Рост производительности труда

Базовый преобразователь
УЗА-150/80	2,0
ЗП-12/60	2,2
DUGG-28 B	1,1

Срок службы АЗРП принимается равным сроку службы базовых преобразователей, так как все они работают в одина­ковых производственных условиях и как идентичные изделия электротехнической промышленности имеют одинаковую долю отчисления от балансовой стоимости по реновации. Поэтому коэффициент учета изменения срока службы по сравнению с базовыми принимается равным единице.

Годовые эксплуатационные издержки при использовании различных типов преобразователей складываются из ряда показателей, т. е.

. (5.10)

Основными издержками, принятыми во внимание при расчете, являются:

затраты на электрическую энергию — Иэл;

затраты на обслуживание и текущий ремонт преобразова­телей— Ир;

расходы на содержание производственной площади — Ипл;

заработная плата аккумуляторщикам, осуществляющим конт­роль за процессом циклирования аккумуляторных батарей — Изп.

Процесс проведения зарядно-разрядных циклов является непрерывным, общая его длительность для ТНЖ аккумуля­торов составляет 51 ч. С учетом периодических профилак­тических осмотров зарядно-разрядных преобразователей и те­кущего ремонта, которые проводятся 1 раз в 2 месяца и занимают 2 дня, преобразователи находятся в работе около 350 дней в году. Следовательно, их производительность составит 165 аккумуляторных батарей в год. Так как некоторым батареям необходимо сообщать дополнительный — четвертый цикл заряд-разряд, суммарное время которого 11 ч, это число должно быть несколько меньше. По опыту работы зарядных станций вагоноремонтных заводов число таких батарей со­ставляет около 20% годового количества. Поэтому для расчета производительность АЗРП принята равной 150 батареям в год.

Электрическая энергия постоянного тока для заряда акку­муляторных батарей во всех вариантах одинакова и определя­ется их электрическими характеристиками:

, (5.11)

где: – ток заряда – 87,5 А;

– среднее напряжение заряда – 150 В;

– суммарное время заряда при циклировании – 36 ч;

n – количество батарей – 150 шт.:

.

Энергия, потребляемая от сети, определяется потерями в преобразователях по формуле

, (5.12)

где: – КПД преобразователей в режиме заряда.

При расчете следует брать не паспортные значения КПД, а реальные при номинальном токе заряда — 87,5 А, которые даны в таблице 5.6.

Таблица 5.6

Энергия, потребляемая преобразователями от сети в режиме заряда

Тип преобразователя	𝛈	, кВт*ч
АЗРП	0.83	85392
УЗА-150/80	0.81	87500
ЗП-12/60	0.65	109038
DUGG-28 B	0.62	114314

Энергия разряда аккумуляторной батареи при использовании базовых средств труда рассеивается в виде тепла на нагрузоч­ных реостатах, при использовании АЗРП часть энергии разряда возвращается в сеть переменного тока:

, (5.13)

где: =0,32 – коэффициент рекуперации;

– энергия разряда батареи, связанная с электрическими характеристиками разряда соотношением

. (5.14)

Здесь — ток заряда—70 A; Up.cp — среднее напряжение разряда — 105 В; tp — суммарное время разряда за цикли-рование — 15 ч:

кВт*ч.

При определении годовых издержек по электроэнергии необходимо учитывать тариф, т. е.

, (5.15)

где m=0.01 0.02 – тариф на электроэнергию в зависимости от региона эксплуатации, руб/(кВт*ч)

Для АЗРП величина уменьшается на величину рекуперируемой электрической энергии.

Затраты на электрическую энергию при тарифе m=0.01 0.02 руб/(кВт*ч) для различных преобразователей приведены в таблице 5.7.

Таблица 5.7

Годовые издержки на электрическую энергию

Тип преобразователя	W, кВт*ч	, руб
		m=0.01	m=0.02
АЗРП	75470	755	1510
УЗА-150/80	87500	875	1750
ЗП-12/60	108038	1040	2181
DUGG-28 B	114314	1143	2286

Издержки на ремонт и обслуживание Ир определяются характером преобразования энергии. Эксплуатация вращающихся преобразователей требует значительно больших трудовых затрат, так как они имеют подшипники и коллекторно-щеточный аппарат. Расходы на их обслуживание для различных отраслей изменяются от 4,75 руб. на 1 кВт*ч установленной мощности в черной металлургии до 13,6 руб. в электрохимической промышленности. В среднем по промышленности и строительству принят расход, составляющий 10,2 руб. на 1 кВт*ч. Эксплуатаци­онные расходы на содержание полупроводниковых преобразовате­лей составляют 1 руб. на 1 кВт*ч установленной мощности.

Затраты на обслуживание нагрузочных резисторов и кон­тактной аппаратуры взяты как 30% средних затрат на вращающиеся преобразователи. Значения эксплуатационных расходов на текущий ремонт и обслуживание преобразователей приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8

Годовые эксплуатационные издержки

Тип преобразователя	Установленная мощность, кВт*ч	Из, руб/(кВт*ч)	Ираз, руб/(кВт*ч)	Ир, руб
АЗРП	24	1	1	48
УЗА-150/80	15	1	3.1	48.6
ЗП-12/60	20	10.2	3.1	426.6
DUGG-28 B	28	10.2	3.1	304.2

Обслуживание производственной площади Ипл аккумулятор­ных помещений и зарядных станций составляет 10 руб. на 1 м² в год. Расходы определяют с учетом площади, занимаемой преобразователями, и коэффициента увеличения для создания зоны обслуживания. Он равен 2 для электромашинных преоб­разователей и 1,2 для статических. При определении площадей, занимаемых преобразователями, как и во всех других расчетах, необходимо привести количество базовой техники в соответствие с производительностью новой. Затраты на обслуживание даны в табл. 5.9.

