Расчет экономической эффективности от внедрения инновационного энергосберегающего оборудования

В энергетике, как и в других отраслях промышленности, принята система  планово-предупредительных ремонтов (ППР). Эта система представляет собой  документацию, в которой предлагаются определенная периодичность и виды ремонтного обслуживания для всех типов  энергетического оборудования. Разновидностями  этой системы, например, в промышленной энергетике являются: «Единая система  планово-предупредительных ремонтов» (ЕС ППР); система «Планово-предупредительный  ремонт оборудования и сетей промышленной энергетики» (ППР ОСПЭ); система «Техническое обслуживание и ремонт» (ТОР).

Все системы различаются принятыми  для них видами ремонтного обслуживания. Так, в ЕС ППР такими видами являются: текущий, средний и капитальный  ремонт. B других системах приняты: l) профилактические осмотры; 2) текущий ремонт; 3) капитальный ремонт. Иногда применяется средний ремонт, называемый расширенным текущим.

Во всех системах ППР применяются  следующие основные понятия:

- ремонтный цикл - время между  двумя капитальными ремонтами;

- межремонтный период - время между  двумя любыми ремонтами;

- дефектная ведомость - перечень  узлов и деталей энергетического  оборудования, подлежащие ремонту  (составляется непосредственно перед  ремонтом или по результатам  профилактических осмотров);

- проект организации работ (ПОР) - плановый (проектный) документ об  организации ремонтных работ  c указанием необходимого ремонтного оборудования, ремонтной площадки, сроков и трудоемкости ремонта (разрабатывается чаще всего для капитальных ремонтов);

- трудоемкость ремонта - расчетная  величина, заранее предусмотренная  документами системы ППР, оценивающая  необходимые трудозатраты на  проведение того или иного  вида ремонтного обслуживания. Размерность  этой величины дается либо  в «единицах ремонтосложности», либо (в последнее время более употребительно) в нормо-часах или человеко-часах;

- единица ремонтосложности - трудоемкость ремонта асинхронного электродвигателя c короткозамкнутым ротором мощностью 0,5 кВт.

Организация ремонта на энергопредприятиях осуществляется двумя способами:

- децентрализованным, хозяйственным,  когда ремонтное обслуживание  проводится ремонтным (и частично  эксплуатационным) персоналом;

- централизованным, подрядным, c привлечением специализированных ремонтных предприятий энергосистемы или Минэнерго (системы Центроэнергоремонт).

И тот, и другой способы имеют  свои достоинства и недостатки.

При хозяйственном способе ремонтного обслуживания, ремонтники, являясь  членами трудового коллектива электростанции, заинтересованы в качестве ремонтных  работ, хорошо знают оборудование станции, проводят иногда совместно c эксплуатационниками регулярные профилактические работы. Однако уровень квалификации ремонтных рабочих на электростанциях, как правило, невысок, здесь невозможно иметь все необходимое разнообразие ремонтного оборудования, мощности ремонтных служб используются лишь во время ремонтной кампании (в летний период), a остальное время простаивают.

При специализированном централизованном ремонте квалификация ремонтных  рабочих, кaк правило, высокaя, ремонтные предприятия имеют хорошо оснащенные ремонтные базы. Это позволяет проводить ремонты индустриальным методом, т. e. заменять отдельные узлы энергооборудования, a обработку, ремонт и обновление отдельных деталей производить на ремонтных заводах. Поэтому централизованный ремонт в большинстве случаев отличается более высоким качеством по сравнению c децентрализованным. Однако стоимость подрядных ремонтных работ большей частью выше из-за высокой доли накладных расходов ремонтного предприятия, включая командировочные расходы, так что он обходится электростанции дороже, чем ремонт, выполняемый хозяйственным способом.

На практике эти формы могут  применяться в сочетании, например, капитальные ремонты проводятся подрядчиками, a остальные виды ремонтов - своими силами. B настоящее время ремонты в энергетике в значительном объеме производятся хозяйственным способом, из-за чего количество ремонтного персонала, по некоторым оценкам, составляет до 70°/о всего производственного персонала отрасли. B промышленно развитых странах ремонтное обслуживание как в энергетике, так и в других отраслях материального производства осуществляется практически исключитeльно подрядными специализированными фирмами, что считается более выгодным в техническом и экономическом отношении.

Решение o выборе формы ремонтного обслуживания остается за руководством каждой отдельной электростанции, в зависимости от местных условий и при сопоставлении затрат на ремонты, выполняемые централизованно или децентрaлизованно.

