применение методов интервальной статистики для диагностики

УДК 519.248
А. В. ЕФИМОВ, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Парогенераторостроения»
Т. В. ПОТАНИНА, канд. техн. наук
В. Л. КАВЕРЦЕВ, канд. техн. наук
Т. А. ГАРКУША, научный сотрудник
Т. А. ЕСИПЕНКО, научный сотрудник
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»,
г. Харьков
ПРИМЕНЕНИЕ
МЕТОДОВ
ИНТЕРВАЛЬНОЙ
СТАТИСТИКИ
ДЛЯ
ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И
ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РЕМОНТОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ
ТЭС И АЭС
Задачи оптимизации планирования и организации ремонтных работ на энергоблоках
ТЭС и АЭС и расчета их коэффициентов готовности на основе результатов диагностики
технического состояния оборудования являются одними из наиболее важных и актуальных
проблем энергетики. В статье предложены методы анализа диагностических параметров
оценки состояния оборудования энергоблоков ТЭС и АЭС, основанные на методах статистики
интервальных данных. Показано влияние продолжительности ремонтных работ на
коэффициент готовности энергоблоков ТЭС и АЭС.
Завдання оптимізації планування і організації ремонтних робіт на енергоблоках ТЕС і
АЕС і розрахунку їх коефіцієнтів готовності на основі результатів діагностики технічного
стану устаткування є одними з найбільш важливих і актуальних проблем енергетики. У
статті запропоновані методи аналізу діагностичних параметрів оцінки стану устаткування
енергоблоків ТЕС і АЕС, які засновані на методах статистики інтервальних даних. Наведено
вплив тривалості ремонтних робіт на коефіцієнт готовності енергоблоків ТЕС і АЕС.
Постановка проблемы
Одними из наиболее важных и актуальных проблем тепловой и атомной энергетики
являются задачи оптимизации планирования и организации ремонтных работ на энергоблоках
электростанций и расчета их коэффициентов готовности на основе результатов диагностики
технического состояния оборудования. Своевременное и эффективное решение этих задач
в практике эксплуатации энергоблоков ТЭС и АЭС позволяет повысить экономическую
эффективность проведения ремонтных работ и определить оптимальный резерв мощности
энергосистемы, необходимый для компенсации недовыработки электроэнергии из-за
простоя энергоблоков во время ремонтов, обеспечив, таким образом, стабильность работы
энергосистемы [1–3].
Опыт эксплуатации ряда зарубежных ТЭС и АЭС, показатели коэффициента
использования установленной мощности которых уже на протяжении многих лет остаются
достаточно высокими, показывает, что достижение столь высоких показателей обусловлено,
главным образом, внедрением организационно-технических мероприятий по сокращению
и оптимизации продолжительности и объемов ремонтных работ [4]. При этом реализация
концепции ремонтов по техническому состоянию возможна, в том числе, и за счет применения
всесторонних и эффективных систем диагностики.
Формирование целей статьи
Внедрение ремонтов энергоблоков по техническому состоянию оборудования в
эксплуатационную практику на ТЭС и АЭС во многом зависит от определения достаточного
для принятия решений объема диагностических признаков, их идентификации и методов
обработки. В процессе эксплуатации технические системы и оборудование энергоблоков
подвергаются влиянию значительного количества возмущающих факторов, часто
20
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
ɫɬɨɯɚɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨ ɫɜɨɟɣ ɩɪɢɪɨɞɟ, ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɪɚɫɫɟɢɜɚɧɢɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɪɭɟɦɨɝɨ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɢɦɟɟɬ ɦɟɫɬɨ ɮɚɤɬɨɪ ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɢ. ɉɨɷɬɨɦɭ
ɚɞɟɤɜɚɬɧɨɫɬɶ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɦɨɞɟɥɟɣ, ɨɛɨɫɧɨɜɚɧɧɨɫɬɶ ɩɪɢɧɹɬɢɹ ɪɟɲɟɧɢɣ ɨ ɜɵɜɟɞɟɧɢɢ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɜ ɪɟɦɨɧɬ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɨɣ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɦɟɠɪɟɦɨɧɬɧɨɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ
ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɭɱɟɬɚ ɧɟɱɟɬɤɨɣ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɢ ɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɢ ɟɟ ɫɭɦɦɚɪɧɨɣ
ɧɟɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɫɬɢ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɧɚɤɚɩɥɢɜɚɟɬɫɹ ɡɚ ɜɪɟɦɹ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ.
Ɉɫɧɨɜɧɚɹ ɱɚɫɬɶ
Ɍɟɯɧɢɱɟɫɤɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɜ ɩɟɪɢɨɞ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɦɧɨɠɟɫɬɜɚ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɢɡɧɚɤɨɜ (ɮɭɧɤɰɢɣ) D W , ɤɨɬɨɪɵɟ ɹɜɥɹɸɬɫɹ
ɦɟɪɚɦɢ
ɤɚɱɟɫɬɜɚ
ɟɝɨ
ɮɭɧɤɰɢɨɧɢɪɨɜɚɧɢɹ
ɜ
ɦɨɦɟɧɬ
ɜɪɟɦɟɧɢ
W j ,W j  >W 0 ,W @ .
Ⱥɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨɜɚɧɧɭɸ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɭ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ Ɍɗɋ
ɢ Ⱥɗɋ ɦɨɠɧɨ ɩɪɨɜɨɞɢɬɶ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɯ ɦɨɞɟɥɟɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ,
ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɳɢɯ ɜ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɢ ɢ ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɯ ɜ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɭɸ ɦɨɞɟɥɶ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ [5-6].
ɂɦɢɬɚɰɢɨɧɧɚɹ ɦɨɞɟɥɶ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ, ɨɪɝɚɧɢɡɨɜɚɧɧɚɹ ɜ ɜɢɞɟ ɥɨɝɢɤɨ-ɱɢɫɥɨɜɵɯ ɨɩɟɪɚɬɨɪɨɜ
ɪɚɫɱɟɬɚ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ, ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ ɬɟɯɧɢɤɨɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɟ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɢ ɪɚɛɨɬɵ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɢ ɜɡɚɢɦɧɨɟ ɜɥɢɹɧɢɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ. Ⱥɧɚɥɢɡ ɷɬɢɯ ɞɚɧɧɵɯ ɜ ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ
ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɟ ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɢ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ ɢ ɫɮɨɪɦɢɪɨɜɚɬɶ
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɩɪɨɝɧɨɡɧɨɝɨ ɮɨɧɚ.
ɋɪɟɞɢ ɤɪɢɬɟɪɢɟɜ, ɩɨ ɤɨɬɨɪɵɦ ɩɪɢɧɢɦɚɟɬɫɹ ɪɟɲɟɧɢɟ ɨ ɪɟɦɨɧɬɟ ɜ ɫɜɹɡɢ ɫ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɦ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɟɦ ɫɢɫɬɟɦ ɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɜɚɠɧɵɦ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɦ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜɥɢɹɧɢɟ ɧɚ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɶ ɜɵɪɚɛɨɬɤɢ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɢɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɢ
ɨɬɤɚɡ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɜ ɧɚ ɨɫɧɨɜɚɧɢɢ ɞɚɧɧɵɯ ɢɧɬɟɝɪɚɥɶɧɵɯ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɨɧɧɵɯ
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ [7] ɬɟɦɩ ɫɧɢɠɟɧɢɹ (ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɫɪɟɞɧɟɝɨ ɭɪɨɜɧɹ) ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɮɭɧɤɰɢɨɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦ ɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɦɨɠɧɨ ɭɫɬɚɧɨɜɢɬɶ ɨɩɬɢɦɚɥɶɧɵɟ
ɫɪɨɤɢ ɫɥɭɠɛɵ, ɫɩɪɨɝɧɨɡɢɪɨɜɚɬɶ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɦɟɠɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɩɟɪɢɨɞɨɜ ɢ ɫɪɨɤ ɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢ
ɨɛɨɫɧɨɜɚɧɧɨɝɨ ɜɵɜɟɞɟɧɢɹ ɢɯ ɜ ɪɟɦɨɧɬ. ɉɪɢ ɩɪɨɝɧɨɡɢɪɨɜɚɧɢɢ ɬɟɯɧɢɤɨ-ɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɭɪɨɜɧɹ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ ɚɧɚɥɢɡ ɟɝɨ ɩɨɜɟɞɟɧɢɹ ɜ ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ
ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɜɵɞɟɥɢɬɶ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɟ (ɢɧɮɨɪɦɚɬɢɜɧɵɟ) ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɢ
ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ, ɫɮɨɪɦɢɪɨɜɚɬɶ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɩɪɨɝɧɨɡɧɨɝɨ ɮɨɧɚ ɢ ɩɨɥɭɱɢɬɶ, ɬɚɤɢɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ, ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɵɣ ɨɛɴɟɦ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɢɡɧɚɤɨɜ. ɋ ɩɨɦɨɳɶɸ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɨɧɧɵɯ
ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɦɨɠɧɨ ɪɚɧɠɢɪɨɜɚɬɶ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ ɩɨ ɫɬɟɩɟɧɢ ɢɯ ɜɥɢɹɧɢɹ ɧɚ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ
ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɯ ɫɢɫɬɟɦ ɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɟ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ [1–3, 8].
ɉɪɨɰɟɫɫ ɚɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɢ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ
ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ Ɍɗɋ ɢ Ⱥɗɋ, ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɫɥɟɞɭɸɳɟɣ ɩɪɨɰɟɞɭɪɨɣ:
1.ɉɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɟ ɢ ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɹ ɫɟɪɢɢ ɩɪɨɜɟɪɨɤ 3 ^S1 ,..., S l ` , ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɫɨɛɨɣ
ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɵ ɧɚ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɨɣ ɦɨɞɟɥɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ Ak , k 1, l ɞɥɹ ɜɫɟɝɨ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɪɭɟɦɨɝɨ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ.
