Содержание к диссертации
Введение
1. Системный анализ причин неэффективного расхода топлива тепловозами в эксплуатации 8
1.1. Общий анализ расхода топлива тепловозами в эксплуатации 8
1.2. Влияние технологии настройки тепловозов на их топливную экономичность 28
1.3. Анализ существующих технических и технологических решений по повышению топливной экономичности тепловозов в эксплуатации 33
1.4. Постановка задач исследования и последовательность их решения 38
2. Математическое моделирование уровня эксплуатационной экономичности дизель-генераторных установок тепловозов 40
2.1. Математическое описание универсальных характеристик дизель-генераторных установок тепловозов 40
2.2. Математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизель-генераторных установок тепловозов 48
2.3. Оптимизация тепловозных характеристик дизель-генераторных установок тепловозов 55
3. Усовершенствование микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов 75
3.1. Структурная схема микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов 75
3.2. Микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов - как средство по формированию оптимальной тепловозной характеристики 76
3.3 Расчет частоты вращения коленчатого вала дизеля по напряжению, току нагрузки и току возбуждения тягового генератора 80
3.4 Алгоритмы микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов 82
3.5. Требования к датчикам по формированию входных управляющих сигналов системы 88
4. Эксплуатационные испытания микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов 92
4.1. Испытание тепловоза 2ТЭ10М оборудованного системой УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой 92
4.2. Формирование тепловозных характеристик 96
4.3. Экономическая эффективность применения системы УСТА с оптимизированной тепловозной характеристикой 104
Заключение 126
Список использованных источников
- Анализ существующих технических и технологических решений по повышению топливной экономичности тепловозов в эксплуатации
- Математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизель-генераторных установок тепловозов
- Микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов - как средство по формированию оптимальной тепловозной характеристики
- Формирование тепловозных характеристик
Введение к работе
Актуальность исследования. Железнодорожный транспорт является крупнейшим потребителем энергоресурсов. Затраты на топливно-энергетиче- ские ресурсы (ТЭР) составляют в целом по сети железных дорог России примерно 11 % от общеотраслевых эксплуатационных расходов, или около 60 млрд р., из них на тягу поездов расходуется 72 %.
В соответствии со «Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 г. № 877р, и распоряжением президента ОАО «РЖД» от 11 февраля 2008 г. № 269р одним из направлений снижения расходов на ТЭР принято совершенствование тягово-энергетических характеристик локомотивов.
В условиях реформирования отрасли большое значение приобретают вопросы повышения эксплуатационных технико-экономических показателей современных тепловозов, от уровня которых зависит количество потребляемого топлива.
Диссертационная работа направлена на оптимизацию тепловозной характеристики с учетом режимов работы тепловозов, усовершенствование и внедрение микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов с целью снижения расхода топлива, что является актуальной задачей.
Цель диссертационной работы – повышение топливной экономичности дизель-генераторных установок (ДГУ) тепловозов в эксплуатации.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Провести системный анализ причин неэффективного расхода топлива тепловозами в эксплуатации и обосновать необходимость оптимизации тепловозной характеристики, усовершенствования и внедрения микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.
2. Усовершенствовать математическую модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ116, ТЭМ2.
3. Усовершенствовать методику расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.
4. Усовершенствовать микропроцессорную систему управления электропередачей тепловозов введением в систему обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля с целью обеспечения минимального удельного расхода топлива тепловозами в эксплуатации.
5. Провести экспериментальные исследования по оценке эффективности использования усовершенствованной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.
6. Рассчитать технико-экономический эффект от применения усовершенствованной микропроцессорной системы управления электропередачей тепловозов.
Методы исследования. Теоретические исследования проведены на основе математического моделирования на ПЭВМ с использованием пакета универсальных математических программ MathCAD, Mathematica 4, Matlab simulink. Экспериментальные исследования проведены на тепловозах 2ТЭ10М, эксплуатируемых на Западно-Сибирской железной дороге, – филиале ОАО «РЖД».
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработана усовершенствованная математическая модель для расчета удельного расхода топлива во всем диапазоне нагрузочных и скоростных режимов работы ДГУ тепловозов.
2. Предложена усовершенствованная методика расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики для микропроцессорных систем управления электропередачей тепловозов.
Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена использованием современных методов исследования, применением сертифицированных приборов, устройств измерений и анализа ошибок, результатами реостатных испытаний тепловозов 2ТЭ10М в локомотивном депо Карасук Западно-Сибирской железной дороги и положительными результатами внедрения предложенных технических решений. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными не превышает 5 %.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
1. Предложенная методика расчета и выбора оптимальной тепловозной характеристики позволяет получить расчетные значения мощности ДГУ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля, обеспечивающие минимальный удельный расход топлива тепловозами в эксплуатации.
2. Определены оптимальные тепловозные характеристики для дизель-гене- раторных установок тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ116, ТЭМ2.
Реализация результатов работы. Усовершенствованная унифицированная микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов (УСТА) внедрена на сети железных дорог России, а также на железных дорогах Белоруссии и Узбекистана.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава» (Омск, 2011); шестой научно-практической конференции «Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте» (Омск, 2012); третьей всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2012); на постоянно действующем научно-техническом семинаре Омского государственного университета путей сообщения «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта, объектов промышленной теплоэнергетики, телекоммуникациионно-информационных систем, автоматики и телемеханики».
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в семи печатных работах, из них три – в изданиях, определенных перечнем ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка из 119 наименований и шести приложений, содержит 186 страниц основного текста, 24 таблицы и 36 рисунков.
Анализ существующих технических и технологических решений по повышению топливной экономичности тепловозов в эксплуатации
В режиме нагрузки тепловозы ТЭМ2 20,6 % времени работают на 1 - 4 позициях контроллера машиниста, соответствующих мощности ДГУ 25 - 230 кВт, а тепловозы 2ТЭ10М и 2ТЭ116 30 % времени работают на 5 - 11 позициях контроллера при мощности 600 - 1350 кВт. Расход топлива тепловозами на указанных позициях составляет для ТЭМ2 порядка 52 %, для 2ТЭ10М и 2ТЭ116 - 77 % от суммарного расхода на поездную работу.
Максимальные позиции (8-я для ТЭМ2 и 15-я для 2ТЭ10М и 2ТЭ116), на которых согласно правилам ремонта производится регулировка и настройка характеристик ДГУ, используются в эксплуатации соответственно 1,4, 0,06 и 0,08 % суммарного времени работы тепловозов.
Таким образом, при оптимизации тепловозных характеристик необходимо учитывать то, что значительная часть топлива расходуется именно на частичных нагрузках ДГУ.
Существенное влияние на экономичность тепловозов оказывают климатические условия [21-23].
Так например изменение температуры наружного воздуха Та и барометрического давления Ра оказывает влияние на рабочий процесс дизеля. Повышение наружной температуры и снижение барометрического давления сопровождаются уменьшением заряда цилиндров дизеля воздухом и, как следствие, увеличением индикаторного расхода топлива [14, 24]. Результаты исследований [15 - 17, 24] показывают, что изменение температуры воздуха Тр на 10 С приводит к изменению расхода топлива на 1,2 % у тепловозов ТЭМ2 и до 1 % у тепловозов 2ТЭ10М, а отклонение давления Рр на 1,33 кПа изменяет экономичность ТЭМ2 на 1 % и 2ТЭ10М - на 0,6 %.
Влияние температуры и давления наружного воздуха на мощность и экономичность четырехтактных дизелей типа 5Д49 несколько меньше, чем у двухтактных. Согласно [25], отклонение температуры на 10 С приводит к изменению мощности на 0,8 %, а изменение давления на 1,33 кПа - на 0,2 %.
Опыт эксплуатации тепловозов показывает, что даже незначительные изменения температуры наружного воздуха в области отрицательных температур приводят к существенным изменениям рабочего процесса и экономичности дизеля. Установлено, что при низких температурах наружного воздуха определяющими оказываются не тепловые, а динамические нагрузки, возрастающие вследствие увеличения периода задержки воспламенения и изменения скорости нарастания давления. При этом увеличиваются плотность воздуха перед впускными органами дизеля, коэффициент избытка воздуха, индикаторный коэффициент полезного действия (КПД) и снижаются теплонапряженность и удельный расход топлива [26]. Так, при понижении температуры наружного воздуха на каждые 10 С давление сгорания увеличивается на 245 кПа (2,5 кг/см ), при этом давление воздуха в продувочном ресивере повышается на 3 % [16, 27]. Однако при понижении температуры наружного воздуха увеличивается продолжительность прогрева систем тепловоза в режиме холостого хода, ухудшается процесс пуска дизеля [16, 17, 28]. Кроме того, при отрицательной температуре увеличивается сопротивление движению поезда, в результате чего удельный расход топлива на перевозочную работу в зимний период возрастает [16, 17, 28, 29].
