ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

​ECONOMIC FEASIBILITY OF IMPLEMENTING A SYSTEM FOR MONITORING AND DIAGNOSING POWER ELECTRICAL MACHINES

Maslov Vladimir Artemovich

Student, Department of Regional and Sectoral Development Strategies, Tolyatti state University,

Russia, Tolyatti

Andreev Anton Andreevich

Scientific supervisor, candidate of Sciences in Technicals, Tolyatti state University,

Russia, Tolyatti

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрена необходимость внедрения систем мониторинга и диагностики силовых электрических машин на промышленных предприятиях. Рассмотрена экономическая целесообразность внедрения технологии.

ABSTRACT

This article discusses the need to implement monitoring and diagnostic systems for electric power machines at industrial enterprises. The economic efficiency of implementing this technology is also considered.

Ключевые слова: электродвигатель, диагностика электродвигателей, экономичность внедрения систем мониторинга силовых электрических машин

Keywords: electric motor, electric motor diagnostics, cost-effectiveness of implementing monitoring systems for electric power machines.

В современных реалиях видна тенденция развития отрасли промышленных микропроцессорных технологий, которая плотно входит и в отрасль энергетики. Современная тенденция развития направлена на увеличение контроля за электрооборудованием. Советский подход планово-предупредительных ремонтов, который до сих пор применяется на большинстве предприятий, не соответствует современным реалиям, с постоянно растущим количеством электродвигателей, необходимых в обслуживании. Планово-предупредительные ремонты экономически требуют регулярной замены подшипников, очистка, демонтаж, разборка и дефектация электродвигателя. Внедрение новых технологий позволяет проводить такого плана ремонты в случае их необходимости, что снижает расходы. Поэтому возникает вопрос экономической целесообразности перехода от планово-предупредительных ремонтов к системам мониторинга электродвигателей.

Для оценки экономической целесообразности внедрения систем мониторинга необходимо произвести расчет затрат при использовании подхода планово- предупредительных ремонтов и сравнить затраты с внедрением системы мониторинга.

«Технический риск, обусловленный техническими факторами, выражается в денежном эквиваленте и определяется по следующей формуле

                                                      (1)

где P – вероятность одного отказа;

Y – количество потерянных денежных средств в результате одного отказа (ущерб).

Вероятность безотказной работы электродвигателей определяется по экспоненциальному закону:

                                                        (2)

Где λ – интенсивность отказов одного электродвигателя или условная плотность вероятности возникновения отказа, приводящего к ущербу на бесконечно малом интервале времени при условии, что до этого момента отказа не было

                                                    (3)

Где n - количество отказов за расчетный период, повлекших ущерб,

T - расчетный интервал времени, лет;

Nдв – общее количество электродвигателей

Вероятность отказов определяется выражением» [1]:

                                                                                           (4)

Затраты при планово-предупредительных ремонтах рассчитываются из условия поломки электродвигателя, в основном перемотка статора, то есть капитального ремонта, и из ремонта, текущего периодическими заменами подшипников (5). «Периодичность текущего ремонта электродвигателей определяется системой ППР и зависит от места установки двигателя, типа станка или машины, в составе которой он используется, а также от продолжительности работы в сутки. В основном электродвигатели подвергаются текущему ремонту 1 раз в 24 месяца» [2].

                                                                      (5)

где С_{кап.рем} – затраты на капитальный ремонт за год;

С_{текущ.рем} – затраты на текущий ремонт за год;

Произведём расчет интенсивности отказов, вероятность безотказной работы, вероятности отказа, а также результаты расчета экономического риска (таблицы 1, 2).

Статистические данные собраны на примере 1000 электродвигателей разной мощности химического предприятия АО «Тольяттиазот» за 2019-2024 года.

Таблица 1

Результаты расчета

Таблица 2

Результаты расчета

Выполним расчет экономической целесообразности системы мониторинга. Предположим, что за период с 2022 по 2024 год была бы установлена система мониторинга, тогда отказов электрооборудования сократилось вдвое, а необходимость текущего ремонта пропала, таким образом, интенсивность отказа, вероятность отказа и ущерб уменьшаться.

При данной условности оценим риск ущерба 2022 года

Капитальные затраты K на систему многоканального мониторинга составят:

– стоимость системы мониторинга и программного обеспечения для него 0,395 млн руб.;

– стоимость датчиков (2 датчика вибрации, датчик тока, измерительный микрофон, термодатчики) 0,050 млн руб.

Текущие эксплуатационные затраты рассчитываются по формуле (6):

                                                                                           (6)

где C_обсл – затраты на обслуживание, составляют 2 % от капиталовложений K ;

Ca – амортизационные отчисления, составляют 2 % от капиталовложений K.

В результате объем затрат равен

Объем амортизационных отчислений:

Текущие эксплуатационные затраты:

Приведенные затраты составят:

где Е - ставка рефинансирования Центробанка РФ 9,5 % на 22 год

Так как суммарный риск отказа в результате вероятности отказа электродвигателей в 2020 году составит за 2 года 1,54 млн руб., а приведенные затраты 0,06 млн руб./год, то экономический эффект Э от внедрения системы мониторинга составит:

Расчет риска отказа произведен без учета фактора времени, экономический эффект выражен в ценах 2022 года.

Таким образом можно сделать вывод, что в виду допущенной условности, внедрение систем мониторинга экономически целесообразно. Особенно эффективно применение систем мониторинга для оборудования, проработавшего срок наступления текущего ремонта. Применение систем мониторинга позволяет не придерживаться установленных сроков ППР, таким образом выигрывая в экономической эффективности.

Список литературы:

1. Кондратюков С.В., Стаурский Е.С. Основы расчета экономической эффективности внедрения новой техники // Омский научный вестник, 2014 [электронный ресурс] — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovy-rascheta-ekonomicheskoy-effektivnosti-vnedreniya-novoy-tehniki/viewer (дата обращения 15.02.2026)
2. ООО «Кабель.РФ» Текущий и капитальный ремонт электродвигателя, [электронный ресурс] — URL: https://cable.ru/articles/1991-tekucshij-i-kapitalnyj-remont-elektrodvigatelya/ (дата обращения 15.02.2026)
3. Пузина Е. Ю., Туйгунова А. Г., Худоногов И. А. Экономическая целесообразность системы многоканального мониторинга силовых маслонаполненных трансформаторов тяговых подстанций // Modern technologies. System analysis. Modeling — 2020. Vol. 66, No. 2. pp. 83–92 [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekonomicheskaya-tselesoobraznost-sistemy-mnogokanalnogo-monitoringa-silovyh-maslonapolnennyh-transformatorov-tyagovyh-podstantsiy/viewer (дата обращения 15.02.2026)