2.Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɩɨɤɚɡɚɧɢɣ ɤɨɧɬɪɨɥɶɧɨɢɡɦɟɪɢɬɟɥɶɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɫɢɫɬɟɦɵ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɚɜɬɨɦɚɬɢɤɢ ɢ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɜɯɨɞɧɨɝɨ ɜɥɢɹɧɢɹ Yk , k 1, l , ɜ ɜɢɞɟ ɢɫɯɨɞɧɵɯ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨɫɬɭɩɚɸɳɟɝɨ ɜ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɭɸ
ɦɨɞɟɥɶ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ, ɢ ɨɬɤɥɢɤɚ ɦɨɞɟɥɢ ɧɚ ɷɬɨ ɜɥɢɹɧɢɟ ɤɚɤ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɨɣ
ɮɭɧɤɰɢɢ D W Yk (ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ ɩɪɨɜɟɪɤɢ). ɋ ɷɬɨɣ ɰɟɥɶɸ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨ ɪɟɲɚɟɬɫɹ ɡɚɞɚɱɚ
ɨɩɬɢɦɢɡɚɰɢɢ ɜɵɛɨɪɚ ɩɪɨɜɟɪɨɤ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɯ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ
ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ: ɨɛɳɟɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɩɪɨɜɟɪɨɤ ɞɨɥɠɧɨ ɛɵɬɶ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɦ ɉ o min , ɚ ɤɚɠɞɚɹ
ɩɪɨɜɟɪɤɚ S k ,k 1,l ɞɨɥɠɧɚ ɫɨɞɟɪɠɚɬɶ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɢ
I Sk o max .
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
21
3.ɋɨɩɨɫɬɚɜɥɟɧɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɮɭɧɤɰɢɣ D W Yk , ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɜ
ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚ ɧɚ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɨɣ ɦɨɞɟɥɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ, ɫ ɢɯ
ɢɡɦɟɪɟɧɧɵɦɢ ɢ ɧɨɪɦɚɬɢɜɧɵɦɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɫ ɰɟɥɶɸ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɜɵɜɨɞɚ ɨ ɩɪɢɱɢɧɚɯ ɢ
ɮɚɤɬɨɪɚɯ ɢɡɦɟɧɟɧɢɣ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɜɪɟɦɟɧɢ,
ɨɫɬɚɸɳɟɝɨɫɹ ɞɨ ɟɝɨ ɨɬɤɚɡɚ.
ɂɡɦɟɪɟɧɢɟ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɤɨɧɬɪɨɥɶɧɨ-ɢɡɦɟɪɢɬɟɥɶɧɵɯ
ɩɪɢɛɨɪɨɜ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ ɨɛɵɱɧɨ ɜ ɭɫɥɨɜɢɹɯ
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɫɥɭɱɚɣɧɵɯ ɩɨɦɟɯ ɢ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɟɣ. ɍɱɢɬɵɜɚɹ ɷɬɨ, ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ
ɦɧɨɝɨɩɚɪɚɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ W ɜ ɮɢɤɫɢɪɨɜɚɧɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ W j
ɧɚ ɪɚɛɨɬɚɸɳɟɦ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɢ ɦɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ ɢɧɬɟɪɜɚɥɶɧɵɦ ɨɰɟɧɢɜɚɧɢɟɦ, ɬɨ ɟɫɬɶ
ɢɧɬɟɪɜɚɥɨɦ ɦɟɠɞɭ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɚɦɢ, ɫɨɞɟɪɠɚɳɢɦɢ ɫ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɣ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶɸ
ɞɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ W . Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɢɡɦɟɪɹɟɦɭɸ ɮɭɧɤɰɢɸ W ɦɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ
ɫɥɭɱɚɣɧɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ ɢɡ ɜɵɛɨɪɤɢ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ n ɫ ɧɟɢɡɜɟɫɬɧɵɦ ɫɪɟɞɧɢɦ P . ȼ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɧɨɣ
ɬɟɨɪɢɢ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ ɜɵɛɨɪɤɚ – ɧɚɛɨɪ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɵɯ ɜ ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɢ ɨɞɢɧɚɤɨɜɨ
ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɯ ɫɥɭɱɚɣɧɵɯ ɜɟɥɢɱɢɧ. Ɉɞɧɚɤɨ ɬɳɚɬɟɥɶɧɵɣ ɚɧɚɥɢɡ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɚ ɪɟɚɥɶɧɵɯ
l
ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɯ ɡɚɞɚɱ ɩɨɤɚɡɵɜɚɟɬ, ɱɬɨ ɢɡɜɟɫɬɧɨɣ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɧɟ ɜɵɛɨɪɤɚ Wi , ɚ ɜɟɥɢɱɢɧɵ
Wil * Wil H l , ɝɞɟ H l – ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɟ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ, ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɣ, ɚɧɚɥɢɡɚ,
ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɨɜ, ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɣ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɢɧɫɬɪɭɦɟɧɬɚɥɶɧɵɟ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ). Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ,
ɜɚɠɧɵɦ ɩɪɢ ɩɨɫɬɪɨɟɧɢɢ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ, ɧɚ ɤɨɬɨɪɨɣ ɛɚɡɢɪɭɸɬɫɹ ɫɬɚɬɢɫɬɢɱɟɫɤɢɟ ɜɵɜɨɞɵ ɢ
ɤɨɬɨɪɚɹ ɩɪɢɦɟɧɹɟɬɫɹ ɞɥɹ ɨɰɟɧɢɜɚɧɢɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɢ ɩɪɨɜɟɪɤɢ
ɝɢɩɨɬɟɡ, ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɨɛɥɸɞɟɧɢɟ ɩɪɢɧɰɢɩɚ, ɱɬɨ ɢɡɜɟɫɬɧɵɦ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ ɨɬ
*
l
ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɣ Wi , ɚ ɧɟ Wi [9]. ȿɫɥɢ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɬ ɭɫɥɨɜɢɸ l : H d ' , ɬɨ
l
l
ɧɚɱɚɥɶɧɵɟ ɞɚɧɧɵɟ ɢɡɨɛɪɚɠɚɸɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ ɢɧɬɟɪɜɚɥɨɜ ª¬Wi ';Wi ' º¼ , ɩɪɢɱɟɦ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɢɟ
ɧɚ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɦɨɠɧɨ ɡɚɞɚɜɚɬɶ ɪɚɡɧɵɦɢ ɫɩɨɫɨɛɚɦɢ – ɤɪɨɦɟ ɚɛɫɨɥɸɬɧɵɯ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ
*
ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɵɟ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɞɪɭɝɢɟ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɢ ɨɬɥɢɱɢɹ Wi ɨɬ Wi .