Годовой график ППР электрооборудования  составляется на основе ремонтных нормативов:

- ремонтный цикл (РЦ) - комплекс  периодически повторяющихся работ  между двумя плановыми капитальными  ремонтами или от начала эксплуатации  оборудования до первого капитального  ремонта; 

- межремонтный период (МП) - время  работы электрооборудования между  текущими ремонтами. Число текущих  ремонтов между двумя ремонтами  определяется:

, (7)

где РЦ - ремонтный цикл, МП - межремонтный период

- межосмотровый период (ТО) - время работы электрооборудования между техническими осмотрами. Число технического обслуживания между двумя текущими ремонтами определяется:

(8)

- структура ремонтного цикла  - это чередование ремонтов за  весь срок службы электрооборудования  между двумя капитальными ремонтами  [6, с.32].

Для выбранного электрооборудования  составляется таблица, используя справочники  по проведению ППР, все данные записываются и рассчитываются в таблице 2.

Таблица 2 - Таблица нормативов для  составления графиков ППР

Наименование эл.оборудов.	Кол-во	Режим рабо-ты	Ремонтная сложность чел/часов	Структура ремонтных циклов	Периодичность ремонтов, мес.
				Чередова-ние ремонтов	Кол-во ремонтов
			ТО	Т	К		ТО	Т	К	ТО	Т	К
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ДПТ 4ПФ180S Р=45кВт	1	Норм.	5,85	23,3	58,5	К-39ТО-19Т-К	39	19	1	2	6	120
Согласующий тр-р ТСП-100/0,7-УХЛ4 Р=93кВт	1	Норм.	6	18	60	К-9ТО-1Т-К	9	1	1	6	36	72
Сглаживающий реактор  ФРОС-65/0,5-У3	1	Норм.	1	3	10	К-19ТО-3Т-К	19	3	1	6	36	144
ЭПУ-1-2-46-40Е, М УХЛ О4 Iн=400А Uн=440В Рн=75кВт	1	Норм.	1,4	3,5	14	К-5Т-К	-	5	1	-	12	72
Авт.выкл. в силовой цепи QF1 Uн=380В Iн=100А	1	Норм.	-	0,48	-	К-9Т-К	-	9	1	-	6	60
Контактор переменного тока КМ1 Uн=380В Iн=100А	1	Норм.	-	0,48	-	К-9Т-К	-	9	1	-	6	60
Контактор постоянного тока КМ2 Uн=220В Iн=120А	1	Норм.	-	3	-	К-9Т-К	-	9	1	-	6	60

Таблица 3 - Годовой график ППР электрооборудования

Наименование эл. оборуд.

Месяцы

Примечание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ДПТ 4ПФ180S Р=45кВт

ТО

ТО

Т

ТО

ТО

Т

1 раз в 10 лет

Согласующий тр-р ТСП-100/0,7-УХЛ4 Р=93кВт

ТО

ТО

1 раз в 12 лет Тек.рем - 1 раз в 3 года

Сглаживающий реактор  ФРОС-65/0,5-У3

ТО

ТО

1 раз в 12 лет Тек.рем - 1 раз в 3 года

ЭПУ-1-2-46-40Е, М УХЛ О4 Iн=400А Uн=440В Рн=75кВт

Т

1 раз в 6 лет

Авт.выкл. в силовой цепи QF1 ВА52-39 Uн=380В Iн=100А

Т

Т

1 раз в 5 лет

Контактор переменного тока КМ1 МК3-20Е Uн=380В Iн=100А

Т

Т

1 раз в 5 лет

Контактор постоянного тока КМ2 КТ6023Б

Т

Т

1 раз в 5 лет

2.4 Расчет трудоемкости, численности и фонда заработной  платы ремонтного и дежурного  персонала

Используя данные таблицы 2 графы 3,5,6,7 и таблицы 3 рассчитывают трудоемкость каждого вида ремонтов на выбранное электрооборудование по формуле:

Т_{е рем} - 12,5*R*n*k, (9)

где Т_{е рем} - трудоемкость каждого вида ремонта,

R - ремонтная сложность каждого  вида ремонта, таблицы 2, графы  5,6,7;

n - количество ремонтов каждого вида, таблица 3.

Расчет трудоемкости ДПТ:

Т_ек=12,5*58,5*1*1/10=73,12 чел/ч

Т_ет=12,5*23,3*1*2=58,25 чел/ч

Т_ето=12,5*5,85*1*4=292,5 чел/ч

Трансформатор:

Т_ек=12,5*60*1*1/12=62,5 чел/ч

Т_ет=12,5*18*1*1/3=75 чел/ч

Т_ето=12,5*6*1*2=150 чел/ч

Реактор:

Т_ек=12,5*10*10*1/12=10,4 чел/ч

Т_ет=12,5*3*1*1/3=12,5 чел/ч

Т_ето=12,5*1*1*2=25 чел/ч

Преобразователь:

