Расчет эксплуатационныхзатрат

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 11

При расчете эксплуатационных затрат важное значение имеет величина периода, за который производится расчет. При сравнении приводов постоянного и переменного тока ограничимся периодом 1 год.

Годовые эксплуатационные расходы – это суммарные затраты на электропривод и рабочий механизм, необходимые для эксплуатации механизма в течение года и выпуска годового объема продукции, т.е. себестоимость эксплуатации механизма. Годовые эксплуатационные расходы в общем случае включают в себя стоимость потребленной электроэнергии, амортизационные отчисления и годовые затраты по эксплуатации электрической частиустановки.

Затраты на электроэнергию определяются количеством энергии, потребляемой за год, номинальной мощностью двигателя, а также тарифной ставкой на электроэнергию. Для расчета энергии, потребляемой за год, нужно знать суммарное время работы электропривода за год, которое определяется коэффициентом использования:

k_исп = (ПВ* t_раб.см) /(t_см·100%)=(100*8)/(8·100) = 1,

где ПВ - продолжительность включения установки, %; t_раб.см-продолжительностьработыустановкизасмену,ч.; с_м – число рабочих часов засмену.

Зная коэффициент k_исп можно определить число рабочих часов установки вгоду:

Т_г = Т_раб.дн*n_см* t_см* k_исп = 253*1*8*1 = 2024ч.,

где Т_раб.дн - число рабочих дней в оду; n_см - число рабочих смен в сутки;

Энергия, потребляемая за год, определяется по формулам для 1-го варианта:

Э_г1 = P_дв.н1*Т_г / h_н1= 40*2024 / 0,90 = 89956 кВт·ч.,

где P_дв.н1,h_н1– номинальные параметры двигателя постоянного тока (таблице 4.1).

Для 2-го варианта:

Э_г2 = P_дв.н2*Т_г / h_н2= 37*2024 / 0,91 = 82295 кВт·ч.,

где P_дв.н2,h_н2– номинальные параметры асинхронногодвигателя (таблице4.1).

Таким образом, затраты на электроэнергию для 1-го варианта можно

рассчитать следующим образом:

C_э1= Э_г1* C_осн.=89956*14,8=1331349 тенге где С_осн – тарифнаяставка,тенге./кВт ч. (основнаяоплата).

Аналогично для 2-го варианта расходы на затраченную электроэнергию рассчитываем:

C_э2= Э_г2* C_осн=82295*14,8=1217966 тенге Амортизационные отчисления составляют 9.5 % от сметной стоимости

электропривода. Тогда для 1-го варианта:

C_а1 = 0,095*k_эп1 = 0,095*570000 = 54150 тенге.

где k_эп1 – сметная стоимость электропривода постоянного тока, тенге. Для 2-го варианта:

C_а2 = 0,095*k_эп2 = 0,095*395000 = 37525 тенге.

где k_эп2 – сметная стоимость асинхронного электропривода, тенге.

Издержки на эксплуатацию оборудования включают в себя множество составляющих. Оборудование электроприводов обоих вариантов является ремонтируемым, оно проходит планово-предупредительные ремонты, периодичность и объем проведения, которых регламентируется сметой планово-предупредительных ремонтов. Кроме того оборудование нуждается в

регулярном техническом обслуживании, требующем также определенных затрат. Таким образом, затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание оборудования можно определить как сумму затрат на заработную плату ремонтных рабочих, стоимости материалов для ремонта и обслуживания, общецеховых и общезаводских расходов.

Заработная плата ремонтных рабочих определяется количеством времени, необходимым для проведения ремонтно-эксплуатационного обслуживания электрической части оборудования, которая в свою очередь зависит от норм трудоемкости ремонта и технического обслуживания оборудования. Всю систему электропривода можно разделить на 4 основные части: двигатель, преобразователь, трансформатор и пускорегулирующая аппаратура. Для каждой из этих частей отдельно находится трудоемкость ремонта и технического обслуживания. Затем все рассчитанные величины суммируются. Для расчета трудоемкости требуется определить плановую продолжительность ремонтного цикла и межремонтного периода, число ремонтов в год и т.д.