ɉɪɢɦɟɧɟɧɢɟ ɦɟɬɨɞɨɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɶɧɨɣ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɞɨɜɟɪɢɬɟɥɶɧɵɣ ɢɧɬɟɪɜɚɥ
ɞɥɹ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɨɠɢɞɚɧɢɹ P ɞɥɹ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɞɨɜɟɪɢɬɟɥɶɧɨɣ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɢ 1 D ɬɚɤ:
S
S º
ª
; P ' u D 1
« P ' u D 1
»,
n
n¼
¬
ɝɞɟ u D 1 – ɤɜɚɧɬɢɥɶ ɩɨɪɹɞɤɚ
D
2
ɫɬɚɧɞɚɪɬɧɨɝɨ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɝɨ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɫ
ɧɭɥɟɜɵɦ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɦ ɨɠɢɞɚɧɢɟɦ ɢ ɟɞɢɧɢɱɧɨɣ ɞɢɫɩɟɪɫɢɟɣ.
Ɍɨ ɟɫɬɶ, ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɨɛɴɟɦɚ ɜɵɛɨɪɤɢ ɞɥɢɧɚ ɞɨɜɟɪɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɧɟ ɦɨɠɟɬ
ɛɵɬɶ ɦɟɧɶɲɟ 2' . ɋɥɟɞɭɟɬ ɨɬɦɟɬɢɬɶ, ɱɬɨ ɜɚɠɧɵɦ ɩɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜɨɦ ɨɰɟɧɤɢ P ɬɚɤɢɦ
ɫɩɨɫɨɛɨɦ ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɥɢɲɶ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɢ ɭɱɟɬ, ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɟɣ
ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɣ, ɧɨ ɢ ɬɨ, ɱɬɨ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɣ ɜɨ ɦɧɨɝɢɯ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢɯ
ɡɚɞɚɱɚɯ ɱɚɳɟ ɜɫɟɝɨ ɨɬɥɢɱɚɸɬɫɹ ɨɬ ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɯ.
ȼ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɢ ɩɪɨɜɨɞɢɬɫɹ ɫɪɚɜɧɟɧɢɟ ɨɫɪɟɞɧɟɧɧɨɝɨ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ
ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ Wɢɡɦ ɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɧɨɝɨ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɨɣ ɦɨɞɟɥɢ
ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɷɬɨɣ ɠɟ ɮɭɧɤɰɢɢ W6 , ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɳɟɝɨ ɫɨɛɨɣ ɫɭɦɦɭ ɜɥɢɹɧɢɣ
ɨɬɞɟɥɶɧɵɯ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɩɪɢɱɢɧ (ɩɨɡɢɬɢɜɧɵɣ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ ɩɪɨɜɟɪɤɢ
S k ) ɜ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ W j ,
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɦɭ ɩɪɨɜɟɞɟɧɧɵɦ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹɦ. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɩɪɢɦɟɧɹɟɬɫɹ ɫɬɚɬɢɫɬɢɱɟɫɤɚɹ
22
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
­ H 0 : W Wɢɡɦ
.
z
H
:
W
W
1
¦
ɢɡɦ
¯
ɬɟɨɪɢɹ ɩɪɨɜɟɪɤɢ ɚɥɶɬɟɪɧɚɬɢɜɧɵɯ ɝɢɩɨɬɟɡ ®
ɉɨɞɯɨɞ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ ɢɧɬɟɪɜɚɥɶɧɵɯ ɞɚɧɧɵɯ ɜ ɡɚɞɚɱɟ ɩɪɨɜɟɪɤɢ ɫɬɚɬɢɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɝɢɩɨɬɟɡ
ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɭɱɟɫɬɶ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ ɢ ɡɚɤɥɸɱɚɟɬɫɹ ɜ ɫɥɟɞɭɸɳɟɦ. ȼɵɛɨɪɨɱɧɨɟ
ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ ɩɪɢɦɟɧɹɟɦɨɝɨ ɤɪɢɬɟɪɢɹ ɦɨɠɟɬ ɩɪɢɧɢɦɚɬɶ ɥɸɛɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ
ɞɥɢɧɨɣ ɜ ɞɜɟ ɧɨɬɧɵ (ɧɨɬɧɚ – ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɨɝɨ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ, ɜɵɡɜɚɧɧɨɝɨ
ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɹɦɢ ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɣ H : N M Wi sup M Wi M Wi* , M – ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɚ). ȿɫɥɢ
H
ɩɪɢɧɹɬɢɟ ɪɟɲɟɧɢɹ ɨɫɧɨɜɚɧɨ ɧɚ ɤɪɢɬɟɪɢɢ ɋɬɶɸɞɟɧɬɚ, ɬɨ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ
*
*
ɢɡɦɟɪɟɧɧɵɯ Wi , ɚ ɧɟ ɨɬ ɢɫɬɢɧɧɵɯ Wi , ɪɚɜɧɚ t0 W
n
Q
, ɝɞɟ Q
S W
W¦ Wɢɡɦ –
ɜɵɛɨɪɨɱɧɵɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɜɚɪɢɚɰɢɢ.
ɂɧɬɟɪɜɚɥ
ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ
ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɢ
*
*
*
*
ªt0 W Nt W ; t0 W Nt W º ɢ ɧɨɬɧɚ ɞɥɹ t0 ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɱɟɪɟɡ ɧɨɬɧɭ ɞɥɹ
0
0
¬
¼
n
NQ W * . ɋɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɡɧɚɱɟɧɢɟ
ɜɵɛɨɪɨɱɧɨɝɨ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɜɚɪɢɚɰɢɢ Nt0 W *
2
Q
ɩɨɪɨɝɚ C ɜɵɛɪɚɧɧɨɝɨ ɤɪɢɬɟɪɢɹ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɟɝɨ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɟ ɢɥɢ ɩɪɢɧɹɬɢɟ ɧɭɥɟɜɨɣ ɝɢɩɨɬɟɡɵ
1D
(ɜ ɤɥɚɫɫɢɱɟɫɤɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɞɥɹ ɤɪɢɬɟɪɢɹ ɋɬɶɸɞɟɧɬɚ ɜɟɥɢɱɢɧɚ tn1 2 ), ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ
D  1 p C N W ;1 p C N W . ɉɨɷɬɨɦɭ, ɭɱɢɬɵɜɚɹ ɩɨɝɪɟɲɧɨɫɬɢ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ,
ɰɟɥɟɫɨɨɛɪɚɡɧɨ ɡɚɦɟɧɢɬɶ C ɧɚ C N W . ɗɬɨ ɝɚɪɚɧɬɢɪɭɟɬ ɜɟɪɨɹɬɧɨɫɬɶ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ
ªC Nt W * ; C Nt W * º , ɚ ɭɪɨɜɟɧɶ ɡɧɚɱɢɦɨɫɬɢ ɤɪɢɬɟɪɢɹ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ
0
0
¬
¼
t0
*
t0
*
t0
ɧɭɥɟɜɨɣ ɝɢɩɨɬɟɡɵ, ɩɪɢ ɭɫɥɨɜɢɢ, ɱɬɨ ɝɢɩɨɬɟɡɚ ɜɟɪɧɚ, ɧɟ ɛɨɥɶɲɭɸ D .
Ⱦɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ, ɨɩɢɫɵɜɚɸɳɢɯ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɢ
ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɶ ɪɚɛɨɬɨɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɜɪɟɦɟɧɢ, ɨɫɬɚɜɲɟɝɨɫɹ ɞɨ ɟɝɨ ɨɬɤɚɡɚ, ɫ
ɰɟɥɶɸ ɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɫɪɨɤɨɜ ɢ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɪɟɦɨɧɬɨɜ ɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ
ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ ɩɪɟɞɥɚɝɚɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɣ ɩɨɞɯɨɞ.
ɇɚ ɩɪɨɝɧɨɡɢɪɭɟɦɨɦ ɜɪɟɦɟɧɧɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ ɟɝɨ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ X r , r 1, m ɩɨɞɥɟɠɚɬ ɷɜɨɥɸɰɢɢ ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɫɬɨɣɤɨɫɬɢ ɮɢɡɢɤɨ-ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ,
ɜɵɡɵɜɚɸɳɢɯ ɷɬɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ, ɩɚɪɚɦɟɬɪɵ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɵɦɢ ɢ ɦɨɧɨɬɨɧɧɵɦɢ
ɮɭɧɤɰɢɹɦɢ ɜɪɟɦɟɧɢ W , ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ ɩɨɥɭɦɚɪɤɨɜɫɤɢɦɢ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɹɦɢ ɫ
ɢɡɜɟɫɬɧɵɦɢ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɹɦɢ ɢɯ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɣ [11].
ɗɬɢ ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɢ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɬɫɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦɢ ɮɭɧɤɰɢɹɦɢ. Ⱦɥɹ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɱɚɫɬɨ
ɜɫɬɪɟɱɚɸɳɢɯɫɹ ɜ ɩɪɚɤɬɢɤɟ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ Ɍɗɋ ɢ Ⱥɗɋ, ɷɬɨ
ɥɢɧɟɣɧɵɟ ɢ ɷɤɫɩɨɧɟɧɰɢɚɥɶɧɵɟ ɮɭɧɤɰɢɢ [12], ɤɨɬɨɪɵɟ ɡɚɩɢɫɵɜɚɸɬɫɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ, ɤɚɤ
x r (W )
D r E r ˜ W ɢ x r (W )
c r ˜ e J rW , ɝɞɟ r
1, m .
