2. Расчет годовых издержек эксплуатации

Производим расчет годовых издержек эксплуатации:

, (2.1)

где – амортизационные отчисления на электрооборудование, руб./год;

– затраты на обслуживание и ремонт, руб./год;

– стоимость годовых потерь электроэнергии, руб./год.

1. Определение амортизационных отчислений

Амортизационные отчисления определяются на реновацию и на капитальный ремонт по формуле:

(2.2)

где Pаi– коэффициент амортизации, 1/год.

Pа = 0,102 для двигателей мощностью до 100 кВт;

Pа = 0,074 для двигателей мощностью свыше 100 кВт;

Pа = 0,03 для кабельных линий в земле напряжением до 10 кВ;

Pа = 0,063 для трансформатора;

Pа = 0,063 для РП напряжением до 1000 В;

Полученные результаты сводим в таблицу 3.

Таблица 3 – Суммарные годовые амортизационные отчисления на электрооборудование цеха

Наименование и тип электрооборудования			Кобщ,	Pai, 1/год	Са=Pai Кобщ,
			тыс руб.		тыс.руб./год
Асинхронный двигатель с к.з. ротором до 1000В			13443,62	0,102	1371,25
Асинхронный двигатель с к.з. ротором выше 1000В			27608	0,074	2042,99
Синхронный двигатель до 1000В			83845,57	0,102	8552,25
Синхронный двигатель выше 1000В			43801,74	0,074	3241,33
Коллекторная машина постоянного тока			1100400	0,074	81429,60
Силовой трансформатор			27720	0,063	1746,36
Распределительный пункт до 1000В			2704,44	0,063	170,38
Кабельная линия			35588	0,03	1067,64
				Итого:	99621,80

2.2 Расчет затрат на обслуживание и ремонт электрооборудования цеха

Для расчета затрат на обслуживание и ремонт электрооборудования цеха сначала определяют численность ремонтного и обслуживающего персонала для выполнения текущих, капитальных ремонтов и технического обслуживания оборудования цеха.

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.

Продолжительности ремонтного цикла и межремонтного периода электродвигателей и коллекторных машин постоянного тока, а также кабельных линий определяются по формулам:

(2.3)

где Т_ТАБЛ – табличная продолжительность ремонтного цикла;

t_ТАБЛ – табличная продолжительность межремонтного периода.

Коэффициенты в формулах (2.3) выбираем по справочным данным [2]:

β_Р – коэффициент, определяемый сменностью работы оборудования; β_Р = 2/К_СМ = 1 (т.к. принимаем К_СМ = 2 – коэффициент сменности);

β_К – коэффициент, учитывающий наличие коллектора и контактных колец: β_К = 0,75 – для коллекторных машин и СД, β_К = 1 – для АД с короткозамкнутым ротором;

β_И =f(К_СФ/К_С) – коэффициент использования двигателя (принимаем отношение К_СФ/К_С =1,2, которому соответствует β_И =0,8);

β_О – коэффициент, характеризующий степень ответственности основного оборудования (β_О = 0,85 для продолжительности ремонтного цикла; β_О = 0,7 для продолжительности межремонтного периода);

β_С – коэффициент, учитывающий стационарность установки:

β_С = 1 – для стационарного оборудования, β_С = 0,6 – для передвижных установок.

Коэффициенты, взятые из [2] и расчетные величины, полученные по формулам (2.3) в процессе определения структуры ремонтного цикла электродвигателей и кабельных линий, сводим в таблицу 4. Т_ПЛ и t_ПЛ округляем до целых чисел.

Например, для двигателя типа A225M2продолжительность ремонтного цикла равна: Т_ПЛ = 9×1×1×0,8×0,85×0,6 = 3,672 ≈ 4 года, а продолжительность межремонтного периода: t_ПЛ = 9×1×1×0,8×0,7×0,6 = 3,024 ≈ 3 месяца.

Таблица 4 – Расчетные коэффициенты для определения структуры ремонтного цикла электродвигателей и кабельных линий

№	Название и тип электрооборудования	Ттабл, лет	tтабл,мес.	βр	βк	βн	βо	βс	Тпл, лет	tпл, мес.
1	Асинхронный двигатель с к.з. ротором напряжением до 1000 В	9	9	1	1	0,8	0,85 0,7	0,6	4	3
2	Асинхронный двигатель с к.з. ротором напряжением выше 1000 В	9	9	1	1	0,8	0,85 0,7	1	6	5
3	Синхронный двигатель напряжением до 1000 В	9	9	1	1	0,8	0,85 0,7	0,6	4	3
4	Синхронный двигатель напряжением свыше 1000 В	9	9	1	1	0,8	0,85 0,7	1	6	5
5	Коллекторная машина постоянного тока	9	9	1	0,75	0,8	0,85 0,7	1	5	4
6	Силовой трансформатор	12	36	1	1	0,8	0,85 0,7	1	8	20
7	РП до 1000 В	10	12	1	1	0,8	0,85 0,7	1	7	7
8	Кабельная линия	20	12	1	1	0,8	0,85 0,7	1	14	7

Количество текущих ремонтов в структуре ремонтного цикла определяется по формуле:

(2.4)

Для асинхронного двигателя с к.з. ротором типа A225M2 количество ремонтов в ремонтном цикле равно: шт.