Плановая продолжительность ремонтного цикла (ремонтный цикл – наработка энергетического оборудования, выраженная в годах календарного времени между двумя капитальными плановыми ремонтами) для электродвигателя постоянного тока:

Т_пл.1дв= Т_{табл.дв}* b_к* b_р* b_о=9*0,75*2*0,85 = 11,5 лет,

где Т_{табл.дв}– продолжительность ремонтного цикла для электродвигателей; b_к– коэффициент, учитывающий уменьшение срока службы коллекторных машин;b_р– коэффициент, определяемый сменностью работы оборудования; b_о– коэффициент, учитывающий уменьшение ремонтного цикла машин, отнесенных ккатегории основного оборудования.

Для асинхронного электродвигателя:

Т_пл.2дв= Т_{табл.дв}* b_р* b_о= 9*2*0,85 = 15,3 года.

Для трансформатора:

Т_пл.тр = Т_{табл.тр}* c_о= 9*0,85 = 6,8 года,

где Т_{табл.тр} –продолжительность ремонтного цикла для трансформаторов. Для тиристорного выпрямителя:

Тпл.вып = Ттабл.вып* bо = 10*0,85 = 8,5 года,

где Т_{табл.вып} - продолжительность ремонтного цикла для тиристорных выпрямителей.

Для преобразователя напряжения:

Т_пл.пр = Т_{табл.пр}* b_о= 6*0,85 = 5,1года,

где Т_{табл.вып}– продолжительность ремонтного цикла для реобразователей напряжения.

Плановая продолжительность межремонтного периода (межремонтный период – наработка энергетического оборудования, выраженная в месяцах календарного времени между двумя плановыми ремонтами) для двигателя постоянного тока:

t_пл.1дв= t_{табл.дв}* b_к* b_р* b_о= 9*0,75*2*0,7 = 9,45 мес., где t_{табл.дв} - величина межремонтного периода для двигателя.

Для асинхронного электродвигателя:

t_пл.2дв= t_{табл.дв}* b_р* b_о=9*2*0,7 = 12,6мес.

Для трансформатора:

tпл.тр = tтабл.тр* bо=6*0,7=4,2 мес.,

гдеt_{табл.тр}–продолжительностьмежремонтногопериодадлятрансформаторов. для тиристорноговыпрямителя:

tпл.вып= tтабл.вып* bо = 24*0,7 = 16,8 мес.,

где t_{табл.вып}– продолжительность межремонтного периода длятиристорных выпрямителей.

Для преобразователя напряжения:

tпл.пр = tтабл.пр* bо = 18*0,7 = 12,6 мес.,

гдеt_{табл.пр}– продолжительность межремонтного периода дляпреобразователей напряжения.

По полученным величинам можно рассчитать количество капитальных и текущих ремонтов в расчете на 1 год. Сначала капитальные ремонты вгод;

а) для двигателя постоянного тока:

Мк.р.1дв=1/Tпл.1дв = 1 / 11,5 = 0,087, б) для асинхронного электродвигателя:

Мк.р.2дв=1/Tпл.2дв = 1 / 15,3 = 0,065, в) для трансформатора:

Мк.р.тр=1/Tпл.тр=1 / 6,8=0,147,

г) для выпрямителя:

Мк.р.вып=1/Tпл.вып=1 / 8,5 = 0,118, д) для преобразователя напряжения:

Мк.р.пр=1/Tпл.пр=1 / 5,1= 0,196.

Количество текущих ремонтов в расчете на 1 год определяется аналогично:

Мт.р.1дв = 0,106*Мт.р.2дв = 0,08*Мт.р.тр = 0,238, Мт.р.вып = 0,06*Мт.р.пр = 0,079.

По заданному количеству ремонтов в год, а также по заданной норме трудоемкости (табличная величина) определяется годовая трудоемкость ремонтов. Годовая трудоемкость капитальных ремонтов электрических машин рассчитывается по следующим формулам для двигателя постоянного тока:

Т_к.р.1дв = М_к.р.1дв * Н_к.р.дв * k_w*k_к = 0,087*25*1,1*1,8 = 3,22 чел.-часа, где Н_к.р.дв – норма трудоемкости капитальных ремонтов для

электродвигателей заданной мощности;

k_w – поправочный коэффициент, учитывающий частоту вращения электродвигателя;

kк –коэффициент,учитывающий увеличениетрудоемкости эксплуатации коллекторныхмашин.

