177465 (Определение сравнительной экономической эффективности электрификации железнодорожного участка на переменном однофазном токе промышленной частоты и на постоянном токе)

Федеральное агентство железнодорожного транспорта РФ

Иркутский Государственный Университет Путей Сообщений

Кафедра: «Экономика и управление на ЖД транспорте»

Курсовая работа

по дисциплине:

«Экономика хозяйства электроснабжения»

“Определение сравнительной экономической эффективности электрификации железнодорожного участка на переменном однофазном токе промышленной частоты и на постоянном токе”

Вариант №77

Выполнил:

Проверил:

Иркутск 2008

Реферат

В данной курсовой работе был проведён расчёт технико-эксплуатационных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе. Также были рассчитаны стоимостные показатели, приведённые строительно-эксплуатационные затраты и годовой сравнительный экономический эффект.

Курсовая работа содержит: формул 43, таблиц 2.

Содержание

Введение

Задание на курсовую работу

Исходные данные

1. Расчёт технико-эксплуатационных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе

1.1. Линейный пробег локомотивов

1.2. Общий пробег локомотивов

1.3. Оборот локомотива

1.4. Среднесуточный пробег локомотива

1.5. Потребность в локомотивах

1.6. Потребность в грузовых вагонах

1.7. Необходимый штат работников

1.8. Расход электроэнергии

2. Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе

2.1. Расчёт единовременных затрат

2.2. Расчёт эксплуатационных расходов по вариантам электрификации

3. Расчет приведенных строительно-эксплутационных затрат и годового сравнительного экономического эффекта

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Важную роль в народном хозяйстве России играет железнодорожный транспорт, который продолжает производственный процесс в сфере обращения.

Основными задачами железнодорожного транспорта являются своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы. Для выполнения этих задач необходим непрерывный процесс развития материально-технической базы и технического совершенствования всех его хозяйств.

Важное место отводится оборудованию железных дорог устройствами электроснабжения.

Устройства электроснабжения позволяют увеличить пропускную и провозную способность железной дороги, скорость движения поездов, повысить производительность и улучшить условия труда работников железной дороги и, следовательно, снизить себестоимость перевозок.

Электрификация железных дорог является ключевым направлением в развитии железнодорожного транспорта. Она осуществляется как на переменном, так и на постоянном токе. Сейчас наиболее выгодной является электрификация на переменном токе, так как она имеет ряд достоинств по сравнению с электрификацией на постоянном токе.

Электрификация железных дорог на переменном токе. Способствует развитию электрификации всей страны (тяговые подстанции используются также для питания не тяговых железнодорожных потребителей и промышленных предприятий прилегающих районов), в связи с ее использованием сокращается вредное воздействие на окружающую среду. Тяговые подстанции упрощаются, расстояние между ними увеличивается, снижаются потери электроэнергии, пропускная способность участков увеличивается, используется провод контактной сети меньшего сечения.

Электрификация железных дорог на постоянном токе. Предусматривает строительство преобразовательных агрегатов, что усложняет тяговые подстанции. На постоянном токе по контактной сети протекают большие токи, что требует большого сечения контактной сети, напряжение к контактной сети низкое. Проблемы при рекуперации электрической энергии делают данную систему менее экономичной. На постоянном токе затруднен пропуск поездов большой массы, а на сложных участках пути ограничена провозная способность участка по нагреву проводов и напряжению на токоприемнике ЭПС.

В связи с научно-техническим прогрессом резко возросли требования к технико-экономическому обоснованию проектных решений. Ни одно техническое решение, не имеющее технического обоснования, не принимается для практического осуществления.

Задание на курсовую работу

Курсовая работа заключается в определении сравнительной экономической эффективности вариантов электрификации участка железной дороги, на переменном однофазном токе промышленной частоты и на постоянном токе, и выборе экономически эффективного варианта методом приведенных затрат.

Для выбора варианта электрификации участка железной дороги выполнить следующие технико-экономические расчёты.

1. Расчёт технико-эксплуатационных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе. Требуется определить при условии применения переменного и постоянного токов на линии следующие показатели:

- линейный пробег локомотивов;

- общий пробег локомотивов;

- среднесуточный пробег локомотивов;

- потребность в локомотивах;

- потребность в грузовых вагонах;

- расход электрической энергии для тяги поездов;

- количество локомотивных бригад.

2. Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токах. Требуется определить:

а) капитальные затраты на приобретение подвижного состава и электрификацию железнодорожной линии, а также стоимость грузов, находящихся на «колёсах»;

б) годовые эксплуатационные расходы на:

- электроэнергию;

- оплату труда локомотивных бригад;

- техническое обслуживание и ремонт подвижного состава;

- экипировку локомотивов;

- амортизационные отчисления на полное восстановление подвижного состава;

- содержание, ремонт и амортизацию устройств электроснабжения.

3. Расчёт приведённых строительно-эксплуатационных затрат и годового сравнительного экономического эффекта

Исходные данные

Двухпутный железнодорожный участок, оснащенный автоблокировкой, необходимо электрифицировать в связи с тем, что его пропускная и провозная способность при тепловозной тяге исчерпана.

Для освоения грузооборота в данном случае проектируется два варианта технического решения, включающие электрификацию на переменном токе напряжением 25 кВ или на постоянном токе напряжением 3 кВ (при переменном токе электровоз ВЛ-80С, постоянном - ВЛП).

Для выполнения курсовой работы примем, что электровозы обращаются на всей эксплуатационной длине участка, а локомотивные бригады работают на более коротких плечах.

