema nicht ansprechen, ebenso wenig wie wir auf die Probleme der Methoden und Genauigkeit bei der Bestimmung der Restressource eingehen. Dies ist ein Thema für eine gesonderte und ernsthafte Diskussion. Wir gehen davon aus, dass wir die verbleibende Lebensdauer der Geräte ermitteln konnten und dies mit Hilfe des Expertenteils der Überwachungssysteme völlig korrekt und genau tun.

Der vom Diagnoseüberwachungssystem zum aktuellen Zeitpunkt ermittelte Wert der Restressource ändert sich im weiteren Betrieb des Gerätes, in der Regel sinkt er (Abb. 1).

In der Formel, die die Änderung der Restressource beschreibt, können alle Einflussparameter auf zwei verallgemeinerte Koeffizienten reduziert werden:

- k 1(t) - die Summe der technischen und technologischen Prozesse in Geräten, die zu einer Verkürzung der Restlebensdauer elektrischer Geräte führen;

- k 2( F) - die Summe der technischen und finanziellen Auswirkungen auf die Ausrüstung, die zu einer Verlängerung ihrer Restlebensdauer führen.

Aus der obigen Formel (siehe Abb. 1) ist deutlich zu erkennen, dass zur Verwaltung der Restressource der zweite Term verwendet werden muss, der den Rückgang verlangsamt und möglicherweise sogar den Wert der Restressource während des Betriebs erhöht. Durch die korrekte Änderung des zweiten Termes in der Formel lässt sich das erforderliche Gesetz zur Änderung der Restressource erreichen und die Lebensdauer der Ausrüstung steuern.

Der ideale Ansatz zur Verwaltung der Restressourcen einer einzelnen Einheit besteht darin, deren mathematische Beschreibung zu verwenden, bei der es sich um einen Vektor mit mehreren Parametern handelt, dessen Projektionen den einen oder anderen Aspekt des technischen Zustands von Hochspannungsgeräten oder der Steuerwirkung widerspiegeln darauf.

Der minimal zulässige Wert der Restressource, der im Betrieb nicht unterschritten werden darf, lässt sich mithilfe zweier analytischer Modelle ermitteln.

1. Der Wert des Mindestwerts der Restressource, der sich aus der Bedingung ergibt, dass das Gerät die zertifizierten technischen Funktionen erfüllt, bestimmt mit einem bestimmten Zuverlässigkeitsfaktor. Dieser Parameter kann als „TMR“ – „Technical Minimum of Recourse“ bezeichnet werden.

2. Der Wert des Mindestwerts der Restressource, ermittelt aus der Minimierungsbedingung finanzielle Risiken Betrieb der Ausrüstung unter Berücksichtigung der möglichen Kosten für die Beseitigung der Folgen einer Notabschaltung der Ausrüstung. Dieser Parameter kann als „FMR“ – „Financial Minimum of Recourse“ bezeichnet werden.

Wir werden diese Parameter nicht vergleichen, das ist sehr groß und schwere Frage. Sagen wir nur eines: Der Parameter „TMR“ ist für uns aufgrund seiner Einfachheit und „Verständlichkeit“ akzeptabler als „FMR“.

Analyse der Restlebensdauer elektrischer Anlagenkomplexe

Wenden wir uns der Frage der Bewertung der Restlebensdauer elektrischer Gerätekomplexe zu. Betrachten wir zum Beispiel die Merkmale einer optimalen Steuerung der Restressource des Hochspannungskreises eines Stationskraftwerks, bestehend aus einem Generator Gen, einem Transformator Tg-g und einem Schalter Bg-g. Alle diese drei Objekte verfügten zum Zeitpunkt der Diagnose über unterschiedliche Restressourcen. In jeder Anlage installierte diagnostische Überwachungssysteme ermittelten nicht nur den Wert dieses Parameters, sondern sagten auch verschiedene Änderungsgesetze der Restressourcen einzelner Einheiten voraus.

Welche Kosten für welche Objekte mit minimalem Volumen sind erforderlich, um die gegebene Restressource der gesamten Einheit, der gesamten Technologiekette, aufrechtzuerhalten? Mit dieser Menge an Experteninformationen kann dies ganz einfach ermittelt werden.

