Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание
Требуется рассчитать технико-экономические показатели группы электрооборудования цеха.
Данные для расчёта (вариант 16) приведены в таблице 1.
Таблица 1
Задание на курсовую работу
|
№ п/п |
Наименование оборудования |
Единица измерения |
Значение |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к. з. ротором напряжением до 1000 В |
кВт/количество |
48/65 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к. з. ротором напряжением свыше 1000 В |
кВт/количество |
370/69 |
|
3 |
Синхронный двигатель напряжением свыше 1000 В |
кВт/количество |
560/68 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока |
кВт/количество |
80/89 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ |
мм2/км |
50/43 |
Всё оборудование отнесено к категории основного. Позиция 1 – передвижные установки. Среда нормальная. Отношение КСФ/КС принять самостоятельно. Количество смен три.
Годовое время работы оборудования ТГ = 8600 ч./год.
Годовое число часов использования максимума нагрузки ТМ = 4500 ч./год.
Основная и дополнительная ставки для двухставочного тарифа на электроэнергию:
α = 2800 руб./кВт·год,
β = 1,3 руб./кВт·ч.
Коэффициент загрузки оборудования КЗ = 0,8.
1 Выбор электрооборудования цеха
На основе исходных данных по прейскурантам цен [1], [2] выбирается конкретное оборудование с указанием типа, технических данных. Оптовые цены берём из прейскурантов с поправочным коэффициентом 40. Затраты на монтаж и транспортировку определяем как 40% от цены. Полученные результаты сводим в таблицу 2.
Таблица 2
Определение капитальных затрат на электрооборудование
|
№ п/п |
Наименование и тип электрооборудования (основные технические характеристики) |
Единицы измерения |
Количество единиц |
Цена единицы оборудования, руб. |
Стоимость монтажа и транспортировки, руб. |
Капитальные затраты на единицу оборудования, руб. |
Общие капитальные затраты, руб |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
шт. |
65 |
15 000 |
6 000 |
21 000 |
1 365 000 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
шт. |
69 |
130 000 |
52 000 |
182 000 |
12 558 000 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
шт. |
68 |
328 000 |
131 200 |
459 200 |
31 225 600 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
шт. |
89 |
63 200 |
25 280 |
88 480 |
7 874 720 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
км |
43 |
174 800 |
69 920 |
244 720 |
10 522 960 |
|
Итого |
– |
– |
711 000 |
284 400 |
995 400 |
63 546 280 |
2 Расчет годовых издержек производства
2.1 Расчет амортизационных отчислений
Амортизационные отчисления определяются на основе существующих норм амортизации [3].
Амортизационные отчисления на реновацию и на капитальный ремонт определяются по формуле:
, (2.1)
где Pai – коэффициент амортизации, 1/год.
Пример расчёта для первой позиции:
Са1=0,1094·1 365 000=149331 руб./год.
Полученные результаты сводим в таблицу 3.
Таблица 3
Суммарные годовые амортизационные отчисления на электрооборудование цеха.
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
Кобщ, руб |
Раi, 1/год |
Са= Раi Кобщ, руб/год |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
1 365 000 |
0,1094 |
149331 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
12 558 000 |
0,0812 |
1019709,6 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
31 225 600 |
0,0812 |
2535518,72 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
7 874 720 |
0,0812 |
639427,264 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
10 522 960 |
0,024 |
252551,04 |
|
Итого |
4596537,624 |
2.2.1 Определение численности ремонтного персонала
Численность ремонтного персонала определяется на базе годовой трудоемкости текущих и капитальных ремонтов электрооборудования. Для определения годовой трудоемкости текущих и капитальных ремонтов определяется структура ремонтного цикла каждой единицы оборудования.
Структуры ремонтного цикла определяется по методике, изложенной в [4].