Тонно-километры брутто на участке обслуживания локомотивных бригад, млн. т-км: 17100

Длина участка обслуживания локомотивных бригад: км

Длина участка обращения локомотивов: км

Средний вес поезда брутто:

на переменном токе – т

на постоянном токе – т

Процентов вспомогательного линейного пробега: %

Процентов условного пробега: 5 %

Эксплуатационная длина линии : км

Участковая скорость:

на переменном токе – км/ч

на постоянном токе – км/ч

Норма расхода электроэнергии на 10000 т-км брутто:

на переменном токе – кВт*ч

на постоянном токе – кВт*ч

Цена 1 кВт_*ч электроэнергии: руб

1. Расчёт технико-эксплуатационных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе

1.1. Линейный пробег локомотивов

Линейный пробег локомотивов состоит из пробега во главе поездов и вспомогательного линейного пробега. Пробег во главе поездов определяется по формуле в пределах участков обслуживания локомотивных бригад:

МS_гл = (Рl_бр)/Q_бр, (1)

где: Рl_бр - тонно-километры брутто на участке обслуживания локомотивных бригад, млн. т-км;

Q_бр - средний вес поезда брутто, т.

На переменном токе:

МS_гл = 17100000000/5050 = 3386138,614 км,

на постоянном токе:

ΣMS_гл = 17100000000/5700 = 3000000 км.

К вспомогательному линейному пробегу относится одиночное следование, двойная тяга, подталкивание и работа электровозов по системе многих единиц. Он определяется в процентном отношении к пробегу во главе поездов. В итоге, линейный пробег определяется по формуле:

МS_лин = (МS_гл · %_{всп.лин.} ) + МS_гл (2)

На переменном токе:

МS_лин = 3386138,614*0,16 + 3386138,614 = 3927920,792 км,

На постоянном токе:

МS_лин = 3000000*0,16 + 3000000 = 3480000 км.

1.2. Общий пробег локомотивов

Общий пробег локомотивов складывается из линейного и условного пробегов, который также определяется в процентном отношении к пробегу во главе поездов:

МS_общ = ( МS_гл · %_вспусл ) + МS_лин (3)

На переменном токе:

МS_общ = 3386138,614*0,05 + 3927920,792 = 4097227,723 км,

на постоянном токе:

МS_общ = 3000000*0,05 + 3480000 = 3630000 км.

Линейный и общий пробеги определяются как в пределах обслуживания локомотивных бригад, так и в пределах участков обращения локомотивов.

Так как длина участка обращения локомотивов в 2 раза превышает длину участка обслуживания локомотивных бригад, то линейный и общий пробеги на участка обращения локомотивов увеличиваются в 2 раза:

МS_линлок = 2 · МS_линбр (4)

МS_общлок = 2 · МS_общбр (5)

На переменном токе:

МS_линлок = 2 · 3927920,792 = 7855841,584 км,

МS_общлок = 2 · 4097227,723 = 8194455, 446 км,

на постоянном токе:

МS_линлок = 2 · 3480000 = 6960000 км,

МS_общлок = 2 · 3630000 = 7260000 км.

1.3. Оборот локомотива

Оборот локомотива (в часах) определяется по формуле:

О_л = 2 · l_лок / V_уч + t_ocн + t_об + t_см · n, (6)

где: l_лок – длина участка обращения локомотивов, км;

t_ocн – простой локомотива в основном депо, принимаем t_ocн = 2,5 ч;

t_об – простой локомотива в оборотном депо, принимаем t_об = 1,5 ч;

t_см – простой локомотива в пунктах смены бригад, принимаем t_см = 0,41 ч;

n – количество остановок по смене локомотивных бригад за полный оборот, принимаем n = 9.

На переменном токе:

О_л = 2*530/39 + 2,5 + 1,5 + 0,41*9 = 34,87 ч,

на постоянном токе:

О_л = 2*530/36 + 2,5 + 1,5 + 0,41*9 = 37,13 ч.

1.4. Среднесуточный пробег локомотива

Среднесуточный пробег электровоза (в км/сут) определяется по формуле:

S_л = 2 ∙ l_лок · 24 / О_л (7)

На переменном токе:

S_л = 2 ∙ 530 · 24 / 34,87 = 729,578 км/сут,

на постоянном токе:

S_л = 2 ∙ 530 · 24 / 37,13 = 685,078 км/сут.

1.5. Потребность в локомотивах

Эксплуатируемый парк локомотивов определяется делением локомотиво-км линейного пробега на участке обращения локомотивов (увеличенном в 2 раза) на среднесуточный пробег локомотивов и 365 суток:

М_э = МS_линлок / (S_л · 365) (8)

На переменном токе:

М_э = 7855841,584 / (729,578 · 365) = 29,5 лок,

принимаем потребность локомотивов на переменном токе - 30 шт.

На постоянном токе:

М_э = 6960000 / (685,078 · 365) = 27,8 лок,

принимаем потребность локомотивов на постоянном токе - 28 шт.

1.6. Потребность в грузовых вагонах

Потребность в вагонах, находящихся в пути:

В = Рl_нетто / (П_в · 365) (9)

где Рl_нетто – тонно–километры нетто на участке обращения, принимаем

Рl_нетто = 2800 млн. т-км за год;

П_в - среднесуточная производительность вагона, принимаем

П_в = 8700 т-км нетто.

В = 2800000000 / (8700 · 365) = 881,8 ваг,