Результаты расчетов структуры ремонтного цикла электрооборудования сводим в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчетные элементы структуры ремонтного цикла электрооборудования

№	Название и тип электрооборудования	Структура ремонтного цикла	Тпл, лет	tпл, мес.	Pтр, шт.
1	Асинхронный двигатель с к.з. ротором напряжением до 1000 В	К-Т1-Т2…-Т15-К	4	3	15
2	Асинхронный двигатель с к.з. ротором напряжением выше 1000 В	К-Т1-Т2…-Т13-К	6	5	13
3	Синхронный двигатель напряжением до 1000 В	К-Т1-Т2…-Т15-К	4	3	15
4	Синхронный двигатель напряжением свыше 1000 В	К-Т1-Т2…-Т13-К	6	5	13
5	Коллекторная машина постоянного тока	К-Т1-Т2…-Т14-К	5	4	14
6	Силовой трансформатор	К-Т1-Т2…-Т4-К	8	20	4
7	РП до 1000 В	К-Т1-Т2…-Т11-К	7	7	11
8	Кабельная линия	К-Т1-Т2…-Т23-К	14	7	23

На базе структур ремонтного цикла определяем годовую трудоемкость текущих и капитальных ремонтов каждой единицы оборудования.

(2.5)

где m – количество позиций однотипного оборудования;

n_i – количество единиц однотипного оборудования;

–трудоемкость капитального ремонта единицы оборудования, чел.-ч.;

–трудоемкость текущего ремонта единицы оборудования, чел.-ч.;

–продолжительность ремонтного цикла, лет.

Количество текущих ремонтов (P_ТР) берем из таблицы 5, а трудоемкости капитального и текущего ремонта (,) – из[2, стр.81, табл.3-3, стр.100 табл.4-2].

Нормы трудоемкости капитального и текущего ремонтов для кабельных линий до 10кВ, проложенных в земле, на 1000м сечением 95-120мм² равны: t_ТР = 27 чел.-ч; t_КР = 90 чел.-ч.

Нормы трудоемкости капитального и текущего ремонтов для трансформаторов трехфазных двухобмоточных масляных до 10 кВ общего назначения мощностью 1000кВА равны: t_ТР = 60 чел.-ч; t_КР = 300 чел.-ч.

Нормы трудоемкости капитального и текущего ремонтов для пунктов распределительных силовых с числом установочных трехфазных автоматических выключателей 12 равны: t_ТР = 20 чел.-ч; t_КР = 60 чел.-ч.

Нормы трудоемкости для электродвигателей A225M2 с U = 380В и n = 3000об/мин мощностью 55 кВт равны: t_ТР = 12 чел.-ч; t_КР = 55 чел.-ч.

Нормы трудоемкости для электродвигателей А4-400ХК-4У3с U = 6000Ви n = 1500об/мин мощностью 400 Вт равны: t_ТР = 40 чел.-ч; t_КР = 195 чел.-ч.

Нормы трудоемкости для синхронных электродвигателей 1FE1125-4.N.1-1 мощностью 78,5 кВт равны: t_ТР= 18 чел.-ч;t_КР= 85 чел.-ч.

Нормы трудоемкости для синхронных электродвигателей СД2-85/57-6О4 мощностью 710 кВт равны: t_ТР= 52 чел.-ч;t_КР= 260 чел.-ч.

Также вводятся дополнительные коэффициенты:

для коллекторных машин постоянного тока – 1,8;

для синхронных машин – 1,2;

для электромашин с n = 3000 об/мин – 0,8;

для электродвигателей с n = 1500об/мин – 1,0;

для электродвигателей с n = 1000об/мин – 1,1;

для электромашин напряжением до 3,3кВ – 1,7;

для электромашин напряжением до 6,6 кВ – 2,1.

Учитывая дополнительные коэффициенты, рассчитываем нормы трудоемкости капитального и текущего ремонтов для электродвигателей:

Для асинхронного двигателя типа A225M2 с U = 380В и n = 3000об/мин мощностью 55 кВт : t_ТР = 12х1,7х0,8=16 чел.-ч;

t_КР = 55х1,7х0,8=75 чел.-ч.

Для асинхронного двигателя типа А4-400ХК-4У3мощностью 400 Вт и n = 1500об/мин, напряжением U = 6кВ: t_ТР = 40×1х2,1 = 84 чел.-ч;

t_КР = 195×1х2,1 = 410 чел.-ч.

Для синхронного двигателя типа 1FE1125-4.N.1-1 мощностью 78,5 кВт напряжением U = 380 В с n =3000об/мин: t_ТР = 18×0,8×1,7×1,2 = 30 чел.-ч;

t_КР = 85×0,8×1,7×1,2 = 139 чел.-ч.