Элементы структуры ремонтного цикла электродвигателей и коллекторных машин постоянного тока определяются по формулам:
, лет (2.2)
, мес (2.3)
где Тпл – плановая продолжительность ремонтного цикла, лет;
Ттабл – продолжительность ремонтного цикла [4, стр. 98], лет;
tпл – плановая продолжительность межремонтного периода, мес;
tтабл – продолжительность межремонтного периода [4, стр. 98], мес;
р – коэффициент, определяемый сменностью работы оборудования [4, стр. 68] (для КСМ=3 р= 0,67);
к – коэффициент для коллекторных машин постоянного и переменного тока [4, стр. 98];
и – коэффициент использования [4, стр. 99];
o – коэффициент для машин, отнесённых к категории основного оборудования [4, стр. 98];
с – коэффициент для передвижных установок [4, стр. 98];
Для всего оборудования отношение фактического коэффициента спроса к расчётному принимаем КС,Ф/КС = 1,0. Тогда и = 1.
Для остального оборудования плановые значения продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода берём по [4, стр. 119, 226].
В процессе определения структуры ремонтного цикла электродвигателей и коллекторных машин постоянного тока расчетные величины сводятся в таблицу 4.
Пример расчёта для первого пункта:
Тпл1 = 12 · 0,67 · 1 · 1 · 0,85 · 0,6 ≈ 4 лет,
tпл1 = 12 · 0,67 · 1 · 1 · 0,7 · 0,6 ≈ 3 мес.
Таблица 4
Расчетные коэффициенты для определения структуры ремонтного цикла электродвигателей и коллекторных машин постоянного тока.
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
Ттабл, лет |
tтабл, мес |
р |
к |
и |
о |
с |
ТПЛ, лет |
TПЛ, мес |
|
|
Ремонтн. цикл |
Межрем. период |
||||||||||
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
12 |
12 |
0,67 |
1 |
1 |
0,85 |
0,7 |
0,6 |
4,1004 |
3,3768 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
12 |
12 |
0,67 |
1 |
1 |
0,85 |
0,7 |
1 |
6,834 |
5,628 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
12 |
12 |
0,67 |
1 |
1 |
0,85 |
0,7 |
1 |
6,834 |
5,628 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
12 |
12 |
0,67 |
0,75 |
1 |
0,85 |
0,7 |
1 |
5,1255 |
4,221 |
Количество текущих ремонтов в структуре ремонтного цикла определяем по формуле:
, шт (2.4)
Пример расчёта для первого пункта:
,шт.
Результаты расчетов структуры ремонтного цикла электрооборудования сводятся в таблицу 5.
Расчетные элементы структуры ремонтного цикла электрооборудования
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
Структура ремонтного цикла |
ТПЛ, лет |
tПЛ, мес. |
РТР |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
К-Т1-Т2-...-Т15-К |
4 |
3 |
15 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
К-Т1-Т2-...-Т11-К |
6 |
6 |
11 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
К-Т1-Т2-...-Т11-К |
6 |
6 |
11 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
К-Т1-Т2-...-Т11-К |
5 |
4 |
14 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
К-Т1-Т2-...-Т19-К |
20 |
12 |
19 |
Основываясь на структуре ремонтных циклов определяется годовая трудоемкость текущих и капитальных ремонтов каждой единицы оборудования.
, (2.5)
, (2.6)
где m – количество позиций однотипного оборудования;
ni – количество единиц однотипного оборудования;
tКРi – трудоемкость капитального ремонта единицы оборудования, чел.-ч;
tТРi – трудоемкость текущего ремонта единицы оборудования, чел.-ч;
ТПЛi – продолжительность ремонтного цикла, лет.
Значения трудоёмкости ремонта берём по [4, стр. 101, 226]. Для электродвигателей учитываем поправочные коэффициенты [4, стр. 102]. Результаты расчёта годовой трудоёмкости сводим в таблицу 6.
Пример расчёта для первого пункта:
чел.-ч./год,
чел.-ч./год.
Таблица 6
Годовая трудоёмкость текущих и капитальных ремонтов цехового электрооборудования
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
ni, шт |
nТР , шт |
tКР , чел-ч |
tТР , чел-ч |
ТГКР, чел-ч |
ТГТР, чел-ч |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
65 |
15 |
29 |
12 |
471,25 |
2925 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
69 |
11 |
102 |
40 |
1994,1 |
8602 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
68 |
11 |
120 |
44 |
4161,6 |
16785,12 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
89 |
14 |
44 |
18 |
1691,712 |
9688,896 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
43 |
19 |
95 |
30 |
204,25 |
1225,5 |
|
Итого : |
8522,912 |
39226,516 |
Численность ремонтного персонала для выполнения капитальных ремонтов определяется по формуле:
, (2.7)
где НКР – необходимое количество ремонтных рабочих для выполнения
капитальных ремонтов электрооборудования, чел.;
ТГКР – суммарная годовая трудоемкость капитальных ремонтов по
всему электрооборудованию, чел./ч;
Фэф – годовой эффективный фонд рабочего времени одного рабочего
(Фэф=1800-2000ч);
КВН – коэффициент выполнения норм (КВН=1.1-1.2).
