Определение сравнительной экономической эффективности электрификации железнодорожного участка на переменном однофазном токе промышленной частоты и на постоянном токе (стр. 2 из 4)
на постоянном токе:
SМSобщ = 3000000*0,05 + 3480000 = 3630000 км.
Линейный и общий пробеги определяются как в пределах обслуживания локомотивных бригад, так и в пределах участков обращения локомотивов.
Так как длина участка обращения локомотивов в 2 раза превышает длину участка обслуживания локомотивных бригад, то линейный и общий пробеги на участка обращения локомотивов увеличиваются в 2 раза:
SМSлинлок = 2 · SМSлинбр (4)
SМSобщлок = 2 · SМSобщбр (5)
На переменном токе:
SМSлинлок = 2 · 3927920,792 = 7855841,584 км,
SМSобщлок = 2 · 4097227,723 = 8194455, 446 км,
на постоянном токе:
SМSлинлок = 2 · 3480000 = 6960000 км,
SМSобщлок = 2 · 3630000 = 7260000 км.
1.3. Оборот локомотива
Оборот локомотива (в часах) определяется по формуле:
Ол = 2 · lлок / Vуч + tocн + tоб + tсм · n, (6)
где: lлок – длина участка обращения локомотивов, км;
tocн – простой локомотива в основном депо, принимаем tocн = 2,5 ч;
tоб – простой локомотива в оборотном депо, принимаем tоб = 1,5 ч;
tсм – простой локомотива в пунктах смены бригад, принимаем tсм = 0,41 ч;
n – количество остановок по смене локомотивных бригад за полный оборот, принимаем n = 9.
На переменном токе:
Ол = 2*530/39 + 2,5 + 1,5 + 0,41*9 = 34,87 ч,
на постоянном токе:
Ол = 2*530/36 + 2,5 + 1,5 + 0,41*9 = 37,13 ч.
1.4. Среднесуточный пробег локомотива
Среднесуточный пробег электровоза (в км/сут) определяется по формуле:
Sл = 2 ∙ lлок · 24 / Ол (7)
На переменном токе:
Sл = 2 ∙ 530 · 24 / 34,87 = 729,578 км/сут,
на постоянном токе:
Sл = 2 ∙ 530 · 24 / 37,13 = 685,078 км/сут.
1.5. Потребность в локомотивах
Эксплуатируемый парк локомотивов определяется делением локомотиво-км линейного пробега на участке обращения локомотивов (увеличенном в 2 раза) на среднесуточный пробег локомотивов и 365 суток:
Мэ = SМSлинлок / (Sл · 365) (8)
На переменном токе:
Мэ = 7855841,584 / (729,578 · 365) = 29,5 лок,
принимаем потребность локомотивов на переменном токе - 30 шт.
На постоянном токе:
Мэ = 6960000 / (685,078 · 365) = 27,8 лок,
принимаем потребность локомотивов на постоянном токе - 28 шт.
1.6. Потребность в грузовых вагонах
Потребность в вагонах, находящихся в пути:
В = SРlнетто / (Пв · 365) (9)
где SРlнетто – тонно–километры нетто на участке обращения, принимаем
SРlнетто = 2800 млн. т-км за год;
Пв - среднесуточная производительность вагона, принимаем
Пв = 8700 т-км нетто.
В = 2800000000 / (8700 · 365) = 881,8 ваг,
принимаем количество вагонов – 882 шт.
1.7. Необходимый штат работников
Количество рабочих локомотивных бригад при сменном обслуживании локомотивов:
Чяв = SМSлинбр / ( Sбр · 12 ) · 2, (10)
где SМSлинбр – линейный пробег локомотивов за год на участке обслуживания локомотивными бригадами, км;
2 – состав бригады (машинист и помощник машиниста);
Sбр – пробег одной бригады за месяц, км.
Sбр = 2 · lбр · К, (11)
где lбр – длина участка обслуживания локомотивными бригадами, км;
К – количество поездок бригады за месяц.
К = 166,25 / tбр, (12)
где 166,25 – среднее количество часов работы за месяц, ч;
tбр = 2 · lбр / Vуч + tдоп , (13)
где tдоп – принимаем равным 1 ч за поездку.
На переменном токе:
tбр = 2 · 265 / 39 + 1 = 14,59 ч,
К = 166,25 / 14,59 = 11,39,
принимаем К= 11
Sбр = 2 · 265 · 11 = 5830 км,
Чяв = 3927920,792 / ( 5830 · 12 ) · 2 = 112,2 чел,
принимаем Чяв = 113 чел.
На постоянном токе:
tбр = 2 · 265 / 36 + 1 = 15,72 ч,
К = 166,25 / 15,72 = 10,57,
принимаем К = 10
Sбр = 2 · 265 · 10 = 5300 км,
Чяв = 3480000 / ( 5300 · 12 ) · 2 = 109,43 чел,
принимаем Чяв = 110 чел.
Чсп = Чяв · Кзам, (14)
где Кзам – принимаем равным 1,18.
На переменном токе:
Чсп = 113 · 1,18 = 133,34,
принимаем Чсп= 134 чел.
На постоянном токе:
Чсп = 110 · 1,18 = 129,8,
принимаем Чсп= 130 чел.