Таблица 5.9

Расходы на обслуживание производственной площади

Тип преобразователя	Занимаемая площадь, м2	Коэффициент увеличения	Ипл, руб
АЗРП	0,64	1,2	7,68
УЗА-150/80	2 0,72	1,2	17,28
ЗП-12/60	2 0,96	2	38,40
DUGG-28 B	0,9	2	18,00

Затраты на заработную плату Из.п связаны с необходимо­стью вручную поддерживать необходимую точность зарядного и разрядного токов при эксплуатации базовых преобразовате­лей и производить операции контроля состояния батареи.

Для корректного проведения сравнения точность поддер­жания среднего значения зарядного и разрядного токов берется одинаковой — на уровне, обеспечивающем АЗРП.

Количество необходимых операций по регулировке тока возбуждения вращающегося преобразователя для поддержания значения зарядного тока с точностью 3% иллюстрируется расчетом. Напряжение аккумуляторной батареи при включении генератора и установке зарядного тока Iз

, (5.16)

где — напряжение начала заряда;

Ег — ЭДС вращающегося преобразователя;

Rr — сопротивление якоря генерато­ра— 0,2 Ом.

Через некоторое время ток заряда снизится из-за того, что напряжение батареи возрастет до . Необходимо начать регулировку, когда ток упадет до значения (1-0,03) :

(5.16’)

Переходя к общему виду, получаем

.

Таким образом, количество необходимых регулировок тока зависит от начального и конечного значений напряжения заряда и разряда и изменения напряжения при отклонении тока на А:

(5.17)

При циклировании щелочной аккумуляторной батареи количество регулировок за один час заряда составит в среднем за четыре режима

При разряде

(5.18)

Для батарей других типов это число увеличится или уменьшится во столько раз, во сколько диапазон изменения напряжения больше или меньше, чем у рассмотренного примера. Принимая, что на одну регулировку уставки с учетом времени на наблюдение, принятие решения и саму подрегулировку требуется по 2—3 мин, для поддержания зарядного тока с точностью 3% на два вращающихся преобразователя требуется постоянное присутствие одного рабочего. Проведение разрядного режима при использовании базовых средств труда также требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Учитывая соотношения времени разряда и заряда в циклах и их чередование, можно считать, что один аккумуляторщик со средней заработной платой 160 руб/мес может обслуживать максимум два преобразователя без стабилизации тока заряда и автоматизации контроля напряжения, температуры и разрядной емкости. На разряде один аккумуляторщик может обслуживать три-четыре аккумуляторных батареи.

Расходы на содержание штата аккумуляторщиков для поддержания тока заряда и разряда приведены в таблице 5.10.

Таблица 5.10

Годовые расходы на заработную плату, связанные с увеличением трудоемкости

Тип производителя	Количество условное высвобождаемых работников, чел.	Из.п, руб
УЗА-150/80	0,25	960
ЗП-12/60	0,75	2880
DUGG-28 B	0,75	1440

Учитывая, что численность персонала для наблюдения за работой и ремонта преобразователей всех типов остается прежней, при рассмотрении его заработная плата для сравниваемых вариантов не учитывается.

Сопутствующие капитальные вложения К1 и К2 представляют собой различную сумму затрат в зависимости от варианта базового средства труда. В эту категорию затрат следует отнести затраты на производственную площадь, необходимую для размещения средства заряда и разряда, их обслуживания и ремонта Кпл, на пускорегулирующую аппаратуру Ку, на разрядные резисторы, контактные приборы, кабели, измерительные приборы Кр, на монтаж оборудования Км.

Стоимость 1 м² производственной площади в среднем по промышленным предприятиям составляет 100 руб. Занимаемая производственная площадь приведена в таблице 5.9.

Пускорегулирующая аппаратура, объединенная в специальные распределительные щиты, стоит для вращающихся преобразователей 230 руб. и занимает с учетом зоны обслуживания 1м². Сюда же входят регулирующая аппаратура для разряда, нагрузочные реостаты и устройства контроля.

Затраты на монтаж и установку дополнительного оборудования и стоимость его даны в таблице 5.11.

Таблица 5.11

Сопутствующие капитальные вложения на монтаж и оборудование, руб.

Тип преобразователя	Км	Кт	Кр
АЗРП	50	-	-
УЗА-150/80	2 80	-	80
ЗП-12/60	2 140	380	80
DUGG-28 B	140	140	40

Составляющие формулы для базовых преобразователей и АЗРП сведены в таблице 5.12.

Таблица 5.12

Показатели базовых и нового преобразователей

Показатель, руб	Преобразователь
	АЗРП	УЗА-150/80	ЗП-12/60	DUGG-28 B
З1	-	880	410	4341
З2	1500	-	-	-
В2/В1, руб-1	1132	1312	1635	1714
Иэл	8	17	38	18
Ипл	48	49	427	304
Ир	-	960	2880	1440
Из.п	1188	2338	4980	3476
	1188	2338	4980	3476
Кпл	77	173	384	180
Кр	-	80	80	40
Ку	-	-	380	190
Км	50	160	280	140
	127	413	1124	550

При расчете тариф за электроэнергию взят средним – 1,5 коп/(кВт*ч).

По данным таблицы 5.12 произведен расчет обобщенных показателей формулы (5.5), которые сведены в таблицу 5.13.

Таблица 5.13