Численность ремонтного персонала для выполнения текущих ремонтов определяется по формуле:
, (2.8)
где НТР – необходимое количество ремонтных рабочих для выполнения
текущих ремонтов электрооборудования, чел.;
ТГТР – суммарная годовая трудоемкость текущих ремонтов по
всему электрооборудованию, чел./ч;
Суммарная численность ремонтного персонала определяется по формуле:
, (2.9)
где ТГТК – суммарная годовая трудоемкость текущих и капитальных
ремонтов по всему электрооборудованию, чел.-ч;
В расчётах принимаем:
ФЭФ=2000 ч./год, КВН=1,1.
ТГТК = ТГКР + ТГТР = 8522,912+ 39226,516=47749,428 чел.-ч./год,
чел.
Численность обслуживающего персонала определяется на базе годовой трудоемкости технического обслуживания электрооборудования, которая исчисляется в процентах от годовой трудоемкости текущих ремонтов.
, (2.10)
При работе и обслуживании в две или три смены трудоемкость ТГТО соответственно удваивается или утраивается.
Численность обслуживающего персонала определяется по формуле:
, (2.11)
где ТГТО – суммарная годовая трудоемкость технического
обслуживания электрооборудования при соответствующей
сменности, чел.-ч;
КВН=1.0, так как обслуживающий персонал находится на
повременной оплате труда.
В расчётах принимаем:
КВН=1.0
ТГТО=3·0,1·39226,516=11767,95 чел.-ч./год,
чел.
Таблица 7
Таблица численности ремонтного персонала.
|
№ |
Название профессий рабочих |
Суммарная годовая трудоемкость текущих и кап. ремонтов ТГТК, челч |
Годовой эфф. фонд раб. времени Фэф, ч |
Коэффициент выполнения норм КВН |
Расчетное количество ремонтных рабочих Н, чел. |
|
1 |
Электрослесари, станочники и др. |
47749,428 |
2000 |
1,1 |
21,70 |
|
2 |
Обслуживающий персонал |
11767,95 |
2000 |
1 |
5,349 |
|
Итого: |
27,049 |
3 Расчет заработной платы ремонтного и обслуживающего персонала
Заработная плата ремонтного и обслуживающего персонала определяется на основании степени сложности установленного электрооборудования и средних тарифных разрядов для ремонта и обслуживания электрооборудования.
Фонд основной заработной платы определяется путем умножения плановой трудоемкости соответствующих работ на часовую тарифную ставку среднего разряда.
К основной заработной плате прибавляется дополнительная заработная плата в размере 8-10% от основной и единый социальный налог 39% от суммы основной и дополнительной зарплаты.
Аналогично рассчитывается заработная плата обслуживающего персонала путем умножения годовой трудоемкости технического обслуживания ТГТО на среднетарифную ставку повременщиков.
3.1 Общий фонд заработной платы ремонтного персонала:
, руб./год; (3.1)
где = ТГКР – основная заработная плата ремонтного персонала за капитальные ремонты, руб./год,
= 0,1 – дополнительная заработная плата ремонтного персонала за капитальные ремонты, руб./год,
– единый социальный налог на заработную плату ремонтного персонала за капитальные ремонты, руб./год,
= ТГТР – основная заработная плата ремонтного персонала за текущие ремонты, руб./год,
=0,1 – дополнительная заработная плата ремонтного персонала за текущий ремонт, руб./год,
– единый социальный налог на заработную плату ремонтного персонала за текущие ремонты, руб/год.
Здесь – часовая тарифная ставка, берём из [5, приложение 2] для сдельщиков с учётом среднего тарифного разряда. Средний тарифный разряд электроремонтных работ выбираем в зависимости от типа электрооборудования и сети из [5, приложение 3]. Результаты расчётов сводим в таблицу 8.
