Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия

Экономическая часть дипломного проекта для специальности 1004 слагается из 3-х основных разделов:

1- технико-экономические обоснования (ТЭО) вариантов технических решений (если это целесообразно по составу проекта);

2- определение технико-экономических показателей выбранного варианта;

3- графическая часть.

4.3.1 Технико-экономическое обоснование вариантов технических решений.

При проектировании электроснабжения промышленных предприятий в дипломных проектах возникают следующие вопросы технико-экономических сравнений различных вариантов:

- определение наиболее экономичного напряжения электроснабжения:

а) внутрицехового (380 или 660 В);

б) цехового (6-10 кВ или 380-660 В) от соседней цеховой подстанции;

в) внутризаводского (6 или 10 кВ);

г) внешнего (6,10,35,110,220 кВ).

- определение экономичных мощностей трансформаторов, их количества и места расположения:

а) цеховых подстанций;

б) главных понизительных подстанций.

- обоснование необходимого количества распределительных пунктов и места их расположения.

- определение экономичных способов компенсации реактивной мощности.

- технико-экономическое сопоставления электродвигателей:

а) синхронных с асинхронными;

б) высоковольтных с низковольтными одной и той же мощности.

- технико-экономическое сопоставление различных способов канализации электроэнергии:

а) в цеховых сетях;

б) в заводских сетях.

- определение наиболее экономичной схемы внешнего и внутризаводского электроснабжения предприятия (при необходимости - с учетом ущерба от нарушения питания);

- технико-экономическое обоснование автоматизации и телемеханизации системы электроснабжения предприятия;

- технико-экономическое обоснование применения регулирующих устройств, повышающих качество электроснабжения:

а) при регулировании напряжения (по отклонению и колебанию);

б) при компенсации несимметричных нагрузок;

в) при компенсации несинусоидальности.

- технико-экономическое обоснование реконструкции системы электроснабжения;

- определение наиболее экономичных сечений проводников;

- другие вопросы.

Перед тем, как выполнять технико-экономические обоснования дипломных проектов , студент должен выбрать возможные для данных условий варианты электроснабжения с описанием их технико-экономических преимуществ и недостатков. Затем, после определенных мотивировок и соображений, выделяются два или три варианта, которые считаются наиболее целесообразными. Этот начальный этап должен быть согласован с руководителем дипломного проекта.

Технико-экономические обоснования базируются в общем случае на методических рекомендациях по оценке эффективности инвестиционных проектов [18], т.е. главным критерием оценки таких проектов является максимум эффекта (4.1):

Эт = Рт – Зт = Max

Однако, данные проекты характеризуются тем, что выгоды по ним, которые определяются как произведение объемов сбываемой продукции на ее цену, не изменяются, т.е. Рт=const. Это объясняется тем, что конечный результат определяют технологи, а не проектировщики систем электроснабжения предприятий.

Таким образом, при постоянстве полезного результата, максимум эффекта будет при минимуме затрат по проекту, т.е.:

Зт = Min (4.35)

Если предположить, что по годам затраты так же будут неизменными, то критерий сравнительной экономической эффективности принимает вид:

З = r* К + С , руб./год (4.36)

где К - капитальные затраты сравниваемых вариантов электроснабжения, руб.;

С - годовая себестоимость производства или эксплуатации, руб./год.

По старым методикам вместо r принимался параметр Ен, который назывался нормативным коэффициентом эффективности капитальных вложений и нормировался. Это было справедливо для условий стабильной плановой социалистической экономики, но не применимо для условий рыночной.

Применительно к вариантам электроустановок формулу (4.36) целесообразно преобразовать и представить в следующем виде:

З = р * К + С_Э, (4.37)

где р - суммарный коэффициент отчислений от капитальных затрат

р = r + р_а + р₀, (4.38)

р_а - норма амортизации;

р₀ - коэффициент отчислений на текущий ремонт и обслуживание.

Значение р, р_ар, и р₀ приведены в приложении Г;

С_Э - стоимость годовых потерь электроэнергии (см. раздел 4.2.3).

Приведенные затраты определяются только для тех элементов, которые различаются в сравниваемых вариантах. Наиболее экономичным считается вариант, который при прочих равных условиях имеет наименьшие приведенные затраты.