ɋ ɧɚɱɚɥɨɦ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɜ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ W 0 0 , ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ
ɲɬɚɬɧɨɣ ɢɥɢ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɤɨɧɬɪɨɥɶɧɨ-ɢɡɦɟɪɢɬɟɥɶɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɢ ɟɝɨ
ɢɦɢɬɚɰɢɨɧɧɨɣ ɦɨɞɟɥɢ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɧɵɦ ɦɟɬɨɞɨɦ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɚ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɜɨ ɜɫɟɦ ɜɪɟɦɟɧɧɨɦ ɢɧɬɟɪɜɚɥɟ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ
GW W W 0
ɢ, ɬɚɤɢɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɧɚɛɥɸɞɚɸɬɫɹ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɢ ɮɭɧɤɰɢɣ xr (W ), r 1, m ɞɨ ɤɨɧɰɚ
ɩɪɨɝɧɨɡɢɪɭɟɦɨɝɨ ɢɧɬɟɪɜɚɥɚ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ W . ɉɨ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɦ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɣ ɜ
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
23
ɬɨɱɤɚɯ
W j ,W j  >W 0 ,W @
ɞɢɫɤɪɟɬɧɵɦ
ɷɤɫɬɪɚɩɨɥɹɰɢɨɧɧɵɟ ɤɪɢɜɵɟ xr (W ), r
ɡɧɚɱɟɧɢɹɦ
ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɣ,
ɜɵɛɢɪɚɸɬɫɹ
ɥɭɱɲɢɟ
1, m , ɬɨ ɟɫɬɶ ɜɵɱɢɫɥɹɸɬɫɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ D r , E r ɢɥɢ
cr , J r ɚɩɩɪɨɤɫɢɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ, ɩɪɢɱɟɦ ɤɚɠɞɵɟ ɧɨɜɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɧɚɛɥɸɞɚɟɦɵɯ
ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɣ ɭɬɨɱɧɹɸɬ ɤɪɢɜɵɟ ɩɪɨɝɧɨɡɚ
xr (W ), r 1, m . Ɍɨɱɤɚ ɩɟɪɟɫɟɱɟɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɢ
xr (W ), r 1, m , ɨɩɢɫɵɜɚɸɳɟɣ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɪɭɟɦɨɝɨ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɫ ɡɚɞɚɧɧɵɦɢ ɝɪɚɧɢɰɚɦɢ g r , r 1, m , ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɦɢ ɩɪɟɞɟɥɶɧɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɷɬɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ, ɢɫɯɨɞɹ ɢɡ ɬɟɯɧɢɤɨ-ɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɢɥɢ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ
ɟɝɨ ɪɚɛɨɬɵ, ɢɧɬɟɪɩɪɟɬɢɪɭɟɬɫɹ ɤɚɤ ɧɚɪɚɛɨɬɤɚ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɞɨ ɨɬɤɚɡɚ. ɗɬɨ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ
ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ
ɜɪɟɦɹ
'W
W W j , ɨɫɬɚɜɲɟɟɫɹ ɞɨ ɦɨɦɟɧɬɚ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɝɨ ɪɟɦɨɧɬɚ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ (ɞɨ ɟɝɨ ɨɬɤɚɡɚ)
W ɨɬ ɦɨɦɟɧɬɚ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɢ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ W j .
Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ xr (W ), r 1, m , ɩɨɫɬɪɨɟɧɧɵɟ ɞɥɹ ɜɫɟɣ ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɢ ɷɤɫɩɥɭɚɬɢɪɭɟɦɨɝɨ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɬ ɛɚɡɭ ɞɚɧɧɵɯ ɷɜɨɥɸɰɢɣ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɢ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ
ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɞɥɹ ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɯ ɬɢɩɨɜ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ Ɍɗɋ ɢ Ⱥɗɋ ɢ ɭɫɥɨɜɢɣ ɢɯ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɢ.
Ɍɚɤɚɹ ɛɚɡɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɪɢɦɟɧɟɧɚ ɧɚ ɪɚɡɧɵɯ ɷɬɚɩɚɯ ɠɢɡɧɟɧɧɨɝɨ ɰɢɤɥɚ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ, ɜ ɬɨɦ
ɱɢɫɥɟ ɞɥɹ ɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɪɚɛɨɬ ɧɚ ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɧɰɢɹɯ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɹ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɧɨɣ ɦɨɳɧɨɫɬɢ, ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ.
ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɤɪɢɬɟɪɢɹ, ɩɨ ɤɨɬɨɪɨɦɭ ɩɪɨɜɨɞɢɬɫɹ ɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɟ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ
ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɪɚɛɨɬ, ɜɵɫɬɭɩɚɸɬ ɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɟ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɢ ɜ ɜɢɞɟ ɫɭɦɦɚɪɧɵɯ ɡɚɬɪɚɬ (ɩɨɬɟɪɶ)
ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɧɰɢɢ Ɂɩ.ɪ , ɫɜɹɡɚɧɧɵɯ ɫ ɪɟɦɨɧɬɚɦɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ [13]:
Ɂ ɩ.ɪ
Ɂɷ Ɂɩ Ɂɦ Ɂɪ ,
ɝɞɟ Ɂ ɷ – ɡɚɬɪɚɬɵ (ɩɨɬɟɪɢ), ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɧɵɟ ɧɟɞɨɜɵɪɚɛɨɬɤɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɢ ɢɡ-ɡɚ
ɩɪɨɫɬɨɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ ɜɨ ɜɪɟɦɹ ɪɟɦɨɧɬɨɜ ɢ ɡɚɜɢɫɹɳɢɟ ɨɬ ɰɟɥɨɝɨ ɪɹɞɚ ɬɟɯɧɢɤɨɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɯ ɮɚɤɬɨɪɨɜ (ɭɪɨɜɧɹ ɷɧɟɪɝɨɩɨɬɪɟɛɥɟɧɢɹ ɜ ɷɧɟɪɝɨɫɢɫɬɟɦɟ ɜɨ ɜɪɟɦɹ ɪɟɦɨɧɬɨɜ,
ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɲɬɪɚɮɧɵɯ ɫɚɧɤɰɢɣ ɡɚ ɩɪɟɜɵɲɟɧɢɟ ɫɪɨɤɨɜ ɪɟɦɨɧɬɨɜ ɢ ɞɪ.); Ɂ ɩ – ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ
ɩɨɞɝɨɬɨɜɢɬɟɥɶɧɵɟ ɪɚɛɨɬɵ, ɩɪɟɞɲɟɫɬɜɭɸɳɢɟ ɪɟɦɨɧɬɭ; Ɂ ɦ – ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ ɪɟɦɨɧɬɧɵɟ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɵ ɢ ɡɚɩɚɫɧɵɟ ɱɚɫɬɢ; Ɂ ɪ – ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨɟ ɩɪɨɜɟɞɟɧɢɟ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ
ɪɚɛɨɬ.
ɉɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɩɥɚɧɢɪɭɟɦɵɯ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɪɚɛɨɬ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɮɭɧɤɰɢɟɣ ɡɚɬɪɚɬ ɧɚ ɧɢɯ
W ɩ.ɪ f Ɂ ɩ.ɪ ɢ ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɟɬ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɸ W ɩ.ɪ t W ɩ.ɪ min , ɝɞɟ Wɩ.ɪ min – ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɨ
ɜɨɡɦɨɠɧɚɹ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɪɟɦɨɧɬɚ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ.
ȼɪɟɦɹ 'W , ɨɫɬɚɜɲɟɟɫɹ ɞɨ ɨɬɤɚɡɚ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ ɨɬ ɦɨɦɟɧɬɚ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɢ
ɟɝɨ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ, ɢ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɩɥɚɧɨɜɨɝɨ ɪɟɦɨɧɬɚ Wɩ.ɪ ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ K ɝ , ɹɜɥɹɸɳɢɣɫɹ ɨɞɧɢɦ ɢɡ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ,
ɩɨ ɢɡɜɟɫɬɧɨɣ ɮɨɪɦɭɥɟ:
'W
Kɝ
.
'W W ɩ.ɪ
Ɇɢɧɢɦɚɥɶɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɚɹ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɪɟɦɨɧɬɚ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ Wɩ.ɪ min ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ,
ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ, ɢɫɯɨɞɹ ɢɡ ɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɢ ɷɤɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɯ ɩɪɟɞɩɨɫɵɥɨɤ:
ɪɟɦɨɧɬɧɵɟ ɪɚɛɨɬɵ ɧɟ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɜɵɩɨɥɧɟɧɵ ɛɵɫɬɪɟɟ, ɱɟɦ ɡɚ Wɩ.ɪ min ɢɡ-ɡɚ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɹ ɧɚ
ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɧɰɢɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ; ɩɪɢ W ɩ.ɪ
24
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
W ɩ.ɪ min ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ
ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨɟ
ɩɪɨɜɟɞɟɧɢɟ
ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ
Ɂɪ
ɪɚɛɨɬ
ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɵ;
ɡɚɬɪɚɬɵ
ɧɚ
ɩɨɞɝɨɬɨɜɢɬɟɥɶɧɵɟ ɪɚɛɨɬɵ, ɩɪɟɞɲɟɫɬɜɭɸɳɢɟ ɪɟɦɨɧɬɭ, Ɂ ɩ ɬɚɤɠɟ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɵ;
ɩɨɬɟɪɢ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɧɵɟ ɧɟɞɨɜɵɪɚɛɨɬɤɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɷɧɟɪɝɢɢ Ɂ ɷ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵ; ɡɚɬɪɚɬɵ ɧɚ
ɪɟɦɨɧɬɧɵɟ ɦɚɬɟɪɢɚɥɵ ɢ ɡɚɩɚɫɧɵɟ ɱɚɫɬɢ Ɂ ɦ ɧɟ ɡɚɜɢɫɹɬ ɨɬ ɫɪɨɤɨɜ ɪɟɦɨɧɬɚ.
ɉɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɩɥɚɧɢɪɭɟɦɨɣ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɪɟɦɨɧɬɚ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ W ɩ.ɪ ɩɨ
ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ Wɩ.ɪ min ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚ 'K ɝ ɜ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶɸ
'K ɝ
'W W ɩ.ɪ W ɩ.ɪ min
'W W ɩ.ɪ min 'W W ɩ.ɪ .
ɉɨ ɷɬɨɣ ɩɪɢɱɢɧɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɩɥɚɧɢɪɭɟɦɵɯ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɪɚɛɨɬ ɧɚ
ɨɫɬɚɧɨɜɥɟɧɧɵɯ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɚɯ ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɧɰɢɣ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɫɧɢɠɟɧɢɸ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ
ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ Ɍɗɋ ɢ Ⱥɗɋ ɩɨ ɬɚɤɨɦɭ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɸ ɤɚɤ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ K ɝ .
