Расходы на содержание, ремонт и амортизацию устройств электроснабжения:
Переменный ток – 33 тыс.руб. на 1 км развёрнутой линии;
Постоянный ток – 44 тыс.руб. на 1 км развёрнутой линии.
Стоимость всех видов ремонта электровоза, отнесённая на 1 км пробега:
Переменный ток – 110 коп.;
Постоянный ток – 100 коп.
Стоимость экипировки электровоза с учётом затрат на материалы, смазку, а также содержание и ремонт экипировочных устройств:
Переменный ток – 240 руб. на 1000 локомотиво-ч;
Постоянный ток – 240 руб. на 1000 локомотиво-ч.
РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
I. Расчёт технико-эксплутационных показателей по вариантам электрической тяги на переменном и постоянном токе.
1. Размеры движения N, пар поездов в сутки, рассчитываются по формуле:
|
|
Qн · 365
где Ггр – грузонапряжённость железнодорожной линии в грузовом
направлении, млн.ткм нетто на 1 км линии в год;
Qн – вес поезда нетто, т;
365 – количество дней в году.
Подставляем данные.
1.1 Для переменного тока:
|
|
|
3600 · 365
1.2. Для постоянного тока:
|
|
3230 · 365
В результате расчёта получилось количество грузовых поездов в сутки в грузовом направлении, что в данном случае соответствует количеству пар поездов в сутки, поскольку локомотивы, отправленные в грузовом направлении, вернутся в таком же количестве обратно в порожнем направлении.
2. Оборот локомотива Ол, ч, определяется по формуле:
|
|
|
Vуч
где L – длина участка обращения локомотивов, км;
tосн – простой локомотива в пункте приписки, ч,
принимаемый равным 2,5 ч;
tоб – простой локомотива в пункте оборота, ч,
принимаемый равным 1 ч;
tсм – простой локомотива при смене бригад, ч,
принимаемый равным 0,33 ч;
n – количество остановок по смене локомотивных бригад в пути
следования по участку обращения за полный оборот.
2.1 Для переменного тока:
|
|
|
49
2.2 Для постоянного тока:
|
|
46
3. Среднесуточный пробег электровозов Sл, км/сут. Рассчитывается по формуле:
|
|
Qл
где 24 – количество часов в сутках.
3.1 Для переменного тока:
|
|
22,857
3.2 Для постоянного тока:
|
|
24,055
4. Эксплуатируемый парк локомотивов Мэ с учётом неравномерности движения поездов определяется по формуле:
|
|
24
где N – количество пар поездов, обращающихся в сутки;
k – коэффициент неравномерности движения поездов;
kв лин – коэффициент вспомогательного пробега.
4.1 Для переменного тока:
|
|
24
4.2 Для постоянного тока:
|
|
24
5. Объём работы Σ Plбр, ткм брутто, включает тонно-километры нетто и тонно-километры тары и определяется в данном случае следующим образом.
Рассчитывается отношение веса поезда брутто к весу поезда нетто. Грузонапряжённость брутто в гружёном направлении – это величина, равная произведению данного расчётного коэффициента на грузонапряжённость нетто. Разность грузонапряжённости брутто и нетто даёт тонно-километры тары, приходящиеся на 1 км линии. Эта величина при равенстве вагонопотоков в грузовом в грузовом и порожнем направлении будет одинакова для каждого направления. Поэтому грузонапряжённость брутто на 1 км линии в порожнем направлении составит сумму заданной грузонапряжённости нетто в этом направлении и тонно-километров тары на 1 км линии. Суммарная грузонапряжённость брутто в т/км в год в грузовом и порожнем направлении, умноженная на всю эксплуатационную длину линии, даст объём работы Σ Plбр, млн. ткм брутто.
В общем виде расчётная формула следующая:
24
|
|
|
Qл Qн
Данная формула легко преобразуется к виду, удобному для выполнения расчётов:
|
|
Qн
где Гпор – грузонапряжённость в порожнем направлении, млн.ткм/км;
Qбр – вес поезда брутто, т.
Подставляем данные и производим расчёт.
Для переменного тока:
|
|
3600
Для постоянного тока:
|
|
3230
6. Производительность локомотивов Плок, ткм брутто в сутки на один локомотив эксплуатируемого парка, рассчитывается по формуле:
|
|
Мэ · 365
где Мэ – эксплуатируемый парк локомотивов.
