4-3. Экономическое обоснование проектов электрических приводов
Главные требования к экономическому обоснованию проектов электрических приводов.
Наиболее существенным недостатком в прошлом при экономической оценке выбора типа электрического привода к рабочей, транспортной или энергетической машине являлось игнорирование влияния привода на изменение производительности машины. Экономическое обоснование выбора типа привода нередко сводили к сопоставлению стоимости электрооборудования по сравниваемым вариантам. Не учитывались даже эксплуатационные расходы на сам привод. Тем самым в качестве экономического критерия при выборе типа привода применялся минимум капитальных вложений. В дальнейшем стали учитывать и часть эксплуатационных расходов непосредственно на сам привод — потери электрической энергии. Но при этом не учитывали таких элементов эксплуатационных расходов, как амортизация и затраты на ремонт электрооборудования привода в сравниваемых вариантах. В последующем выбор типа привода стали производить на основе сопоставления капитальных вложений и эксплуатационных расходов, учитывающих все расходы на сам привод.
Однако все это оказывается совершенно недостаточным, если в сравниваемых вариантах типа привода производительность агрегатов различна. Как правило, это обстоятельство — повышение производительности агрегата — оказывает решающее влияние на всю экономику выбора типа электрического привода. В этом случае для правильного экономического обоснования выбора типа привода нужно рассмотреть весь агрегат, для которого он предназначается. И прежде всего нужно рассчитать годовую производительность агрегатов по сравниваемым вариантам привода.
В качестве капитальных вложений по сравниваемым вариантам нужно принять стоимость всего агрегата, включая и стоимость занимаемой им площади здания. В качестве эксплуатационных расходов необходимо принимать все затраты на изготовление производимой с помощью этого агрегата продукции. И поскольку производительность агрегатов в сравниваемых вариантах разнится, надо подсчитать удельные значения капитальных вложений и эксплуатационных расходов, отнесенные к единице продукции.
Большие трудности при определении капитальных вложений по сравниваемым вариантам привода возникают из-за неразработанности методов приближенных расчетов затрат на изготовление новых элементов электрических схем, на которые еще не приведены цены в действующих прейскурантах. Пути решения этой задачи показаны в §2-2.
Примеры экономического обоснования проектов электрических приводов.
Ниже приводятся три примера. В первом из них от типа привода зависит производительность агрегата и потому сопоставляются удельные показатели затрат. В двух последних примерах сопоставляется несколько вариантов электрического привода. При этом первостепенное значение в них имеет эксплуатационная надежность привода. В третьем примере не производится расчет расходов на эксплуатацию, поскольку там они не имеют существенного значения.
Пример 1.
Экономическое обоснование проекта реконструкции электрического привода фольгопрокатных станов. На заводе имелось несколько таких станов с электрическим приводом от асинхронного короткозамкнутого двигателя. Фольгопрокатные станы другой конструкции в то время еще не изготовлялись. Возник вопрос об эффективности реконструкции электрического привода действующих станов.
Реконструкция предусматривала:
- автоматизацию стана;
- увеличение скорости прокатки;
в) осуществление реверсивной работы стана.
Для этого нужно было перейти на индивидуальный электропривод клети и моталок стана на постоянном токе и ввести регулятор натяжения ленты. Таким образом, для увеличения выпуска фольги имелось два реальных варианта:
- реконструировать действующие фольгопрокатные станы, увеличив их производительность;
- установить дополнительное количество фольгопрокатных станов той же конструкции, которые имелись на заводе.
Надо было решить, какой из этих путей является экономически наиболее эффективным.
Для решения поставленной задачи прежде всего нужно было сопоставить годовую производительность стана до и после реконструкции его электропривода (табл. 4-7). Затем были сопоставлены капитальные вложения (табл. 4-8) и эксплуатационные расходы (табл. 4-9) по сравниваемым Вариантам. После этого был сделан вывод о высокой экономической эффективности замены электрического привода стана, ибо она давала экономию как на удельных капитальных вложениях, так и на удельных эксплуатационных расходах.
Пример 2.
Экономическое обоснование выбора типа электрического привода круглошлифовального станка. В данном случае сопоставлялись три типа привода вращения изделия:
1) с магнитным усилителем и двигателем постоянного тока;
- система генератор — двигатель;
- ионный привод постоянного тока.
Таблица 4-7
Расчет и сопоставление годовой производительности фольгопрокатного стана до и после реконструкции электрического привода его
Таблица 4-8
Расчет и сопоставление капитальных вложений в существующий стан и в реконструированный стан
Таблица 4-9
Расчет и сопоставление эксплуатационных расходов по сравниваемым вариантам
1 Затраты на материалы в расчете были опущены, поскольку в обоих сравниваемых вариантах эти затраты на единицу продукции одинаковы.
В качестве показателей по сравниваемым вариантам учитывались: относительная эксплуатационная надежность привода; капитальные вложения и эксплуатационные расходы, разнящиеся в сравниваемых вариантах. При этом в качестве капитальных вложений учитывалась стоимость привода, а в качестве эксплуатационных расходов — амортизационные отчисления.
Из табл. 4-10, в которой приведены показатели по сравниваемым вариантам, видно, что наиболее эффективно в данном случае применение привода с магнитным усилителем для привода вращения изделия (первый вариант). Он является наилучшим как с точки зрения эксплуатационной надежности, которая при решении этой задачи стоит на первом месте, так и с точки зрения затрат.
Таблица 4-10
Сопоставление показателей по трем вариантам электропривода для вращения изделия круглошлифовального станка
Пример 3.
Экономическое обоснование выбора типа электрического привода механизма щитов быстрого сброса гидроэлектростанции. Применение затворов перед турбинами обеспечивает тройную их защиту. В нормальных эксплуатационных условиях эти затворы не опускаются. При обычной остановке турбины закрывается направляющий аппарат. Аварийный сброс щитов производится в редких случаях при разгоне турбины или разрыве трубопровода.
Поскольку затворы быстрого сброса опускаются лишь при авариях, то применительно к их приводу эксплуатационные расходы по сравниваемым вариантам не имеют существенного значения. Из эксплуатационных параметров первостепенное значение в данном случае имеют:
1) время сброса;
- эксплуатационная надежность;
- возможность осуществления не только быстрого, но и эксплуатационного спуска;
- возможность управления не только с центрального пульта, но и с местного поста.
Сопоставление перечисленных показателей, а также стоимости электрооборудования затвора по сравниваемым вариантам электропривода приведено в табл. 4-11.
Из табл. 4-11 видно, что время быстрого сброса в сравниваемых вариантах разнится незначительно. Но асинхронный привод имеет преимущества перед другими рассмотренными вариантами в части эксплуатационной надежности, что очень важно. В случае аварии с турбиной привод щитов быстрого сброса ни в коем случае не должен отказать. В то же время применение в качестве привода асинхронных двигателей позволяет осуществлять как быстрый, так и эксплуатационный спуск, а также управлять им с местного поста. Правда, стоимость электрооборудования в варианте асинхронного двигателя примерно на 12% выше, чем у привода с двигателями постоянного тока, однако это увеличение капитальных вложений, связанное с повышением надежности защиты, составляет всего 0,5% от общей стоимости затвора. Поэтому можно считать, что привод с двигателями переменного тока должен найти применение для механизмов затворов быстрого сброса.
Таблица 4-11
Сопоставление эксплуатационных показателей и стоимости электрооборудования по сравниваемым вариантам привода механизма щитов быстрого сброса гидроэлектростанции