Пример расчёта заработной платы ремонтного персонала для первого пункта:
Средний тарифный разряд электрослесарных работ = 4,0.
= 238,4 руб./чел.-ч.,
= ТГКР = 238,4 471,25= 112346 руб./год,
= 0,1 = 0,1 112346 = 11234,6 руб./год,
=0,39·(112346+ 11234,6) = 48196,434 руб./год,
=11234,6 + 48196,434 = 59431,034 руб./год,
= ТГТР = 238,4 2925 = 697320 руб./год,
= 0,1 = 0,1 697320= 69732 руб./год,
= 0,39 · (697320+ 69732) = 299150,28 руб./год,
= 69732 + 299150,28 = 368882,28 руб./год,
= = 112346+ 11234,6 + 48196,434 + 697320 + 69732+ 299150,28 =
= 1 237 979,314 руб./год.
Таблица 8.
Заработная плата ремонтного персонала.
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
n, шт |
Средний тарифн. разряд |
Часовая тарифная ставка |
Суммарная годовая трудоемкость чел-ч |
Фонд заработной платы, руб. |
Общий фонд з/п, руб. |
||||
|
Тгкр |
Тгтр |
Капитал. ремонт |
Текущий ремонт |
||||||||
|
Основной |
Дополн. с ЕСН. |
Основной |
Дополн. с ЕСН. |
||||||||
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
65 |
4 |
238,4 |
471,25 |
2925 |
112346 |
48196,4 |
697320 |
299150,3 |
1237979,3 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
69 |
5 |
268 |
1994,1 |
8602 |
534418,8 |
229265,66 |
2305336 |
988989,1 |
4341985,1 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
68 |
5 |
268 |
4161,6 |
16785,1 |
1115308,8 |
478467,47 |
4498412,2 |
1929818,817 |
8583379,3 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
89 |
4 |
238,4 |
1691,7 |
9688,89 |
403304,1 |
173017,5 |
2309832,8 |
990918,3 |
4148386,4 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
43 |
3,5 |
215,6 |
204,25 |
1225,5 |
44036,3 |
18891,57 |
264217,8 |
113349,4 |
471320,52 |
|
Итого: |
18783050,6 |
, руб./год; (3.2)
где = ТГТО – основная заработная плата обслуживающего персонала, руб./год,
=0,1 – дополнительная заработная плата обслуживающего персонала, руб./год,
– единый социальный налог на заработную плату обслуживающего персонала, руб./год.
Здесь – часовая тарифная ставка, берём из [5, приложение 2] для повременщиков с учётом среднего тарифного разряда. Средний тарифный разряд электроремонтных работ выбираем в зависимости от типа электрооборудования и сети из [5, приложение 3]. Результаты расчётов сводим в таблицу 9.
Пример расчёта заработной платы обслуживающего персонала для первого пункта:
Средний тарифный разряд электрослесарных работ = 4,0.
= 222,8 руб./чел.-ч.,
ТГТО= 3 · 0,1 · ТГТР = 0,3 · 2925 = 877,5 чел.-ч./год,
= ТГТО = 222,8 877,5 = 195507 руб./год,
=0,1 = 0,1 195507 = 19550,7 руб./год,
= 0,39 (195507 + 19550,7) = 83872,503 руб./год,
=19550,7 + 195507 = 215057,7 руб./год,
= 195507+19550,7 + 83872,503 = 298930,203 руб/год.
Таблица 9.
Заработная плата обслуживающего персонала.
|
№ |
Наименование и тип оборудования |
n, шт. |
Средний тарифн. разряд |
Часовая тарифная ставка |
Суммарная годовая трудоемкость чел-ч |
Фонд заработной платы, руб. |
Общий фонд з/п, руб. |
|
|
Tгто |
Текущий ремонт |
|||||||
|
Основной |
Дополнит с ЕСН. |
|||||||
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
65 |
4 |
222,8 |
877,5 |
195507 |
83872,503 |
298930,20 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
69 |
5 |
250,8 |
2580,6 |
647214,48 |
277655,0119 |
989590,93 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
68 |
5 |
250,8 |
5035,536 |
1262912,42 |
541789,432 |
1930993,1 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
89 |
4 |
222,8 |
2906,6688 |
647605,808 |
277822,8919 |
990189,28 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
43 |
3,5 |
201,2 |
367,65 |
73971,18 |
31733,63622 |
113101,93 |
|
Итого: |
4322805,5 |
4 Расчет затрат на материалы для выполнения ремонтных работ и технического обслуживания
Затраты на материалы для выполнения ремонтных работ и технического обслуживания определяются по следующим позициям: черные металлы, метизы, цветные металлы и сплавы, кабельные изделия, электроизоляционные изделия, лакокрасочные материалы, химикаты, прочие материалы.