Для переменного тока:
|
|
36 · 365
Для постоянного тока:
|
|
42 · 365
7. Общий пробег локомотивов MS, тыс. локомотиво-км в год можно считать по формуле:
|
|
Qн
где kв об – коэффициент вспомогательного пробега.
Для переменного тока:
|
|
3600
Для постоянного тока:
|
|
3230
8. Суточная потребность в четырёхосных вагонах, находящихся в пути с участковой скоростью, с учётом неравномерности движения поездов определяется по формуле:
|
|
mв Vуч ∙ 24 ∙ 365
где Vуч – участковая скорость, км/ч;
mв – средняя нагрузка на один четырёхосный вагон, т.
Для переменного тока:
|
|
42,8 ∙ 49 ∙ 24 ∙ 365
Для постоянного тока:
|
|
42,8 ∙ 46 ∙ 24 ∙ 365
|
9. Количество локомотивных бригад Ч с учётом явочного контингента при сменном обслуживании локомотивов определяется по формуле:
|
|
|
|
12 Lбр
где ∑М Sлин – линейный пробег электровозов за год на полном
участке обращения, локомотиво-км;
Lбр – месячная норма работы бригады, км.
Линейный пробег локомотивов в границах работы бригад складывается из пробега локомотивов во главе поездов и линейного вспомогательного пробегаю Пробег локомотивов во главе поездов ∑NL во гл п соответствует поездо-километрам и рассчитывается по формуле:
|
Qбр
Переменный ток:
|
|
4690
Постоянный ток:
|
|
4200
Линейный пробег локомотивов с учётом линейного вспомогательного пробега в данном случае может быть получен умножением рассчитанного показателя ∑NL во гл п на коэффициент k в лин, учитывающий вспомогательный линейный пробег.
Для переменного тока: ∑М Sлин = 8947420,043
Для постоянного тока: ∑М Sлин = 9969579,832
Месячная норма работы бригады определяется по формуле:
Lбр = 2L τ п;
где τ п – количество поездок бригады в месяц:
|
|
tоб
где Тмес – среднемесячная норма рабочих часов, равная 173, 1 ч;
tоб – норма времени на один оборот бригады, ч;
|
|
Vуч
t доп – время на приём и сдачу локомотива на один оборот бригады,
равное 0,33 ч.
Подставляем значения и производим расчёты.
Для переменного тока:
|
|
49
|
|
18,597
Lбр = 2 ∙ 450 ∙ 9,258 = 8332,198;
|
|
|
|
12 · 8332,198
Для постоянного тока:
|
|
46
|
|
19,89
Lбр = 7830,525;
|
|
|
|
12 · 7830,525
|
|
|
|
|
Ч = 2 · Ч + 0,13 · Ч
где 2 – количество работников в бригаде;
0,13 – коэффициент на замещение для локомотивных бригад.
Для переменного тока:
|
Ч = 2 · 89,49 + 0,13 · 89,49 = 190,60 раб.
Для постоянного тока:
|
Ч = 2 · 106,098 + 0,13 · 106,098 = 225,98 раб.
10. Производительность труда локомотивных бригад измеряется количеством тонно-километров брутто в год на одного работника бригады и рассчитывается по формуле:
|
Ч лб
Переменный ток:
|
|
190,6
Постоянный ток:
|
|
225,98
11. Расход электроэнергии, кВт ∙ ч, рассчитывается исходя из объёма работы в тонно-километрах брутто в год и нормы расхода электроэнергии на измеритель 10000 ткм брутто, заданных по вариантам исходных данных.
Расход электроэнергии для электрификации на переменном токе:
368100 ∙ 132 = 48589200 кВт·ч
Расход электроэнергии для электрификации на постоянном токе:
367300,31 ∙ 134 = 49218241,49 кВт·ч
II. Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрификации на постоянном и переменном токе.
1. Расчёт капитальных затрат.
Капитальные затраты рассчитываются по элементам следующим образом:
а) стоимость парка электровозов рассчитывается по формуле:
Клок = Цл Мэ + Цл Мэ (Рл + Ррез);
где Цл – стоимость одного электровоза, тыс.руб.;
Мэ – эксплуатируемый парк электровозов, ед.;
Рл – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в
ремонте; принимаем равным 0,04;
Ррез – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в
резерве; принимаем равным 0,1.