1.8. Расход электроэнергии
Расход электроэнергии на тягу поездов рассчитывается исходя из объёма работы в тонно-километрах брутто на участке обслуживания локомотивными бригадами SРlбри нормы расхода электроэнергии Нэ на измеритель 10000 т-км брутто
Зэл = SРlбр · Нэ / 10000. (15)
На переменном токе:
Зэл = 17100000000 · 129 / 10000 = 220590000 кВт*ч.
На постоянном токе:
Зэл = 17100000000 · 122 / 10000 = 208620000 кВт*ч.
2. Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе
2.1. Расчёт единовременных затрат
Единовременные (капитальные) затраты по элементам включают следующие параметры:
- стоимость парка электровозов;
- стоимость вагонного парка.
2.1.1. Стоимость парка электровозов
Стоимость парка электровозов определяется по формуле:
Клок = Цл · Мэ · kрез / (1 - an) (16)
где Цл – цена одного электровоза, руб.;
Мэ– эксплуатируемый парк электровозов, ед.;
kрез – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в резерве, принимаем kрез = 1,2;
an – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в ремонте, принимаем an = 0,05.
На переменном токе:
Клок = 30000000 · 30 · 1,2 / (1 – 0,05) = 1136842105,26 руб.
На постоянном токе:
Клок = 22000000 · 28 · 1,2 / (1 – 0,05) = 778105263,16 руб.
2.1.2. Стоимость парка вагонов
Капитальные затраты на вагонный парк Кв определяется по рассчитанному ранее потребному парку вагонов В и средней цене одного вагона Цв (принимаем равной 1000300 руб.)
Кв = В · Цв. (17)
Кв = 882 · 1000300 = 882264600 руб.
2.1.3. Стоимость электрификации двухпутной линии
Капитальные затраты на электрификацию участка рассчитываются по стоимости укрупнённых элементов сметы электрификации 1 км эксплуатационной длины и общей протяжённости участка.
Сооружение контактной сети
На переменном токе:
Кк/с = 565 * 270000 = 152550000 руб.
На постоянном токе:
Кк/с = 565 * 335000 = 189275000 руб.
Реконструкция линий связи
На переменном токе:
Клс = 565 * 153600 = 86784000 руб.
На постоянном токе:
Клс = 565 * 66800 = 37742000 руб.
Реконструкция устройств СЦБ
На переменном токе:
КСЦБ = 565 * 57600 = 32544000 руб.
На постоянном токе:
КСЦБ = 565 * 33800 = 19097000 руб.
Энергоучастки и прочие устройства
На переменном токе:
(руб)КЭЧ = 565 * 198000 = 111870000 руб.
На постоянном токе:
КЭЧ = 565 * 198000 = 111870000 руб.
Жилищное строительство
На переменном токе:
Кжс = 565 * 291000 = 164415000 руб.
На постоянном токе:
Кжс = 565 * 291000 = 164415000 руб.
Сооружение тяговых подстанций
На переменном токе:
КТП = 565 * 537000 = 303405000 руб.
На постоянном токе:
(руб)КТП = 565 * 768000 = 433920000 руб.
Суммарные капитальные затраты по вариантам:
- на переменном токе:
Ксум пер = 1136842105,26 + 882264600 + 152550000 + 86784000 +
+ 32544000 + 111870000 + 164415000 + 303405000 = 2870674705,26 руб.
- на постоянном токе:
Ксум пост = 778105263,16 + 882264600 + 189275000 + 37742000 +
+ 19097000 + 111870000 + 164415000 + 433920000 = 2616688863,16 руб.
Так как варианты развития линии различаются по скорости доставки грузов, то в расчётах следует учесть влияние способа электрификации на оборотные средства других отраслей народного хозяйства («грузы в пути»).
Стоимость «грузов в пути»:
М = Цг · SРlбр / (365 · Vуч · 24) (18)
где Цг – средняя цена 1 т груза в пути следования, принимаем Цг = 5000 руб.
На переменном токе:
М = 5000 · 17100000000 / (365 · 39 · 24) = 250263435,19 руб.
На постоянном токе:
М = 5000 · 17100000000 / (365 · 36 · 24) = 271118721,46 руб.
Отвлечённые оборотные средства других отраслей хозяйства выше при постоянном токе из-за более низкой участковой скорости движения. Стоимость «грузов в пути» прибавляется к капитальным (единовременным) затратам по вариантам.
На переменном токе:
Ксум пер = 2870674705,26 + 250263435,19 = 3120938140,45 руб.
На постоянном токе:
Ксум пост = 2616688863,16 + 271118721,46 = 2887807584,62 руб.
2.2. Расчёт эксплуатационных расходов по вариантам электрификации
2.2.1.Расходы на электроэнергию
Расходы на электроэнергию для тяги поездов определяются по рассчитанной общей потребности в электроэнергии по вариантам систем тока З и цене 1 кВт-часа электроэнергии:
Ээл = Зэл · Ц (19)
На переменном токе:
Ээл = 220590000 · 0,42 = 92647800 руб.
На постоянном токе:
Ээл = 208620000 · 0,42 = 87620400 руб.
2.2.2.Расходы на оплату труда
Расходы на оплату труда явочного контингента локомотивных бригад получают умножением среднемесячной заработной платы Змес на явочный контингент Чяв отдельно машинистов и помощников машинистов и на 12 месяцев
ФЗПяв = Змес· Чяв · 12 (20)
Принимаем, что труд локомотивных бригад оплачивается по сдельно-премиальной системе. Сдельный приработок
планируется исходя из перевыполнения нормы на 10%.