Тепловозные дизели эксплуатируются в различных климатических условиях, отличающихся изменением в широком диапазоне температуры наружного воздуха Тр (от минус 55 до плюс 45 С), барометрического давления Рр (от 790 до 600 мм рт. ст.) и относительной влажности воздуха, влияние внешних условий эксплуатации неоднозначно для различных типов дизелей и способов регулирования мощности [30, 31].
Очень изменчива температура воздуха на всасывании в компрессор, в меньшей степени меняется атмосферное (барометрическое) давление. При этом температура воздуха на всасывании изменяется независимо от давления. Меняется также влажность воздуха, однако влияние этого фактора не столь существенно, да и колебание влажности происходит в относительно узких пределах.
На рис. 1.2, 1.3 представлены характеристики изменения показателей работы тепловозных дизелей с газотурбинным наддувом и объединенным регулятором в зависимости от температуры и давления окружающей среды, из которых следует, что при снижении барометрического давления и повышении температуры и влажности воздуха имеет место уменьшение расходов воздуха Gs и коэффициента избытка воздуха а, а следовательно, и индикаторного КПД rj„ так как в тепловозных дизелях отсутствует корректирование цикловой подачи топлива, в зависимости от атмосферных условий, и ее значение является величиной постоянной при выбранном режиме работы ДГУ.
Математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизель-генераторных установок тепловозов
Для локальной оценки точности проведенной аппроксимации используют абсолютные погрешности А/= уои{х ,) У І И относительные Уоиіхі) Интегральным критерием качества проведенной аппроксимации является max 8t или остаточная величина суммы квадратов отклонений, которая должна быть максимальна для полученной зависимости уоп{х,).
Разделив ее на число степеней свободы /=л - /V (разность между количеством опытов и количеством коэффициентов), получим остаточную дисперсию или " д2 дисперсию адекватности о2ш =]Г— -, называемую так потому, что она входит ,=1 п в проверку адекватности используемой математической зависимости (2.7) реальному объекту и процессу.
Следует обратить внимание на соотношение числа опытов и количества коэффициентов. Часто экспериментатор считает, что, чем больше коэффициентов будет в зависимости, т. е. чем выше степень полинома, тем лучше будет полученная аппроксимация. Дело в том, что по мере приближения числа коэффициентов к числу опытов аппроксимация превращается в интерполяцию - проведение по точкам, что, учитывая их случайный разброс, приводит к существенному искажению истинного характера зависимости.
Таким образом, при аппроксимации должна быть соблюдена достаточная избыточность числа опытов над количеством коэффициентов f=n-N l.
Отметим, что на качество и саму возможность обработки экспериментальных данных влияет характер сочетания параметров (факторов, фиксировавшихся при проведении экспериментов).
В настоящее время зависимости b=f(Ne,n,) получены экспериментальным путем на заводах-изготовителях и оформлены в виде графиков или таблиц.
Решение задачи оптимизации работы тепловозных дизелей базируется на критериях качества, оценивающих в той или иной мере удельный расход топлива [41]. Для расчета критериев необходимо знать значения расхода топлива bei, и развиваемую при этом мощность Ne, в зависимости от номера позиции контролера машиниста.
