ПЗ (1228604), страница 9
Текст из файла (страница 9)
5.2 Результат работы экстремального регулятора
В качестве объекта управления (регулирования) выбрана модель электровоза с зонно-фазовым регулированием напряжения.
Настройки системы управления компенсатором следующие: время одного цикла поиска, которое задается на элементе Dead Zone равняется
мс, напряжение вольтодобавки
и величина зоны нечувствительности
.
Что бы избежать перекомпенсации, перед запуском системы необходимо изменить параметры компенсатора, а именно понизить ёмкость конденсатора, после чего коэффициент мощности снижается примерно до уровня 0,89.
На рисунке 5.2 показаны результаты моделирования работы электровоза с компенсатором реактивной мощности, разработанного на базе экстремального регулятора.
Рисунок 5.2 – Результаты работы экстремального регулятора.
Как видно из рисунка, что коэффициент мощности повышается примерно с 0,89 до 0,937. После достижения экстремального значения коэффициента мощности равного 0,937, система экстремального регулирования поддерживает его на высоком уровне.
Итак, разработан компенсатор реактивной мощности, который работает на базе экстремального регулятора. Опираясь на процессы работы экстремального регулятора, можно сделать вывод, что он значительно повышает коэффициент мощности, а, следовательно, энергетические показатели электровоза.
6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ЭЛЕКТРОВОЗАХ ПРЕМЕННОГО ТОКА
Регулируемый компенсатор реактивной мощности, разработанный на основе экстремального регулятора, повышает коэффициент мощности электровоза, что, в свою очередь, позволяет снизить потребление электроэнергии на тягу поездов. Необходимо рассмотреть данный вопрос с точки зрения экономической эффективности.
6.1 Теоретические основы при расчете экономической эффективности
Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов является одной из важнейших задач, стоящих перед экономикой России. Федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. определяют энергетическую эффективность экономики одним из главных стратегических ориентиров долгосрочной государственной энергетической политики. Железнодорожный транспорт является одним из крупнейших потребителей энергоресурсов в стране, расходуя около 5 % электроэнергии. Энергетическая эффективность в современных условиях является важнейшим фактором повышения конкурентоспособности российских железных дорог на внутреннем и международном рынке транспортных услуг.
Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» как крупнейший корпоративный потребитель топливно-энергетических ресурсов, учитывая значимость влияния энергоэффективности на финансовые результаты деятельности компании, в 2004 г. разработало и приняло Энергетическую стратегию, целью которой является оптимизация энергопотребления при безусловном выполнении услуг по перевозке грузов и сохранении энергобезопасности компании. В рамках реализации Энергетической стратегии была пересмотрена система управления планированием и потреблением топливно-энергетических ресурсов в компании. Опробование и тиражирование энегоэффективных технических решений осуществляется в рамках инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте».
Целью проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» является обеспечение выполнения предусмотренных бюджетами ОАО «РЖД» задач по снижению энергозатратности существующих технологий и издержек эксплуатации за счет комплексного внедрения наукоемких ресурсосберегающих технических средств. Реализация проекта позволяет [14]:
- направленно воздействовать на основные составляющие эксплуатационных затрат;
- комплексно воздействовать на потребление ресурсов: с одной стороны, внедрять технические средства, непосредственно снижающие ресурсо- и энергопотребление; с другой – внедрять средства учета и контроля за ресурсо- и энергопотреблением в эксплуатации;
- контролировать внедрение и получение запланированной отдачи;
- организовать техническое обслуживание в гарантийный и послегарантийный период;
- организовать методологически единое обучение обслуживающего персонала.
Энергосбережение всегда являлось для ОАО «РЖД» одним из приоритетных направлений снижения производственных издержек. Компанией в первый же год ее существования была разработана и принята собственная энергетическая стратегия, определившая ориентиры и направления энергосбережения.
С 1999 года в ОАО «РЖД» реализуется целевой инвестиционный проект «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте». За это время на железных дорогах внедрено более 157 тыс. ед. технических средств и технологий на сумму около 38,7 млрд. рублей [15].
Рисунок 6.1 – График реализации инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» с 1999 по 2015 годы, где линия 1 - финансирование проекта, линия 2 – количество внедрённых систем
Суммарный эффект от реализации мероприятий проекта за 15 лет составил 108,8 млрд руб.