UM Optimaler Zeitpunkt und Umfang gezielter Finanzinvestitionen, die erforderlich sind, um die erforderliche Reserve für die Restlebensdauer der Elemente des Kraftwerksblocks sicherzustellen. Diese finanziellen Mittel müssen einen stabilen Betrieb der Geräte über einen bestimmten Zeitraum gewährleisten.

Finanziell Kosten, etwa in der Mitte der prognostizierten Betriebszeit, fallen vor allem für die Wartung des Blocktransformators an. Es ist die Restlebensdauer des Transformators, die als erstes die Grenze der minimal zulässigen Restlebensdauer unterschreitet. Zukünftig müssen Arbeiten am Generator und in der letzten Betriebsphase Arbeiten am Schalter durchgeführt werden. Was die Kosten betrifft, größte Investition werden im Generator benötigt, um seine Restressource auf dem erforderlichen Niveau zu halten.

Es liegt auf der Hand, dass mit Hilfe einer solchen gezielten Vorgehensweise die Kosten für die Aufrechterhaltung der Restlebensdauer elektrischer Geräte in der gesamten Technologiekette deutlich optimiert werden können. In diesem Fall werden die wirtschaftlichen Kosten streng zielgerichtet und mengenmäßig optimal sein.

Die Restressource jeder Transitpfadoption wird durch das „schwache Glied“ bestimmt, das aus den Ressourcenwerten der Knoten und Energieübertragungsleitungen ausgewählt wird.

Dies ermöglicht auch eine gezielte Verwaltung der verbleibenden Ressourcen der gesamten Strecke unter Berücksichtigung minimaler wirtschaftlicher Kosten und Gewährleistung einer maximalen Zuverlässigkeit des Transitbetriebs.

Energietransitpfade von einem Punkt zum anderen sind in der Regel unveränderlich – dies erhöht die Komplexität der Erstellung eines Finerheblich. In manchen Fällen ist dadurch aber auch eine Kostenminimierung durch optimale Nutzung vorhandener Ressourcen möglich.

Selbstverständlich muss bei der gemeinsamen Analyse mehrerer Transitrouten umfassend berücksichtigt werden, dass die Investition von Mitteln zur Aufrechterhaltung der Restlebensdauer der Ausrüstung mit deren geplanter Belastung zusammenhängt. Dies ist eine weitere „Einzelprojektion“ des komplexen Vektors der Restlebensdauer der Ausrüstung.

Beispiele für diagnostische Überwachungssysteme für Schlau Netz

Nicht alle Diagnosesysteme, die von den Entwicklern als „Power Equipment Monitoring Systems“ bezeichnet werden, können zur Umsetzung des Konzepts eingesetzt werden Smart Grid. Sie müssen bestimmte technische und algorithmische Anforderungen erfüllen.

Das Ergebnis der Arbeit diagnostischer Überwachungssysteme sollte eine konkrete Schlussfolgerung über den technischen Zustand des überwachten Objekts und über die Menge der verbleibenden Ressourcen sein und nicht eine Reihe von Zahlen und Diagrammen, egal wie detailliert diese auch sein mögen.

Die resultierenden Informationen aus einzelnen Systemen sollten einfach zu einer übergeordneten Schlussfolgerung zusammengeführt werden. Dazu müssen alle Systeme das gleiche ideologische Konzept haben, das heißt, sie müssen von einem Hersteller oder einem Integrator geliefert werden.

Die Kosten (Versorgung) jedes einzelnen Überwachungssubsystems sollten moderat sein und nicht mehr als 2–3 % der Kosten der überwachten Ausrüstung betragen. Einführung teurerer Systeme für Smart Grid ist unwahrscheinlich.

Firma „DIMRUS“ In jüngster Zeit wurden 16 Arten von Diagnoseüberwachungssystemen entwickelt, getestet und in Massenproduktion hergestellt, die nahezu das gesamte Spektrum von Hochspannungsgeräten abdecken. Betrachten wir die Liste dieser Systeme in Bezug auf die Arten von Hochspannungsgeräten und geben wir kurz die Anwendungsmerkmale jedes Systems an.