Эти зависимости приводятся для каждого типа дизеля в виде универсальных характеристик. Графики характеристик представлены линиями постоянного уровня для функций be=f(Ne ,Пд), где ид - частота вращения коленчатого вала дизеля. Следует иметь в виду, что частота вращения коленчатого вала дизеля ид строго определяется номером позиции /, и, поэтому, является детерминированной величиной. Для удобства расчета критериев качества предлагается, на основе графиков, получить аналитические зависимости Ье - f\Ne, а0, ах, а2), где величины а0, av а2, параметры, зависящие от номера позиции (частота вращения коленчатого вала дизеля Ид). На основании универсальной характеристики тепловозных дизелей для дальнейших расчетов составим таблицу зависимости между Ье и Ne для каждого значения и,-. Таблица имеет следующий вид (табл. 2.1). По табличным данным построим зависимости Ье от Ne для каждого значения частоты вращения ид. Из характера кривой (рис. 2.6) видно, что достаточное приближение дает линия второго порядка, поэтому аппроксимирующую функцию be=f(Ne) можно выбрать в виде be=a0+ я,/Ve + a2N (2.8) Коэффициенты a0, a{, a2 для каждого значения nn найдем с помощью метода наименьших квадратов
Таблица 2.1 Зависимость мощности дизеля (Ne, кВт) от величины удельного расхода топлива и частоты вращения тепловозного дизеля Частотавращения,п,об/мин Уровень удельного расхода топлива, /Зе, г/(кВт-ч) »., ьа »« rt « «, \ "і е" N:1 Nt" к" N." N: N,» п2 N." N. N к" N: N» Nt2 п1 N: к2 К N." N; N;" N: Из условия экстремума функционала Ф(а0, av a2) получаем систему уравнений (2.10) для определения aQl ах, а2. к к к ка0+а Ке]+а2 Щ= К J=\ J=\ J=\ Z—і " ej 7=1 ej e/ e/ 7=1 к к s 7=1 7 = 1 7=1 e/ Z_i e/ e/ 7 = 1 7=1 oix +«,y;+ =IA = (2.10) В результате расчета получаем семейство зависимости be=f(Ne) в виде выражения (2.8). Следовательно, универсальная характеристика дизеля, представленная в виде be=f(Ne) (выражение (2.8)), приводит задачу выбора рациональной характеристики к оптимизации по одному параметру, что существенно упрощает задачу оптимизации режимов работы ДГУ.
В эксплуатации используются тепловозы с разными типами дизель-генераторных установок.
В подразделе 2.1 рассмотрено математическое описание универсальных характеристик с помощью метода наименьших квадратов. На основании этого рассмотрим математическое описание универсальных характеристик наиболее распространенных типов дизель-генераторных установок тепловозов. В таблице 2.2 приведены технические характеристики дизелей 1 ОД 100, 5Д49 и ПД1М, а на рис. 2.1, 2.4, 2.5 показаны универсальные характеристики дизелей 1 ОД 100, 5Д49 и ПД1М.
Микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов - как средство по формированию оптимальной тепловозной характеристики
Преимуществами микропроцессорных систем управления являются их универсальность, возможность расширения функций при усложнении законов регулирования управляемого объекта и алгоритмов его функционирования. Микропроцессорные системы управления позволяют решать сложные задачи, предъявляемые к качеству регулирования и надежности систем и использовать имеющиеся у тепловозов далеко не полностью реализованные экономические и эксплуатационные возможности.
Структурная схема микропроцессорной системы управления, показанная на рис. 3.1, включает в себя три составные части: вычислительную, интерфейсную и подсистему электропитания.
Вычислительная часть МСУ предназначена для обработки числовой информации о состоянии объекта регулирования и определения необходимых управляющих воздействий на объект.
Интерфейсная часть системы предназначена для обеспечения связи вычислительной части системы с объектом управления. К интерфейсной части системы так же относятся датчики, обеспечивающие первичное преобразование аналоговых сигналов, характеризующих режим работы дизель-генераторной установки тепловоза.
Подсистема электропитания предназначена для формирования напряжений питания, необходимы для работы всех составных частей МСУ.
Аппаратура МСУ осуществляет ввод информации от датчиков или командных устройств, логическую обработку этой информации в заданной последовательности и вывод в соответствии с полученными результатами сигналов управления исполнительными устройствами.
На основе микропроцессорной техники разработана микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов (МСУ ЭПТ) структурная схема которой показана на рис. 3.2. Система получает сигналы о положении контроллера машиниста КМ, контактора возбуждения KB, тумблеров управления переходами ТУП и отключения моторов ОМ, блок контактов ВШ1 и ВШ2.
Наряду с этим, система принимает сигналы о величине тока (1г) и напряжения (Ur) тягового генератора с датчиков ДТГ и ДНГ, а так же сигнал боксования с датчика ДМС, координату положения штока индуктивного датчика и согласно соответствующему алгоритму регулирует ток возбуждения возбудителя В.
Ввод сигнала о координате штока индуктивного датчика необходим для обеспечения согласования свободной мощности дизеля с мощностью, снимаемой с тягового генератора, а так же исключения перегрузки дизеля в переходных режимах. Согласно заданному алгоритму блок регулирования выдает сигналы на включение групповых контакторов ВШ1 и ВШ2, а так же реле безопасности РВ5. Последнее срабатывает при повышении напряжения генератора более 850 В или увеличении тока генератора свыше 7200 А.