Для асинхронного двигателя годовая трудоемкость капитальных ремонтов рассчитывается согласно следующим формулам:

Т_к.р.2дв = М_к.р.2дв * Н_к.р.дв * k_w = 0,065*25*1,1 = 1,79 чел.-часа.

Для трансформатора, тиристорного выпрямителя и преобразователя напряжения годовая трудоемкость капитальных ремонтов рассчитывается следующим образом:

Т_к.р.тр = М_к.р.тр * Н_к.р.тр = 0,147*88 = 12,94 чел.-часа,

Т_к.р.вып = М_к.р.вып * Н_к.р.вып= 0,118*35 = 4,13 чел.-часов, Т_к.р.пр = М_к.р.пр *Н_к.р.пр = 0,196*50 = 9,8 чел-часов,

где Н_к.р.тр - норма трудоемкости капитального ремонта для трансформаторов;

Н_к.р.вып –норма трудоемкости капитального ремонта выпрямителей электропривода шахтного конвейера.

Н_к.р.пр норма трудоемкости капитального ремонта преобразователей электропривода шахтногоконвейера.

Годовая трудоемкость текущих ремонтов для соответствующих типов оборудования определяется аналогично трудоемкости капитальных ремонтов:

Т_т.р.1дв=М_т.р.1дв*Н_т.р.дв*k_w*k_к=0,106*25*1,1*1,8=5,25чел.-часа, Т_т.р.2дв = 2,2чел.-часа,

Т_т.р.тр = 4,05 чел.-часа, Т_т.р.вып = 0,6 чел.-часа, Т_т.р.пр = 1,19чел.-часа,

где Н_т.р.дв, Н_т.р.тр, Н_т.р.вып и Н_т.р.пр – нормы трудоемкости текущего ремонта для различных типов оборудования (находятся по тем же таблицам, что и для капитального ремонта).

Для пускорегулирующей аппаратуры годовая трудоемкость капитального (текущего) ремонта принимается равной 25% от трудоемкости капитального (текущего) ремонта электропривода, которое в свою очередь складывается из трудоемкости ремонта двигателя, трансформатора и преобразователя для электропривода постоянного тока:

Т_{п.р.к.р.1} = 0,25*(Т_к.р.1дв+Т_к.р.тр+Т_к.р.вып) = 0,25*(3,22+12,94+4,13) = 5,07 чел.-часа,

Т_{п.р.т.р.1} = 2,47чел.часа.

Для электропривода переменного тока:

Т_{п.р.к.р.2} = 0,25*(Т_к.р.2дв+Т_к.р.пр) = 0,25*(1,79+9,8) = 2,9 чел.-часа, Т_{п.р.т.р.2} =0,85 чел.-часа.

Трудоемкость технического обслуживания оборудования принимается

равной 10% от нормы трудоемкости текущего ремонта оборудования без учета поправочных коэффициентов. Таким образом, годовую трудоемкость обслуживания оборудования можно определить по формулам для электропривода постоянноготока:

Т_т.о.1дв = 0,1*12*Н_т.р.дв = 0,1*12*7 = 8,4 чел.-часа; Т_т.о.тр =20,4 чел.-часа;

Т_т.о.вып = 12 чел.-часа.

Для электропривода переменного тока:

Т_т.о.2пр = 1,2*12*Н_т.р.пр = 0,1*12*15 = 18 чел.-часов.

Для электропривода постоянного тока:

Т_{п.р.т.о.1} = 0,1*(Т_т.о.1дв+Т_т.о.тр+Т_т.о.вып) = 0,1*(8,4+20,4+12) = 4,08 чел.-часов. Для электропривода переменного тока:

Т_{п.р.т.о.2} = 0,1*(Т_т.о.2дв+Т_т.о.пр) = 0,1*(8,4+18) = 2,64 чел.-часов.

Для удобства сравнения выполненный расчет трудоемкости ремонта и технического обслуживания для обоих вариантов сведен в таблицу 4.3.

Таблица 4.3–Результаты расчетов трудоемкости ремонта и технического обслуживания оборудования рассматриваемыхвариантов.