4.1 Стоимость материалов определяется пропорционально основной заработной плате на соответствующий вид ремонта и технического обслуживания по следующим формулам:
(4.1)
(4.2)
(4.3)
СМКР, СМТР, СМО - соответственно заработная плата на капитальный, текущий ремонты, техническое обслуживание.
Значения коэффициентов:
аКР=1,25 , аТР=0,5 , аО=0,15
Суммарную стоимость материалов определяем по формуле
СМ = СМКР + СМТР + СМО , руб./год. (4.4)
Полученные результаты сводим в таблицу 10.
Пример расчёта стоимости материалов для ремонтов и обслуживания для первого пункта:
СМКР = аКР·= 1,25 · 112346= 140432,5 руб./год,
СМТР = аТР·= 0,5 · 697320= 348660 руб./год,
СМО = аО·= 0,15 · 195507= 29326,05 руб./год,
СМ = СМКР + СМТР + СМО = 140432,5 + 348660 + 29326,05 = 518418,55 руб./год
4.2 Расчёт общих затрат на обслуживание и ремонт
Общие затраты на обслуживание и ремонт
СОР = СЗР + СЗО + СМ , руб./год, (4.5)
где СЗР – заработная плата ремонтного персонала, руб./год,
СЗО – заработная плата обслуживающего персонала, руб./год,
СМ – стоимость материалов на обслуживание и ремонт, руб./год.
Получаем:
СОР = СЗР + СЗО + СМ = 1 237 979,314 + 298930,203 + 518418,55 =
= 2055328,067 руб./год.
Таблица 10
Суммарная стоимость материалов для капитального, текущего
ремонтов и технического обслуживания
|
№ |
Название и тип электро- оборудования |
Основная заработная плата, руб./год |
СМКР, руб./год |
СМТР, руб./год |
СМО, руб./год |
СМ, руб./год |
||
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
112346 |
697320 |
195507 |
140432,5 |
348660 |
29326,05 |
518418,55 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
534418,8 |
2305336 |
647214,48 |
668023,5 |
1152668 |
97082,172 |
1917773,6 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
1115308,8 |
4498412,16 |
1262912,42 |
1394136 |
2249206,1 |
189436,86 |
3832778,9 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
403304,14 |
2309832,80 |
647605,808 |
504130,176 |
1154916,4 |
97140,871 |
1756187,4 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
44036,3 |
264217,8 |
73971,18 |
55045,375 |
132108,9 |
11095,677 |
198249,95 |
|
Итого |
– |
– |
– |
2761767,55 |
5037559,3 |
424081,63 |
8223408,5 |
Годовые затраты на потери электроэнергии определяются по формуле:
СЭ = ΔW · CУЭ , руб./год, (5.1)
где ΔW – годовые потери электроэнергии, кВт·ч/год,
СУЭ – тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч.
Годовые потери электроэнергии определяем по формуле:
ΔW = Δрс · ТГ , кВт·ч/год, (5.2)
где Δрс – средние потери активной мощности рассматриваемого элемента электрооборудования цеха, кВт,
ТГ – годовое время работы, ч./год.
Тариф на электроэнергию
, руб./кВт·ч.; (5.3)
где:
α – основная ставка двухставочного тарифа на электроэнергию,
руб./кВт·год,
β – дополнительная ставка двухставочного тарифа на
электроэнергию, руб./кВт·ч.,
ТМ – годовое число часов использования максимума нагрузки, ч./год.
руб./кВт·ч.
Средние потери активной мощности рассматриваемого элемента электрооборудования цеха определяем по формуле:
Δрс = Δрм · τ , кВт; (5.4)
где Δрм – максимальные потери активной мощности, кВт,
τ – относительное время использования максимума потерь.