МСУ ЭПТ предназначена для использования на различных типах тепловозов: 2ТЭ10М (У, МК), ТЭП70, 2ТЭ116, М62, ТЭМ2 и т.д. Первоначально в связи с тем, что на тепловозах сигнал о частоте вращения коленчатого вала дизеля имеет различный вид, либо вообще отсутствует, регулирование мощности тягового генератора осуществлялось по номеру позиции контроллера машиниста. Номер позиции контроллера машиниста соответствует определенной для нее частоте коленчатого вала дизеля.
Отсутствие в системе сигнала обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля приводило к ряду недостатков, таких как неустойчивая работа ДГУ, перегрузка дизеля, повышенный расход топлива.
В случае отсутствия в МСУ ЭПТ сигнала обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля происходит следующее. При увеличении нагрузки на главный генератор снижается частота вращения коленчатого вала дизеля и напряжение главного генератора. Система определяет снижение мощности главного генератора и увеличивает возбуждение главного генератора, дополнительно увеличивая при этом нагрузку на дизель. В случае если у ДГУ нет достаточного запаса мощности, частота вращения коленчатого вала дизеля далее продолжает снижаться. Регулятор дизеля начинает увеличивать подачу топлива в цилиндры дизеля. В определенный момент, когда мощности дизеля будет достаточно, для того чтобы преодолеть нагрузку, происходит резкое увеличение частоты вращения коленчатого вала дизеля. При увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля система управления уменьшает ток возбуждения главного генератора, способствуя при этом еще большему увеличению частоты вращения коленчатого вала дизеля. Таким образом, при отсутствии обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля система работает неустойчиво, что может приводить к колебательным процессам частоты вращения коленчатого вала дизеля и перегрузке дизеля.
Формирование тепловозных характеристик
Снижение расходов на ремонт тепловозов 2ТЭ10М, оборудованных системой УСТА, обеспечивается за счет уменьшения количества обслуживаемого оборудования высоковольтных камер локомотива, исключения обслуживания синхронного подвозбудителя и его привода.
Учтены также затраты на неплановые ремонты в части расходов на ремонт электрооборудования.
Практическая стоимость одного непланового ремонта - Цнр, тепловоза 2ТЭ10М по данным депо Сольвычегодск Северной ж.д. составила 45,6 тыс. руб.
По данным «Анализа технического состояния тепловозного парка на сети железных дорог России за 2005 год», выполненного Департаментом локомотивного хозяйства ОАО «РЖД», количество неплановых ремонтов тепловозов на 1 млн. км пробега по видам электрооборудования составило:
Таким образом, на основании формулы (4.12) годовые затраты на неплановые ремонты составят: Расчет годовых затрат на техническое обслуживание и ремонт тепловоза 2ТЭ10М штатного исполнения приведен в табл. 4.6. Таблица 4.6 Расчет расходов на техническое обслуживание и ремонт тепловоза 2ТЭ10М штатного исполнения Видосмотра иремонта Межремонтныепериоды,тыс. км Количество осмотров и ремонтов за цикл до КР Стоимостьодногоосмотра иремонта,тыс.руб./секц. Суммарныезатраты,тыс.руб./секц.
При расчете годовых затрат на ремонт тепловоза 2ТЭ10М, оборудованного системой УСТА, принято снижение расходов на ремонт пропорционально удельному весу стоимости снимаемого оборудования в общей стоимости тепловоза 2ТЭ10М.
Стоимость снимаемых аппаратов при оборудовании тепловоза 2ТЭ1 ОМ системой УСТА (Приложение 3) составляет 124 тыс. руб. на тепловоз.
Восстановительная стоимость тепловоза 2ТЭ10М, составляет 3847 млн. руб. С учетом индексации роста цен производителей промышленной продукции восстановительная стоимость тепловоза 2ТЭ10М равна 11871 тыс. руб., а удельный вес снимаемого оборудования к восстановительной стоимости тепловоза принимаем равным 1%. Поэтому сокращение годовых затрат на ремонт тепловоза 2ТЭ10М, оборудованного системой УСТА, составляет 1 %.
Экономия годовых эксплуатационных расходов на ремонт тепловоза 2ТЭ10М с системой УСТА составит: АИрем = 0,01 1940,5 2 = 38,8 тыс.руб./тепл. (4.24) Согласно фактическим данным тепловозы, оборудованные системой УСТА, обеспечили повышение коэффициента технического использования Кти до 0,85 против 0,819 у тепловоза 2ТЭ10М штатного исполнения (Приложение 5) или на 3,6 %. Повышение Кти позволяет снизить потребный парк тепловозов депо и затраты на его содержание в эксплуатации.