Для синхронного двигателя типа СД2-85/57-6О4 мощностью 710 кВт напряжением U = 6 кВ с n =1000об/мин : t_ТР = 52×1,1×2,1×1,2 = 145 чел.-ч;

t_КР = 260×1,1×2,1×1,2 = 721 чел.-ч.

Для двигателя постоянного тока типа МПЭ-1000-630 мощностью 1120 кВт напряжением U = 660В с n =900об/мин: t_ТР = 52×1,7×1,8×1,1 = 175 чел.-ч;

t_КР = 260×1,7×1,8×1,1 = 875 чел.-ч.

Тогда, например, для синхронных двигателей типа СД2-85/57-6О4 годовая трудоемкость капитального ремонта равна: Тгкр = 53×721/6 = 6368,83 (чел·ч), а трудоемкость текущего ремонта – Тгтр = 53×145×13/6 = 16650,83 (чел·ч).

Численность обслуживающего персонала определяется на базе годовой трудоемкости технического обслуживания электрооборудования, которая исчисляется в % от годовой трудоемкости текущих ремонтов:

, (2.6)

где n– количество смен работы.

Работа и обслуживание производится в две смены

Тогда для синхронных двигателей типа СД2-85/57-6О4 годовая трудоемкость технического обслуживания будет равна:

0,1 × 2×16650,83=3330,17(чел.·ч).

Результаты расчета годовых трудоемкостей текущих, капитальных ремонтов и технического обслуживания сводим в таблицу 6.

Таблица 6 – Годовая трудоемкость текущих и капитальных ремонтов цехового электрооборудования

Наименование и тип	ni,	Pтр	tкр	tтр	Tгкр	Tгтр	Tгто
электрооборудования	шт.	шт.	чел·ч	чел·ч	чел·ч	чел·ч	чел ч
Асинхронный двигатель с к.з. ротором типа A225M2	238	15	16	75	4462,5	14280	2856
(Pн=55 кВт;Uн=380 В;n=3000 об/мин)
Асинхронный двигатель	116	13	84	410	7926,67	21112	4222,40
с к.з. ротором типа А4-400ХК-4У3
(Pн=400кВт;Uн=6кВ;n=1500об/мин)
Синхронный двигатель типа	126	15	30	139	4378,5	14175	2835
1FE1125-4.N.1-1
(Pн=78,5кВт; Uн=600В; n=3000об/мин)
Синхронный двигатель типа	53	13	145	721	6368,83	16650,83	3330,17
СД2-85/57-6О4
(Pн=710кВт;Uн=6кВ;n=1000об/мин)
Коллекторная машина постоянного	524	14	175	875	91700	256760	51352
тока МПЭ 1000-630
(Pн=1120кВт;Uн=660В)
Трансформатор 10/0,4 (ТМЗ 1000/10 Uк=5,5%, Iх=1,7%, Pхх=1,9кВт, Pкз=12,2кВт)	66	4	60	300	2475	1980	396
РП до 1000В (ПР8511В-1.04)	89	11	20	60	762,86	2797,14	559,43
Кабель напряжением 10кВ,	41	23	27	90	263,57	1818,64	363,73
сечением 5х120мм^2- ААБл
				Итого:	118337,93	329573,6	65914,7

Численность ремонтного персонала для выполнения капитальных ремонтов:

(2.7)

Численность ремонтного персонала для выполнения текущих ремонтов:

, (2.8) гдеи– необходимое количество ремонтных рабочих для выполнения капитальных и текущих ремонтов электрооборудования;

и– суммарные годовые трудоемкости капитальных и текущих ремонтов по всему оборудования;

–годовой эффективный фонд рабочего времени одного рабочего (принимаем Ф_ЭФ = 1900 ч);

–коэффициент выполнения норм, для ремонтного персонала (сдельщиков)

-1,2.

Суммарная численность ремонтного персонала:

(2.9)

где – суммарная годовая трудоемкость капитальных и текущих ремонтов по всему электрооборудованию.

(чел.).

Численность обслуживающего персонала определяется по формуле:

, (2.10)

где– суммарная годовая трудоемкость технического обслуживания;

= 1, т.к. обслуживающий персонал находится на повременной системе оплаты труда.

(чел).

Полученные результаты округляем до целых чисел и заносим в таблицу 7.

Таблица 7 – Таблица численности ремонтного персонала

№ п\п	Название профессии рабочих	Суммарная годовая трудоемкость текущ.кап.ремонта Тгтк, чел.-час	Годовой эфф.фонд раб времени Фэф, ч.	Коэффициент выполнения норм Квн	Расчетное количество ремонт.рабочих, чел.
1	Электрослесари, станочники и др.рабочие	447911,55	1900	1,1	215
2	Обслуживающий персонал	65914,72	1900	1	35
				Итого:	250