Тип оборудования	Электропривод постоянного тока	Электропривод переменного тока
Годовая трудоемкость капитальных ремонтов, чел.-часы
Электродвигатель	3 , 22	1 , 79
Трансформатор	12 , 94	-
Преобразователь	4 , 1	9 , 8
Пускорегулирующая аппаратура	5 , 64	3 , 03
Годовая трудоемкость текущих ремонтов, чел.-часы
Электродвигатель	5 , 25	2 , 2
Трансформатор	4 , 05	-
Преобразователь	0 , 6	1 , 19

Пускорегулирующая аппаратура	2 , 47		0 , 85
Годовая трудоемкость технического обслуживания, чел.-часы
Электродвигатель	8 , 4		8 , 4
Трансформатор	20 , 4		-
Преобразователь	12		18
Пускорегулирующая аппаратура	4 , 08		2 , 64
Электропривод постоянного тока		Электропривод переменного тока
83 , 15		47 , 9

По известной гoдoвoй трудоемкости эксплуатации оборудования, учитывая тарифную ставку ремонтного рабочего. Также соответствующие налоги можно определить затраты на заработную плату ремонтных рабочих за год для 1-говарианта:

С_з.п.1 = С_тар*С_нал*Т_сум.1=733*1,6*83,15=97518 тенге

где С_тар – часовая тарифная ставка ремонтного рабочего, тг. (по IV разряду);

С_нал – коэффициент, определяющий затраты на выплату налогов в связи с начислением зарплаты;

Т_сум.1– суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода постоянного тока.

Для 2-го варианта:

С_з.п.2 = С_тар*С_нал*Т_сум.2=733*1,6*47,9=56177 тенге

где Т_сум.1–Суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода переменноготока.

Стоимость материалов для ремонта и обслуживания оборудования принимается равной 100%, от основной заработной платы ремонтных рабочих, без учета затрат на выплатуналогов;

для 1-го варианта:

С_мат.1 = С_тар*Т_сум.1 = 733*83,15 = 60949 тенге. для 2-го варианта:

С_мат.2 = С_тар*Т_сум.2 = 733*47,9 = 35111 тенге.

Общецеховые расходы принимаются равными 100% от основной заработной платы без учета налогов, иными словами в данномслучае

общецеховые расчеты равны стоимости материалов для ремонта и обслуживанияоборудования:

С_ц.1 = С_мат.1 = 60949 тенге, С_ц.2 = С_мат.2 = 35111тенге.

Общезаводские расходы принимаются равными 50% от основной заработной платы без учета налогов, т.е. в данном случае составляет половину общецеховых расходов:

С_з.1=0,5*С_ц.1=0,5*60949=30475 тенге, С_з.2=0,5*С_ц.2=0,5*35111=17556 тенге.

Расчёт годовыхзатрат.

Таким образом, найдены все величины, необходимые для расчета годовых затрат по эксплуатации электрической части установки а также для определения годовых эксплуатационных расходов для обоих вариантов Полные же затраты определяются как сумма капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов:

Сэкс.эл=(Сз.п+Смат+Сц+Сз); Сэкс =(Сз+Са+Сэкс.эл).

С_экс,эп1 = 97518+60949+60949+30475 = 249891 тенге,

С_экс,эп2 = 56177+35111+35111+17556 = 143955 тенге,

С_экс1 = 30475+54150+249891 = 334516 тенге,

С_экс2 = 17556+37525+143955 = 199036 тенге.

Определим полные затраты по сравниваемым электроприводам путем сложения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов:

С∑=Са+Сэ+Сзп+Смат+Сц+Сз+Сэкс.эп+Сэкс,

С_∑1 = 54150 + 1331349 + 97518 + 60949 + 60949 + 30475 + 249891 +

+334516 = 2219797 тенге,

С_∑2 = 37525 + 1217966 + 37886 + 35111 + 35111 + 17556 + 143955 +

+199036 = 1724146 тенге.

Расчет приведенных затрат произведем по формуле:

Зприв. = Ен * К *Ссум ,

где Е_н=0,15

З_прив,1=0,15·570000+2219797 = 2305297 тенге, З_прив,2 =0,15·395000+1724146 = 1783396 тенге.