Для переменного тока:
Клок = 3300 · 36 + 3300 · 36 ·(0,04 + 0,1) = 135432 тыс.руб.
Для постоянного тока:
Клок = 2890 · 42 + 2890 · 42 ·(0,04 + 0,1) = 138373 тыс.руб.
б) капитальные затраты на вагонный парк определяются по рассчитанному ранее потребному парку вагонов и стоимости одного четырёхосного вагона:
для переменного тока К ваг = 2117 · 140 = 296380 тыс.руб.;
для постоянного тока К ваг = 2255 · 140 = 315700 тыс.руб.
в) капитальные затраты на электрификацию определяются по стоимости укрупнённых элементов сметы электрификации на 1 км эксплутационной длины и общего протяжения линии.
для переменного тока К ваг = (300+160+60+62+90+160) ·450 = 374400 тыс.руб.;
для постоянного тока К ваг = (360+70+36+62+90+240) ∙ 450 = 386100 тыс.руб.
Стоимость грузов на колёсах с учётом средней продолжительности их движения по участку рассчитывается по формуле:
|
|
365 ∙ Vуч ∙ 24
где Ц – средняя цена, руб., 1 т грузов, находящихся «на колёсах»,
принимаемая в данном случае 2000 руб.
Для переменного тока:
|
|
365 ∙ 49 ∙ 24
Для постоянного тока:
|
|
365 ∙ 46 ∙ 24
Общая сумма капитальных затрат.
На переменном токе:
К = 135432 + 296380 + 374400 = 806212 тыс.руб.
На постоянном токе:
К = 138373 + 315700 + 386100 = 840173 тыс.руб.
Сравниваем стоимость капитальных затрат в общей стоимости электрификации на постоянном и переменном токе:
общая стоимость капитальных затрат на переменном токе ниже, чем на постоянном (Кпер < Кпост) на 33961 тыс.руб.
Из расчётов видно, что стоимость всех отдельных элементов затрат на переменном токе ниже, чем на постоянном:
а) стоимость парка электровозов Кпер < Кпост на 2941,2 тыс.руб.;
б) капитальные затраты на вагонный парк Кпер < Кпост на 19320 тыс.руб.;
в) капитальные затраты на электрификацию Кпер < Кпост на 11700 тыс.руб.;
Стоимость грузов на колёсах с учётом средней продолжительности их движения по участку рассчитывается по формуле:
|
|
365 ∙ Vуч ∙ 24
где Ц – средняя цена, руб., 1 т грузов, находящихся «на колёсах»,
принимаемая в данном случае 2000 руб.
Для переменного тока:
|
|
365 ∙ 49 ∙ 24
Для постоянного тока:
|
|
365 ∙ 46 ∙ 24
Если при сравнении учитывать сокращение стоимости грузовой массы «на колёсах» при системе переменного тока, то расчётная стоимость грузовой массы при данной системе ниже на 8204 тыс.руб.
Тогда сумма капитальных затрат на переменном токе составит 932015,75 тыс.руб., при постоянном – 974181,34 тыс. руб.
Общая стоимость капитальных затрат с учётом стоимости грузовой массы «на колёсах» в системе электрификации на переменном токе на 42165,59 тыс.руб. ниже, чем на постоянном.
2. Расчёт эксплутационных расходов.
2.1 Расходы по электроэнергии для тяги поездов определяются по рассчитанной ранее общей потребной электроэнергии по вариантам систем тока и соответствующим тарифам на электроэнергию.
Для системы переменного тока: 48589200 ∙ 0,3 = 14576,76 тыс. руб.
Для системы переменного тока: 49218241,5 ∙ 0,3 = 14765,47 тыс. руб.
2.2. Расходы на оплату локомотивных бригад включают годовой фонд заработной платы ФЗП яв, рассчитываемый для явочного контингента машинистов и помощников машинистов, и дополнительную заработную плату ДЗП локомотивных бригад на оплату работников, находящихся в отпуске, выполняющих государственные и общественные задания.