В нашем случае при отношении относительное время использования максимума потерь определяем следующим образом [5]:
.
Максимальные потери активной мощности для каждого вида электрооборудования определяем индивидуально.
5.1 Расчёт потерь электроэнергии в асинхронных двигателях
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 , кВт; (5.5)
где Δрхх – потери холостого хода, кВт,
Δрнн – номинальные нагрузочные потери, кВт,
Кз – коэффициент загрузки двигателя.
Номинальные потери в электродвигателе определяем
, кВт, (5.6)
где Рн – номинальная мощность двигателя, кВт,
ηн – номинальный КПД двигателя.
Номинальные потери в электродвигателе:
кВт.
Потери холостого хода для двигателей до 100 кВт определяются как:
Δрхх = 0,55 · Δрн = 0,55 · 3,913 = 2,152 кВт.
Номинальные нагрузочные потери для двигателей до 100 кВт определяются как:
Δрнн = 0,67 · Δрн = 0,67 · 3,913 = 2,622 кВт.
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе при Кз=0,8:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 = 2,152 + 2,622 · (0,8)2 = 3,83 кВт.
Тогда по (5.1), (5.2) и (5.4) получаем для одного двигателя
Δрс = Δрм · τ = 3,83 · 0,366 = 1,403 кВт,
ΔW = Δрс · ТГ = 1,403 · 8600 = 12 060 кВт·ч/год,
СЭ’ = ΔW · CУЭ = 12 060 · 1,922 = 23 190 руб./год.
Общие годовые затраты на потери электроэнергии во всех асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором U=380 B:
СЭ = СЭ’ · ni = 23 190 · 65 = 1507350 руб./год.
Номинальные потери в электродвигателе:
кВт.
Потери холостого хода для двигателей выше 100 кВт определяются следующим образом:
Δрхх = 0,45 · Δрн = 0,45 ·41,111 = 18,5 кВт.
Номинальные нагрузочные потери для двигателей выше 100 кВт определяются как:
Δрнн = 0,55 · Δрн = 0,55 · 41,111 = 22,6 кВт.
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе при Кз=0,8:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 = 18,5 + 22,6 · (0,8)2 = 26,304 кВт.
Тогда по (5.1), (5.2) и (5.4) получаем для одного электродвигателя:
Δрс = Δрм · τ = 26,304 · 0,366 = 9,62 кВт,
ΔW = Δрс · ТГ = 9,62 · 8600 = 82794,47 кВт·ч/год,
СЭ’ = ΔW · CУЭ = 82794,47 · 1,922 = 159130,97 руб./год.
Общие годовые затраты на потери электроэнергии во всех асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором U=6000 B:
СЭ = СЭ’ · ni = 159130,97· 79 = 12571346,8 руб./год.
5.2 Расчёт потерь электроэнергии в синхронных двигателях
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 + ΔрQ , кВт; (5.7)
где Δрхх – потери холостого хода, кВт,
Δрнн – номинальные нагрузочные потери, кВт,
Кз – коэффициент загрузки двигателя,
ΔрQ – потери активной мощности, связанные с генерированием
реактивной мощности, кВт.
Номинальные потери активной мощности от реактивной нагрузки
ΔpQн = Д1 + Д2, кВт, (5.8)
где Д1 и Д2 – составляющие потерь активной мощности СД от выдачи реактивной мощности в сеть, кВт.
Для синхронного двигателя СДН напряжением 6000 В:
Д1=5,05 кВт, Д2=3,63 кВт.
Номинальные потери активной мощности в электродвигателе
кВт.
Номинальные потери активной мощности от реактивной нагрузки
ΔpQн = Д1 + Д2 = 5,05 + 3,63 = 8,68 кВт.
Номинальные нагрузочные потери определяем [3, стр. 77]
Δрнн = 4,25 · Д2 = 4,25 · 3,63 = 15,42 кВт.
Тогда потери холостого хода
Δрхх = Δрн – Δрнн – ΔpQн = 35,045 – 15,42 – 8,68 = 10,945 кВт.
