ПЗ новое (1218705), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

4.2 Оценка технико-экономической эффективности от внедрения системы управления компенсатором реактивной мощности.

Для определения экономической эффективности системы управления компенсатора реактивной мощности выполним сравнительный расчет расхода активной энергии на тяговой подстанции при работе на участке электровоза, оборудованного гибридным компенсатором реактивной мощности и электровоза со штатной схемой.

Расчет выполним применительно в шестиосному электровозу ВЛ65, имеющему в продолжительном режиме работы мощность 4450 кВт при скорости 70,2 км/час. Силовая часть электровоза имеет два выпрямительно-инверторных преобразователя (ВИП), каждый из которых питает группу из трех тяговых двигателей НБ-514 мощностью 780 кВт.

В качестве расчетной принимаем схему консольного питания участка контактной сети от тяговой подстанции мощностью 40 МВА при нахождении электровоза на половине длины фидерной зоны. Принимаем средний вес поезда 3200 т.

Эффективность от применения системы управления гибридного компенсатора заключается в том, что при компенсации реактивной мощности происходит уменьшение реактивной составляющей тягового тока и, соответственно, общего тока в контактной сети. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению падения напряжения в реактивных сопротивлениях системы "подстанция-тяговая сеть-электровоз" и увеличения в этой связи напряжения на токоприемнике электровоза. В этом случае для реализации электровозом той же мощности потребуется меньшее значение тока. Соответственно уменьшается мощность подстанции, потребляемая электровозом на движение поезда. Таким образом, для выполнения той же перевозочной работы потребуется меньший расход электрической энергии, который можно оценить в денежном выражении, поэтому прибыль от внедрения компенсатора на электровозе представляет собой экономию денежных средств, затрачиваемых на оплату электроэнергии на тягу поездов.

Определим величину капитальных вложений КВЛОЖ на оборудованиеодного электровоза ВЛ65 разработанным устройством компенсации реактивной мощности по формуле

Ктж=Р+ФОТ + Есоц,(4.1)

где Р - расходы на оборудование электровоза компенсатором;

ФОТ - фонд оплаты труда;

Есоц- отчисления на социальные нужды.

Расходы Р на оборудование электровоза компенсатором состоят из стоимости IGBT-модулей преобразователя компенсатора, реактора и конденсатора пассивной части фильтра, а также стоимости системы управления компенсатором, выполненной на базе однокристальной микро-ЭВМ. Принимаем стоимость одного комплекта компенсатора 5000 долларов, включающей в себя стоимость всех перечисленных выше компонентов. Учитывая, что компенсатором оборудуется каждый ВИП электровоза, общие расходы на оборудование электровоза ВЛ65 составят 2*5000=10000 долларов. При стоимости одного доллара 50 рублей, расходы на оборудование одного электровоза составят:

Р = 10000*50 = 500 000 рублей

Фонд оплаты труда работников вычисляется по формуле:

ФОТ= Еозп*Ч*12мес., (4.2)

где Еозп — основная заработная плата;

Ч – количество рабочих.

Основная заработная плата вычисляется по формуле:

Еозп =Сс(1+ 0,1)КР + 0,4Сс + 0,1Сс;(4.3)

гдеСс - тарифная заработная плата;

0,3 - коэффициент премии (10%);

КР - районный коэффициент, КР=1,3;

0,5 - надбавка (40%).

0,1 – стаж (10%)

Определим тарифную заработную плату с учётом сборки и установки устройства компенсации реактивной мощности на одном электровозе с помощью таблицы 4.1. В учет берется работник 6 разряда 2 уровня квалификации.

Таблица 4.1 - Стоимость элементов компенсатора

Видработ	Разрядработ	Трудоёмкость,чел-час	Часоваятарифнаяставка, руб.	Итого, руб.
Сборка компенсатора из составных элементов	6	54	98,2	5302,8
Установкакомпенсаторанаэлектровоз	6	62	98,2	6088,4
Итого: (Тарифная заработная платаСс, руб.)					11391,2

Подставив численные значения в (4.3), получим:

Еозп = 11391,2*(1 + 0,1)*1,3 + 0,4*11391,2 + 0,1*11391,2= 21643,28руб;

По (4.2) рассчитываем фонд оплаты труда исходя из того что на предприятии работает 4 человека по сборке и установке компенсатора:

ФОТ = 21643,28*4= 86573,12руб.

Отчисления на социальные нужды Есоц находятся по формуле:

Есоц =0,30 ФОТ, (4.4)

где, 0,30 - страховые взносы (пенсионный фонд - 22%,ФФОМС – 5,1%, ФСС - 2,9%).

Подставив численные значения в (4.4), получим:

Есоц = 0,3*86573,12 =25791,93руб.

Определим общие расходы на приобретение и установку:

Робщ = 500000 +86573,12+25791,93=612545,05руб.

В обоих вариантах расчета (с применением на электровозе компенсатора и без него) принимаем одинаковые условия движения электровоза, при которых развивается мощность длительного режима. Гармонический состав тока, потребляемого от подстанции, представлен в таблице (Ikm- амплитудные и Ik-действующие значения тока гармоник). В этой же таблице приведены действующие значения токов I_д соответственно для 1 варианта работы электровоза со штатной схемой и 2 варианта,соответствующего оборудованию электровоза предлагаемой системой управления устройством компенсации реактивной мощности. Значения этого тока рассчитываются по формуле:

,

Гармонический состав потребляемого электровозом тока в режиме тяги:

1 - штатная схема;

2 – предлагаемая система управления устройством компенсации реактивной мощности.

Таблица 4.2.- Компенсация реактивной мощности 1 вариант

Таблица 4.3. - Компенсация реактивной мощности 2 вариант

Потери мощности в системе "подстанция – тяговая сеть - электровоз" можно определить по формуле:

, (4.5)

где - суммарное активное сопротивление системы.

Для первого и второго вариантов мощность, рассчитанная по формуле (4.5), соответственно составит:

Р1= 3,75 (283,11)2 = 300,56 кВт,

Р2= 3,75 (219,51)2 = 180,69 кВт.

Уменьшение потерь мощности в активных сопротивлениях системы составит:

∆Р= Р1 - Р2 = 300,56 – 180,69 = 119,87 кВт.

При неизменной в расчете скорости движения поезда v = 70,2 км/час и весе поезда Рпоезда = 3200 т, экономия удельного расхода электроэнергии от применения на электровозе предлагаемой системы управления устройства компенсации реактивной мощности в целом для системы составит:

= 119,87/70,2*0,32= 5,33 кВт час/10⁴ткм брутто.

При среднегодовой работе электровоза ∆ Pl = 45200 10⁴ткм брутто экономия расхода электроэнергии составит:

А=∆А*∑Рl=5.33*45200*104=240916 кВт.час.

Принимая стоимость 1 кВт часа электроэнергии с = 0,5 руб/кВт час, годовая прибыль П от внедрения на электровозе компенсатора составит:

П = Ас =120458 рублей.

Экономическая эффективность предложения составит:

Эг =П/Р=120458/612545,05*100%=19,6%.

Характеристики

Список файлов ВКР