Дополнительная заработная плата в курсовой работе принимается равной 10% от ФЗП яв, т.е. ДЗП = ФЗП яв ∙ 0,1
Сумма фонда заработной платы рабочих локомотивных бригад и дополнительной заработной платы составит фонд заработной платы ФЗП сп на списочный контингент работников:
ФЗП сп = ФЗП яв + 0,1 ∙ ФЗП яв = 1,1 ФЗП яв.
Фонд заработной платы явочного контингента локомотивных бригад рассчитывается умножением среднемесячной заработной платы З пл на явочный контингент отдельно машинистов и помощников машинистов.
Труд рабочих локомотивных бригад грузового движения оплачивается по сдельно-премиальной системе. Среднемесячная заработная плата рабочих локомотивных бригад состоит из месячной тарифной ставки, приработка, доплат, премии и выплаты выслугу лет. В курсовой работе среднемесячная заработная плата принимается равной: для машинистов 3200 руб. в месяц, для помощников машинистов 2400 руб. в месяц.
Рассчитываем расходы на оплату локомотивных бригад.
Для системы электрификации на переменном токе:
ФЗП яв = 90 ∙ 3200 + 90 ∙ 2300 = 495 тыс. руб.;
дополнительная заработная плата:
ДЗП = 0,1 ∙ 495000 = 49500 руб.
Для системы электрификации на постоянном токе:
ФЗП яв = 106 ∙ 3200 + 106 ∙ 2300 = 583 тыс. руб.;
дополнительная заработная плата:
ДЗП = 0,1 ∙ 583000 = 58,3 тыс. руб.
Фонд заработной платы на списочный контингент работников.
Для системы электроснабжения на переменном токе:
ФЗП сп = 1,1 ∙ 495000 = 544,5 тыс. руб.
Для системы электроснабжения на постоянном токе:
ФЗП сп = 1,1 ∙ 583000 = 641,3 тыс. руб.
2.3 Размер отчисления на социальные нужды для локомотивных бригад принимается равным 37% от фонда заработной платы списочного контингента.
Для переменного тока: 544,5 ∙ 0,37 = 201,47 тыс. руб.
Для постоянного тока: 641,3 ∙ 0,37 = 237,28 тыс. руб.
2.4 Амортизационные отчисления на локомотивы состоят из отчислений на реновацию (полное восстановление). Отчисления на реновацию необходимо подсчитать по норме (квоте), которая равна 5,8 % от полной их стоимости. Размер амортизационных отчислений на локомотивы определяется по формуле:
А = 0,058 · Клок
Для переменного тока:
А = 0,058 · 135432 = 7855,06 тыс. руб.
Для постоянного тока:
А = 0,058 · 138373,2 = 8025,65 тыс. руб.
2.5 Расходы на содержание и ремонт вагонов следует определить по заданным расходам на один вагон в год и количеству вагонов. Стоимость всех видов ремонта, осмотра и смазки вагонов составляет в среднем 4200 руб. Отчисления на реновацию вагонов принимаем в размере 3,5 % от их стоимости.
Переменный ток.
Отчисления на реновацию: (140 · 1,035)/140 = 4,9 тыс. руб.
Расходы на содержание и ремонт вагонов:
Рваг = 4,2 · 2117 · 4,9 = 43567 тыс. руб.
Постоянный ток.
Отчисления на реновацию: (140 · 1,035)/140 = 4,9 тыс. руб.
Расходы на содержание и ремонт вагонов:
Рваг = 4,2 · 2255 · 4,9 = 46407,9 тыс. руб.
2.6 Расходы на содержание, ремонт и амортизацию устройств электроснабжения определяем по развёрнутой длине линии и заданной норме расходов на 1 км линии в год.
Переменный ток:
Рус.. эл = 33 · 1,87 = 61,71 тыс. руб.
Постоянный ток:
Рус. эл = 44 · 1,87 = 82,28 тыс. руб.
2.7 Определяем общую сумму эксплутационных расходов.
Для электрификации на переменном токе:
Э = 14765,47 + 544,5 + 201,47 + 7855,1 + 43567 + 61,71 =
= 66806,54 тыс. руб.
Для электрификации на постоянном токе:
Э. = 14765,47 + 641,3 + 237,28 + 8025,7 + 46407,9 + 82,28 =
= 70159,03 тыс. руб.