Считая, что двигатель генерирует номинальную реактивную мощность (ΔрQ = ΔpQн), максимальные потери активной мощности в электродвигателе при Кз=0,8 будут:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 + ΔрQн = 10,945 + 15,42 · (0,8)2 + 8,68 = 29,493 кВт.
По (5.1), (5.2) и (5.4) получаем для одного электродвигателя:
Δрс = Δрм · τ = 29,493 · 0,366 = 10,79 кВт,
ΔW = Δрс · ТГ = 10,79 · 8600 = 92834,68 кВт·ч/год,
СЭ’ = ΔW · CУЭ = 92834,68 · 1,922 = 178428,26 руб./год.
Общие годовые затраты на потери электроэнергии во всех синхронных двигателях СДН напряжением 6000 В:
СЭ = СЭ’ · ni = 159130,97 · 62 = 9866120,14 руб./год.
5.3 Расчёт потерь электроэнергии в коллекторных машинах постоянного тока
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2, кВт; (5.9)
где Δрхх – потери холостого хода, кВт,
Δрнн – номинальные нагрузочные потери, кВт,
Кз – коэффициент загрузки двигателя.
Номинальные потери в электродвигателе:
кВт.
Потери холостого хода для двигателей выше 100 кВт определяются как:
Δрхх =0,45 · Δрн = 0,45 · 9,44 = 4,248 кВт.
Номинальные нагрузочные потери для двигателей выше 100 кВт определяются как:
Δрнн = 0,55 · Δрн = 0,55 · 9,44 = 5,192 кВт.
Максимальные потери активной мощности в электродвигателе при Кз=0,8:
Δрм = Δрхх + Δрнн·Кз2 = 4,248 + 5,192 · (0,8)2 = 7,57 кВт.
Тогда по (5.1), (5.2) и (5.4) получаем для одного электродвигателя
Δрс = Δрм · τ = 7,57 · 0,366 = 2,77 кВт,
ΔW = Δрс · ТГ = 2,77 · 8600 = 23 822 кВт·ч/год,
СЭ’ = ΔW · CУЭ = 23 822 · 1,922 = 45 785,88 руб./год.
Общие годовые затраты на потери электроэнергии во всех коллекторных машинах постоянного тока:
СЭ = СЭ’ · ni = 45 785,88 · 89 = 4 074 943,67 руб./год.
5.4 Расчёт потерь электроэнергии в кабельной линии
Максимальные потери активной мощности в кабельной линии
Δрм = 3 · R · Iм2 , кВт; (5.10)
где R – сопротивление кабельной линии, кОм,
Iм – максимальный ток, А.
Сопротивление линии определяем по формуле
, кОм, (5.11)
где ρ – удельное сопротивление материала проводника, Ом·мм2/м,
L – длина линии, км,
S – сечение линии, мм2.
Максимальный ток линии определяем как:
Iм = jэ · S , А, (5.12)
где jэ – экономическая плотность тока, А/мм2.
В кабеле СБГ медные жилы. Для меди ρ = 0,016 Ом·мм2/м. Экономическая плотность тока кабелей с медными жилами при времени использования максимума нагрузки ТМ = 4500 ч. по [3, стр. 40] составляет jэ = 2,5 А/мм2.
Тогда для одного километра линии получаем:
кОм,
Iм = jэ · S = 2,5 · 50 = 125 А,
Δрм = 3 · R · Iм2 = 3 · 3,2 · 10–4 · (125)2 = 15 кВт,
Δрс = Δрм · τ = 15 · 0,366 = 5,49кВт,
ΔW = Δрс · ТГ = 5,49· 8600 = 47214 кВт·ч./год,
СЭ’ = ΔW · CУЭ = 47214· 1,922 = 90745,308 руб./год.
Годовые затраты на потери электроэнергии по всей длине кабельной линии:
СЭ = СЭ’ · ni = 90745,308 · 84 = 4355774,784 руб./год.
Результаты расчётов всех потерь сводим в таблицу 11.