ȼɵɜɨɞɵ
ɉɪɟɞɥɨɠɟɧɧɵɟ ɦɟɬɨɞɵ ɢ ɩɨɞɯɨɞɵ ɩɨɡɜɨɥɹɸɬ ɩɨɜɵɫɢɬɶ ɚɞɟɤɜɚɬɧɨɫɬɶ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɱɟɫɤɢɯ
ɦɨɞɟɥɟɣ ɢ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɪɟɚɥɢɡɨɜɚɧɵ ɜ ɫɩɟɰɢɚɥɢɡɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɩɪɨɝɪɚɦɦɧɨ-ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɪɟɞɫɬɜɚɯ, ɜɯɨɞɹɳɢɯ ɜ ɫɨɫɬɚɜ Ⱥɋɍ Ɍɉ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ Ɍɗɋ ɢ Ⱥɗɋ, ɞɥɹ ɞɢɚɝɧɨɫɬɢɤɢ
ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɨɛɨɪɭɞɨɜɚɧɢɹ, ɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɪɟɦɨɧɬɧɵɯ ɪɚɛɨɬ
ɢ ɪɚɫɱɟɬɚ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɨɜ ɝɨɬɨɜɧɨɫɬɢ ɷɧɟɪɝɨɛɥɨɤɨɜ.
Список литературы
1. Gardzilewicz A. The heat and flow diagnostic procedure leading to a steam turbine repair
Plan / A. Gardzilewicz, A. Jefimow // Proc. 10th Conf. on Steam and Gas Turbines for Power and
Cogeneration Plants. – Karlovy Vary (Czech. Rep.). – 1994. – P. 87–93.
2. Gardzilewicz A. Thermal Diagnostics of Thermal Cycle Components on an Example of a
Regenerative Heat Exchanger Rep. / A. Gardzilewicz, A. Jefimow // IFFM-PAS 256/94 – Gdansk (in
Polish). – 1994. – P. 34–40.
3. Gluch J. The analysis of performance of the turbine condenser with the prognosis of repair
/ J. Gluch, A. Gardzilewicz // Proc. of the International Joint Power Generation Conf. – Baltimore,
Maryland (USA). – August 23–26, 1998. – V. 2. – P. 179–190.
4. Скалозубов В. И. Оптимизация плановых ремонтов энергоблоков атомных
электростанций с ВВЭР / В. И. Скалозубов, Ю. Л. Коврижкин, В. Н Колыханов и др. – Ин-т
проблем безопасности АЭС, 2008. – 496 с.
5. Палагин А. А. Моделирование функционального состояния и диагностика
турбоустановок/ А. А. Палагин, А. В. Ефимов, Е. Д. Меньшикова.– К.: Нак. думка, 1991.– 201 с.
6. Ефимов А. В. Разработка имитационной модели энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 для
решения задач анализа, управления и диагностики / А. В. Ефимов, Т. В. Потанина // Енергетика:
економіка, технології, екологія. – НТУУ «КПІ». – 2006. – № 2. – С. 5–9.
7. Potanina T. Problem of optimal load distribution between power units on the power stations
/ T. Potanina, A. Efimov // MOTROL – Lublin. – 2009. – Vol. 11A. – C. 25–30.
8. Jefimow A. Symulacyjne modelowanie funkcjonowania energobloku elektrowni atomowej z
reaktorem WWER-1000 / A. Jefimow, T. Potanina // Nauka i studia – Przemysl. – Nauka i studia. – №
2(14)2009. – Р. 59–69.
9. Орлов А. И. Прикладная статистика / А. И. Орлов. – М.: Экзамен, 2004. – 656 с.
10. Монтгомери Д. Планирование эксперимента и анализ данных / Д. Монтгомери. – Л.:
Судостроение, 1980. – 383 с.
11. Ефимов А. В. Оценка эффективности тепловых схем энергоблоков по параметрам
состояния и надежности оборудования / А. В. Ефимов, Т. А. Гаркуша // Інтегровані технології
та енергозбереження. – Х.: НТУ «ХПІ». – 2006. – № 1. – С. 103–108.
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ
25
12. Острейковский В. А. Вероятностное прогнозирование работоспособности элементов
ЯЭУ / В. А. Острейковский, Н. Л. Сальников.– М.: Энергоатомиздат, 1990.– 416 с.
13. Ящура А. И. Система технического обслуживания и ремонта энергетического
оборудования / А. И. Ящура. – Москва: изд-во НЦ ЭНАС. – 2006. – 504 с.
APPLICATION OF INTERVAL STATISTICS FOR DIAGNOSTICS OF TECHNICAL
STATE OF THE EQUIPMENT AND THE PLANNING DURATION OF REPAIRS OF
TURBOSETS OF HEAT POWER PLANT AND NUCLEAR POWER PLANT
A.V. YEFIMOV, Sc. D., hab., Prof., T.V. POTANINA, PhD, V. L. KAVERTSEV, PhD, T.A.
GARKUSHA, Sc. res., T.A. YESYPENKO, Sc. res.
Tasks of optimization of planning and organization of repair works on power units of HPS and
NPS and calculation of their coefficients of readiness on the basis of results of diagnostics of the technical state of equipment are one of the most essential and actual problems of energy. The methods of
analysis of diagnostic parameters of estimation of the state of equipment of power units of HPS and
NPS, based on the methods of statistics of interval data, are offered in the article. Influence of duration of repair works is shown on the coefficient of readiness of power units of HPS and NPS.
Поступила в редакцию 12.04 2012 г.
26
№05 (99) 2012 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ • ЭНЕРГЕТИКА • ЭНЕРГОАУДИТ