Т_ек=12,**14*1*1/6=29,1 чел/ч

Т_ет=12,5*3,5*1*1=43,75 чел/ч

Автоматический выключатель:

Т_ет=12,5*0,48*1*2=12 чел/ч

Контактор переменного тока КМ1:

Т_ет=12,5*0,48*1*2=12 чел/ч

Контактор постоянного тока КМ2:

Т_ет=12,5*3*1*2=75 чел/ч

Таблица 4 - Сводная таблица трудоемкости ремонта электрооборудования

Оборудование	Ремонт чел/ч
	ТО	Т	К
ДПТ	292,5	58,25	73,12
Трансформатор	150	75	62,5
Реактор	25	12,5	10,4
Преобразователь	-	43,75	29,1
Автоматический выключатель	-	12	-
Контактор КМ1	-	12	-
Контактор КМ2	-	75	-
ИТОГО:	467,5 (УТето)	288,5 (УТет)	175,12 (УТек)

Определим численность ремонтного персонала:

(10)

где Т_эф - эффективный фонд рабочего времени.

Т_эф=214

Таблица 5 - Баланс рабочего времени  на одного рабочего

Показатели	Ремонтный персонал	Дежурный персонал
Календарный фонд времени, Тк, дн	365	365
Выходные дни и дополнительные выходные	105	104
Праздничные дни	11	11
Номинальный фонд времени, Тн. дни	250	250
Неявки, предусмотренные  ТЗ, дни в т.ч очередной доп.отпуск отпуск за выслугу лет дни болезней гособязанности учебный отпуск другие неявки	36 24 5 3 1 1 1	30 18 5 4 1 1 1
Эффективный фонд рабочего времени, Тэф. дни	214	222
Фонд времени	1712	1776

Коэффициент списочности ремонтного персонала:

(11)

Коэффициент списочности дежурного персонала:

Списочный состав ремонтного персонала  определяет с учетом неявок, предусмотренных  трудовым законодательством:

N_сп.рем=N_рем*К_сп=5*1,16=6 чел (12)

Дежурный персонал за сутки рассчитывается по формуле:

N_шт=Н_обс*(1+n) (13)

где Н_обс - норма обслуживания на смену

n - количество смен в сутки (3 смены)

N_шт=1*(1+3)=4 чел

Списочный состав дежурного персонала:

N_сп=N_шт*К_сп2=4*1,12=5 чел (14)

Для планирования фонда заработной платы необходимы данные: расчет численности  ремонтного и дежурного персонала, тарифные ставки, размер премии, размер доплаты по ТЗ.

Пояснение к таблице:

гр.6 из баланса рабочего времени 

гр.7 = гр.3 * гр.6, руб;

гр.8 = гр.5 * гр.7, руб;

гр.9 - принятый % премии;

гр.10 = (гр.8*гр.9)/100, руб;

гр.11 = (гр.8+гр.10)*6%/100, руб;

гр.12 = (гр.8+гр.12+гр.11), руб;

гр.13 = гр.12*1,15;

гр.14 = гр.13*10%/100, руб;

гр.15 = гр.13*2%/100, руб;

гр.16 = гр.14+гр.15, руб;

гр.17 = гр.13+гр.16, руб.

Итак, отдельные задачи управления в конкретных условиях предприятия  могут распределяться между многочисленными  функциональными подразделениями  по-разному; ремонтное обслуживание является вспомогательным, но очень важным элементом производственно-хозяйственной деятельности в энергетике, поскольку от его качества и своевременности зависят надежность работы энергооборудования, бесперебойность снабжения потребителей энергией в нужном количестве, должного качества, c максимальной экономичностью (см. целевую функцию энергетики), исходя из этого, следует планировать ремонты энергооборудования, составлять графики ремонтного обслуживания так, чтобы вывод оборудования в ремонт не приводил к текущему дефициту мощности для покрытия нагрузки и к недоотпуску энергии; годовой график ППР электрооборудования составляется на основе ремонтных нормативов: ремонтный цикл (РЦ), межремонтный период (МП), межосмотровый период (ТО).

3. Расчет экономической  эффективности от внедрения инновационного  энергосберегающего оборудования

3.1 Определение затрат  по закупке и установке преобразователя  частоты

При принятии решения о целесообразности внедрения преобразователя частоты  и определения экономической  эффективности регулируемого электропривода учитываются следующие факторы:

- экономия электроэнергии;

- устранение возможных остановов  печи из-за нестабильной работы  шиберов, что было серьёзным  недостатком схемы регулирования  до реконструкции.

Для реализации проекта по реконструкции  электропривода электронасоса оборотной  воды потребуются капитальные вложения средств на приобретение оборудования, на оплату труда персонала для  монтажа, а также затраты на пуско-наладочные работы [7, с.23].