Рисунок 6.2 – Диаграмма вложенных инвестиций и эфекта от данных мероприятий
В рамках инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте», курируемого Департаментом технической политики ОАО «РЖД», ежегодно на объектах железнодорожного транспорта реализуются комплекс мероприятий, направленных на снижение расхода ТЭР в различных отраслях деятельности ОАО «РЖД». При этом внедряются не только уже отработанные мероприятия с подтвержденной эксплуатацией эффективностью, но и постоянно апробируются новые перспективные инновационные технологии и ресурсосберегающие средства, возникающие на отечественном и зарубежном рынке.
На сегодняшний день проект «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» является одним из проектов, по которым ведется отслеживание получения на железных дорогах фактического экономического эффекта по специально разработанным единым формам статистической отчётности. Эффект, получаемый дорогами в ходе эксплуатации внедренного ресурсосберегающего оборудования не является единовременным, а возрастает по мере освоения этой техники.
В настоящее время 85 % общего объёма перевозок на железнодорожном транспорте осуществляется на электрической тяге, отсюда большое внимание уделяется вопросам рационального использования электроэнергии и увеличению объёмов рекуперированной энергии [14].
Так как, железнодорожный транспорт является одним из основных крупных потребителей топливно-энергетических ресурсов, то решение проблемы энергосбережения затрагивает не только транспорт, но и экономику страны в целом. В этой связи необходим комплексный подход к проблеме, предусматривающий как стимулирование оптимизации энергопотребления, так и внедрение научно-технических мероприятий, стабилизирующих уровень энергозатрат и снижающих непроизводственные расходы на транспорте.
Наибольшее снижение затрат может быть достигнуто за внедрения ресурсосберегающих технологий, которые в свою очередь влияют на изменение величины используемых топливно-энергитичеких ресурсов. Основным условием оценки внедрения ресурсосберегающих мероприятий является реальный экономический эффект и экономия энергоресурсов.
6.2 Определение стоимости регулируемого КРМ и расходов на оплату труда рабочим
Так как, внедренный регулируемый компенсатор реактивной мощности представляет собой последовательную LC-цепочку и систему управления, построенной на основе экстремального регулятора, то для расчёта стоимости данного КРМ необходимо посчитать стоимость всех его компонентов и затраты на его установку в электровоз.
Компоненты, из которых состоит регулируемый компенсатор реактивной мощности и их стоимость представлена в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Сводная таблица стоимости компонентов регулируемого КРМ
| № | Наименование | Цена, руб. |
| 1 | Индуктивность 320 мкГн | 872 |
| 2 | Емкость на 2,5 мФ | 3132 |
| 3 | Экстремальный регулятор, собранный на основе логических элементов, устройстве задержки по времени и сигнум-реле. | 4120 |
Итого, приблизительная стоимость одного регулируемого КРМ составила С = 8124 рубля.
Так же необходимо посчитать затраты на установку оборудования, которые включают в себя оплату труда работникам.
В соответствии с положением “Об условиях оплаты труда работников” ОАО «Российские железные дороги» оплата труда работников отрасли осуществляется на основе Единой тарифной сетки по оплате труда работников ОАО «РЖД» [16].
Разряды для оплаты труда рабочих устанавливаются руководителем, который принимает решение о заключении трудового договора, на основании присвоенного разряда квалификации, определенного в соответствии с действующим Единым тарифно-квалификационным справочником работ и профессий рабочих.
Высококвалифицированным рабочим при выполнении важных и ответственных работ согласно перечню, производится повышенная оплата по тарифным ставкам, исчисленным исходя из тарифных коэффициентов, соответствующих 9 и 10 разрядам по оплате труда. Повышенная оплата производится за фактически отработанное время на указанных в приложении работах.
Установкой оборудования занимается двое рабочих 7 разряда с тарифным коэффициентом к = 2,82.
Существуют две основные формы заработной платы – повременная и сдельная. Их многочисленные разновидности называются системами заработной платы (или системами оплаты труда).
При повременной форме оплаты труда размер заработной платы работника прямо зависит от его квалификации (сложности, ответственности, значимости выполняемой им работы) и отработанного времени. Квалификация работника или сложность выполняемой им работы находит отражение в размере тарифной ставки присвоенного ему разряда или установленного оклада.
Почасовая оплата труда рассчитывается
где
– часовая тарифная ставка, руб.;