Таблица 11
Стоимость годовых потерь электроэнергии
|
№ |
Наименование и тип электрооборудования |
ni, шт |
Годовые потери электроэнергии в единице оборудования ΔW, кВт·ч/год |
Годовые затраты на потери электроэнергии в единице оборудования СЭ’ , руб./год |
Годовые затраты на потери электроэнергии СЭ , руб./год |
|
1 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=45 кВт, U=380 В, n=1500 об/мин, КПД=92%) |
65 |
12 060 |
23 190 |
1 507 350 |
|
2 |
Асинхронный двигатель с к.з. ротором (P=370 кВт, U=6000 В, n=1500 об/мин, КПД=90%) |
69 |
82 794,47 |
159 130,97 |
12 571 346,8 |
|
3 |
Синхронный двигатель СДН (P=500 кВт, U=6000 В, n=500 об/мин, КПД=93,45%) |
68 |
92 834,68 |
159 130,97 |
9 866 120,14 |
|
4 |
Коллекторная машина постоянного тока П-112У4 (P=85 кВт, U=440 В, n=750 об/мин, КПД=90%) |
89 |
23 822 |
45 785,88 |
4 074 943,67 |
|
5 |
Кабельная линия 10 кВ (кабель СБГ 3x50 мм2) |
43 |
47 214 |
90 745,308 |
4 355 774,784 |
|
Итого |
– |
– |
– |
32 375 535,39 |
6 Расчёт общих годовых затрат
Годовые издержки эксплуатации определяем по формуле
С = Са + СОР + СЭ , руб./год, (6.1)
где Са – амортизационные отчисления, руб./год,
СОР – затраты на обслуживание и ремонт, руб./год,
СЭ – стоимость годовых потерь электроэнергии, руб./год.
Получаем:
С = Са + СОР + СЭ =
=4 596 537,624+ 2 055 328,067 + 32 375 535,39= 34 887 401 руб./год.
Годовые приведённые затраты определяем по формуле:
З = Е · К + С , руб./год, (6.2)
где Е – коэффициент эффективности, 1/год,
К – капитальные затраты, руб.
Коэффициент эффективности составляет Е = 0,2 1/год.
Тогда получаем:
З = Е · К + С =0,2 · 63 546 280+ 34 887 401 = 19 686 736,22 руб./год.
Результаты расчётов всех технико-экономических показателей приведены в таблице 12.
Таблица 12
Технико-экономические показатели группы электрооборудования цеха
|
№ |
Показатели |
Условное обозначение |
Расчетная формула |
Единицы измерения |
Численное значение |
% от С |
|
1 |
Капитальные затраты |
К |
См. таблицу |
руб. |
63 546 280 |
182,1 |
|
2 |
Амортизационные отчисления |
Са |
Са= Ра·К |
руб./год |
4 596 537,62 |
13,17 |
|
3 |
Зарплата ремонтного персонала |
СЗР |
См. таблицу |
руб./год |
18783050,6 |
53,83 |
|
4 |
Зарплата обслуживающего персонала |
СЗД |
См. таблицу |
руб./год |
4322805,46 |
12,39 |
|
5 |
Стоимость материалов на обслуживание и ремонт |
СМ |
См. таблицу |
руб./год |
8223408,57 |
23,57 |
|
6 |
Затраты на обслуживание и ремонт |
СОР |
СОР= СЗР+ СЗД+ СМ |
руб./год |
2 055 328,07 |
5,89 |
|
7 |
Стоимость годовых потерь электроэнергии |
СЭ |
По спец. методике [5,6.7] |
руб./год |
32 375 535,4 |
92,80 |
|
8 |
Годовые издержки эксплуатации |
С |
С= Са+ СОР+ СЭ |
руб./год |
34 887 401 |
100 |
Заключение
В данной работе были рассчитаны технико-экономические показатели электрооборудования цеха.
Из результатов расчётов видно, что затраты на обслуживание и ремонт составляют относительно малую часть в общем объёме годовых затрат. Амортизационные отчисления вносят ощутимый вклад в общие годовые затраты. В конечном итоге, снизить амортизационные отчисления можно лишь применением более дешёвого оборудования. Но, как правило, более дешёвое оборудование является менее экономичным в плане потребления электроэнергии. Основной вклад в общие годовые затраты внесла стоимость годовых потерь электроэнергии. То есть применение дешёвого (менее экономичного) оборудования является нецелесообразным. Наоборот необходимо стремиться снизить потери электроэнергии применением более современного (более экономичного) электрооборудования.
Литература
PAGE 26