Согласно вышеприведённых расчетов, можно понять, что при сравнении двух альтернативных систем электропривода, приведенные затраты по второму варианту системы электропривода переменного тока значительно меньше, и исходя их этого можно заключить следующее: второй вариант наиболее экономически эффективен.

Заключение

В данном дипломном проекте была разработана система управления асинхронным электроприводом шахтного конвейера с тиристорным преобразователем напряжения. В теоретической части было подробно описано классификация конвейеров, а также лент конвейера. Рассмотрено как недостатки, так и достоинства такого вида транспортного оборудования. Помимо всего этого рассмотрена область применения конвейеров. В следующей части более подробно было раскрыто устройство и основные элементы ленточных конвейеров, а также основные элементы привода конвейера. Описан процесс последующего монтажа рассматриваемого конвейера.

В расчетной части была рассмотрена структурная схема разработанной системы, также были рассмотрены особенности регулирующей аппаратуры. В работе описаны структурная схема системы двухдвигательного асинхронного электропривода шахтного конвейера и ее математическая модель. Была рассчитана устойчивость движения двухдвигательного электропривода конвейера, описана передаточная функция. А также был проведен синтез параметров ДАЭП.

В части безопасности жизнедеятельности дипломного проекта был проведен анализ условий труда на угольном предприятии, были рассмотрены главные и наиболее значимые проблемы и опасности, связанные с шахтным конвейером, и меры предупреждения и защиты. Был сделан вывод касательно выбора системы пожаротушения и предотвращения взрывов.

В экономической части проекта была проведенная оценка экономической эффективности, посредством сравнительного анализа технико- экономических показателей двух альтернативных систем двухдвигательного электропривода шахтного конвейера. В результате которого был выбран наиболее экономически выгодный вариант.

Список литературы

1. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. – М.: Издательский центр «Академия»,2008.

2. Светличный П.Л. Электропривод и электроснабжение горныхмашин.

– М.: Недра, 1968.

3. Браславский И.Я, Ишматов З.Ш, Поляков В.Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод: Учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений; под ред. И.Я.Браславский. – М.: Издательский центр «Академия»,2004.

4. Половко А.М., Бутусов П.Н. MATLAB для студента. – СПб .: БХВ – Петербург,2005.

5. Бессекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. – СПб, Изд –во «Профессия»,2004.

6. Дьяков В.А., Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. и др. Ленточные конвейеры в горной промышленности. - М.: Недра, 1982.349с.

7. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. – М.: Наука, Гл.ред.физ. – мат.лит.,1988.

8. Цыба Ю.А., Шадхин Ю.И., Тойгожинова Ж.Ж Определение передаточной функции замкнутой системы ТП – ВД в программируемом комплексе Matlab //Вестник КазАТК. – Алматы: 2014,№6.

9. Теория автоматического управления. Ч. II. Под ред. А.В. Нетушила. – М.: «Высшая школа»,1972.

10. Безаев В.Г. Методика расчета обратных связей в асинхронном электроприводе с экстремальным управлением. / Труды МЭИ. - 1982. Вып.570.

10. Катрюк, И.С. Машины непрерывного транспорта. Конструкции, проектирование и эксплуатация: учеб. пособие / И.С. Катрюк, Е.В. Мусияченко. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. - 266с.

11. Сагитов П.И., Тергемес К.Т., Шадхин Ю.И. Параметрический синтез системы управления многодвигательного асинхронного электропривода, Вестник АУЭС. – 2011. №2(13).

12. ГОСТ 12.1.005.88 ССБТ. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – М.: ИПК Изд-востандартов.

13. Дзюбан В.С., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. – М.: Недра,1983.

14. Собурь С.В. Установки пожаротушения автоматические. Справочник. – 3-е изд. (с изм.). – М.: Спецтехника,2003.

15. Постановление Совета Министров СССР от 22 октября 1990года

№1072 «О единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народногохозяйства»

16. Постановление Правительства Республики Казахстан от 16 января 2009 года № 14 - Об утверждении Технического регламента "Общие требования к пожарной безопасности" стр-144.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 246; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 1011

Мы поможем в написании ваших работ!