В данном расчете уточнено снижение эксплуатационных расходов от повышения Кти только в части изменяющихся статей затрат, приведенных в разделе 4.3.3. Эксплуатационные расходы по изменяющимся статьям затрат по базовому тепловозу 2ТЭ10М со штатной схемой регулирования составят: Иб = Ит + Иэк + Ирем = 16269,5 + 67,7 + 3881,0 = 20218,2 тыс.руб./тепл. (4.25) Учитывая, что система УСТА оказывает, прежде всего, на повышение надежности электрооборудования тепловоза, доля которого в общих затратах составляет около 30%, расчетное значение повышения коэффициента технического использования составило 1,08 %.
Дополнительная экономия эксплуатационных расходов за счет повышения коэффициента технического использования составит: ЛЯТИ = 1,08-10"2 Иб= 1,08 10"2 20218,2 = 218,4 тыс.руб./тепл. (4.26) Расчет суммарной годовой экономии эксплуатационных расходов от установки на тепловоз 2ТЭ10М системы УСТА и контрольно-поверочной аппаратуры приведен в табл. 4.7. Величина интегрального экономического эффекта рассчитана по формуле: Эт=(ДИ,-Д#,±Д,)-а, , (4.27) (=0 где АИ, - экономия годовых эксплуатационных расходов в год t расчетного периода. Расчетный период равен сроку службы системы УСТА, т.е. 10 лет; АИ, = АИобщ - АИпер (4.28) где АИобщ - экономия годовых затрат на тепловоз в год (табл. 4.7); АИпер - стоимость переходного блока УСТА, поставляемого с комплектом контрольно-поверочной аппаратуры. По данным ВНИКТИ, стоимость переходного блока УСТА составляет 130,1 тыс. руб. или 13 тыс. руб. на тепловоз в год.
Расчет суммарной годовой экономии эксплуатационных расходов от установки на тепловоз 2ТЭ1 ОМ системы УСТА Статьи затрат Значения показателей, тыс. руб. Экономияэксплуатационныхрасходов, тыс.руб. базовый тепловоз тепловоз с УСТА тепловоз сУСТА (поОТХ) Расходы на: - топливо 16269,5 15846,8 - Agmomx 424,8 - экипировки 67,7 65,9 65,6 2,1 - ремонт 3881,0 3842,2 3842,2 38,8 Всегоэксплуатационных расходов на 1 локомотив 20218,2 19754,9 - Ag„r Экономияэксплуатационныхрасходов - - - 465,7
Дополнительнаяэкономияэксплуатационныхрасходов за счетповышениякоэффициентатехническогоиспользования,гч.ти - - - 218,4 Всего экономия,Д#Общ 684,1 Поскольку переходные блоки используются для ремонтных нужд в течение года, величина экономии эксплуатационных расходов на 1 тепловоз 2ТЭ10М составит в соответствии с формулой (4.28): АИ[ = 684,1 - 13 = 671,1 тыс. руб. в год на тепловоз (4.29) АН, - отчисления по налогу на прибыль, равные 24%; по налогу на имущество 2,2% от среднегодовой его стоимости; АК( — затраты, связанные с оборудованием тепловоза 2ТЭ10М системой УСТА и приобретением для депо контрольно-поверочной аппаратуры. Стоимость системы УСТА составляет 240,1 тыс. руб. на секцию. Стоимость контрольно-поверочной аппаратуры составляет 472 тыс. руб. или 47,2 тыс. руб. на тепловоз. Таким образом, дополнительные инвестиции на 1 тепловоз составят: AKt = 2 240,1 + 47,2 = 527,4 тыс. руб. в год на тепловоз (4.30) а, - коэффициент приведения разновременных затрат и результатов. В таблице 4.8 приведен расчет налога на имущество по тепловозу 2ТЭ10М, оборудованного системой УСТА. Его величина рассчитана в соответствии с действующим Налоговым Законодательством Российской Федерации.
Чистый дисконтированный доход (интегральный эффект) определен на основе денежных потоков по сравниваемым вариантам по годам расчетного периода (табл. 4.9). Норма дисконта принята на уровне 0,1, рекомендуемом методическими рекомендациями ОАО «РЖД».