Если, например, сравниваются два варианта с капитальными затратами К₁ и К₂ и стоимость затрат на годовые потери электроэнергии С_Э1 и С_Э2, то приведенные затраты определятся как:

З₁ = р₁ *К₁ + С_Э1 = К_1Г + С_Э1 ;

З₂ = р₂ *К₂ + С_Э2 = К_2Г + С_Э2 ;

где К_Г1 = р₁ * К₁ и К_Г2 = р₂ * К₂ - годовые приведенные капитальные затраты.

Годовой экономический эффект определяется разностью приведенных затрат:

Э = З₁ - З₂ (4.39)

или Э = З₂ - З₁

в зависимости от соотношения приведенных затрат сравниваемых вариантов.

Во многих случаях возникает необходимость определить экономическую эффективность или, иначе, весомость экономического эффекта. Если К_Г2>К_Г1, С_Э2<С_Э1 и З₂<З₁, экономическая эффективность второго варианта по отношению к первому определяется по формуле:

Э_*21=(З₁ - З₂) / (К_Г2 - К_Г1) (4.40)

Экономическая эффективность Э_*21 означает, что на каждый рубль дополнительных капитальных вложений варианта 2 имеет место чистая экономия в размере Э_*21 рублей.

В тех случаях, когда К_Г2>К_Г1, но С_Э2<С_Э1 и З₁<З₂, экономическая эффективность варианта 1 по отношению к варианту 2 определится формулой:

Э_*12=(З₂ - З₁) / (С_Э1 - С_Э2) (4.41)

Это означает, что на каждый рубль дополнительных затрат варианта 1 на снижение потерь электроэнергии имеет место чистая экономия в размере Э_*12 рублей.

Могут быть случаи, когда К_Г1>К_Г2 и С_Э1>С_Э2 или К_Г2>К_Г1, но С_Э2>С_Э1 в этих случаях экономический эффект обусловлен только затратами на разработку, экспериментальные исследования и внедрение более экономичного варианта. Эти затраты относительно невелики и поэтому экономическая эффективность будет весьма небольшой. Очевидно, в этих условиях численное значение экономической эффективности можно не определять. В приложениях Д,Е приведены примеры технико-экономического обоснования по выбору варианта схемы электроснабжения.

4.3.2 Определение технико-экономических показателей

Технико-экономические показатели проекта всесторонне характеризуют выбранный к реализации вариант. К ним относятся: общие и удельные затраты на передачу электроэнергии, затраты на электроэнергию у потребителя.

Расчет проводится аналогично тому, как это описано в разделах 4.2.2; 4.2.3.

Далее определяются приведенные затраты на электрооборудование выбранного варианта, удельные затраты и затраты на потребляемую электроэнергию.

а) Определение приведенных затрат.

После определения всех составляющих приведенных затрат на передачу электроэнергии, определяются приведенные затраты по формуле:

З =r* К + С = r* К + С_а+ С_ро+С_Э ;

Все расчеты должны быть сведены в табл. 4.13. В этой таблице затраты отдельных составляющих приводятся не только в абсолютном выражении, но и в процентах от приведенных затрат.

Таблица 4.13 Технико-экономические показатели выбранного варианта электроснабжения.

№№ пп	Наименование показателей	Обозна­чение	Единица измерения	Источник или формула	Численные значения Абсолютные в % от З
1.	Общие затраты на передачу электроэнергии:
1.	Капитальные затраты	К	руб.	Табл.4.2
2.	Годовые капитальные затраты (нормативные отчисления)	КГ		r * К
3.	Амортизационные отчисления	Са	-"-
4.	Затраты на потери электроэнергии	СЭ	-"-
5.	Затраты на ремонт и обслуживание	СРО	-"-	Са+ СЭ + СРО
6.	Годовые эксплуатационные расходы	С	-"-
7.	Приведенные затраты	З	-"-	КГ + С

4.3.3 Графическая часть

Графическая часть должна выполняться на обычном листе ватмана. Она должна включать в себя упрощенные принципиальные схемы сравниваемых вариантов (принципиальные схемы сравниваемых вариантов должны быть повторены в пояснительной записке к дипломному проекту) и технико-экономические показатели.

В схемах должны быть отражены те элементы, которые сравниваются.

Технико-экономические показатели могут быть оформлены в виде масштабных столбиков, кружков и т.п. или же в табличной форме по согласованию с консультантом по организационно-экономической части.