Визначення економічної ефективності електричної тяги

Довжина ділянки

L, км

Вантажопотік

Гн, млн т

Динамічна навантаження навантаженого вагона, т / ваг.

Розрахунковий

ухил i _р,%

i

1

300

j

3

2 червня

k

3

38

l

1

6

Вихідні дані по локомотивам

Од.

Усл.обоз

ВЛ-23

ВЛ-8

ВЛ-10

Вагоно-км загальні

руб

nS

0,33

0,33

0,33

Вагоно-години

руб

nH

8,51

8,51

8,51

Лок-км загальні

руб

MS

7,65

9,33

11,3

Лок-годинник поїзних локомотивів

руб

MH

123,84

130,46

142,82

Бригадо-годинник локомотивних бригад

руб

Mh

302,7

302,7

302,7

Витрата електроенергії за 1кВт.ч.

руб

Е

1,07

1,07

1,07

Тонно-км брутто складів і локомотивів

руб

Qlе

0,0062

0,0062

0,0062

Вантажні відправки

руб

Про

237,61

237,61

237,61

Лок-годинник ман.лок.

руб

Mhман

645,35

645,35

645,35

Вихідні дані по локомотивам

Од.

Усл.обоз.

ВЛ-23

ВЛ-8

ВЛ-10

Таблиця 1.5 Динаміка зростання експлуатаційних витрат

2. Експлуатаційні розрахунки

Відповідно до заданим варіантом виконуються експлуатаційні розрахунки: визначаються число пар вантажних поїздів, дільнична швидкість, реквізит рухомий склад і розраховуються норми витрат електроенергії на 10000ткм брутто.

Розрахунок основних експлуатаційних показників:

• Середньодобове число вантажних поїздів у завантаженому напрямку

N гр = Гн * Кн / 365 * Q бр * d, де

Гн-вантажопотік у вантажному напрямі, млн т;

Кн-коефіцієнт місячної нерівномірності перевезень;

Q бр - вага поїзда брутто, т;

d - оношеніе ваги складу нетто до ваги брутто: d = q н / (q н + q т);

q н - навантаження на вагон нетто, т / ваг.;

q т - навантаження тари на вагон, т / ваг.

• Потрібна пропускна здатність

N п = N гр + e N пас, пар поїздів.

• Чисте час ходу по обмеженому перегону на пару поїздів у прямому і зворотному напрямку

tx = 2 * l о * 60 / Vx, де

l о - довжина обмеженого перегону;

Vx - ходова швидкість поїзда.

• Максимальна пропускна здатність

Nmax = 1440 / (tx + St), де

St - час на станційні інтервали, розгони і уповільнення на пару поїздів.

• Резерв пропускної здатності

D = Nmax - N п

D = (Nmax / N п -1) * 100%

• Число перегонів на ділянці

n = L / r, де

r - середня довжина перегону на дільниці.

● Середній час стоянки поїзда на проміжних станціях ділянки L:

t ст = {0,12 +0,01 * (N гр + e N пас)} * 2 * L / n * Vx + St / 60

● Коефіцієнт дільничної швидкості

b = {24 - t ст * (N гр + e N пас)} / (24-12 * Vx * (t ст / L))

· Дільнична швидкість

Vy = b * Vx

● Час знаходження локомотива під технічними операціями:

t тих = t осн + t про + t осм + t очікуван, де

t осн - час очікування локомотива на станціях основного депо;

t об - час очікування локомотива на станціях оборотного депо;

t осм - профілактичний огляд локомотива;

t очікуван - час простою локомотива в очікуванні.

● Повний оборот локомотива:

Ол = 2 * L / Vy.

● Середньодобовий пробіг:

S л = 24 * 2 * L / Ол.

● Потреба у вантажних локомотивах експлуатованого парку:

Ме = N гр * Ол / 24

● Потреба у вантажних локомотивах приписного парку:

Мп = 1,25 * Ме.

● Загальний пробіг вагонів

Σ nS = Σ PL * (1 + α / 100) / Рдін. гр, де

Σ PL = Гн * L

● Парк вантажних вагонів

n р = Σ nS / 365 * S в, де

S в = 7,68 * Vy.

● Інвентарний парк вагонів

n і = 1,05 * n р, де

1,05 - коефіцієнт, що враховує знаходження вагонів у ремонті.

● Витрата електроенергії на рух поїзда

Е _п = [P _л (w _'о + i _ек) + Q _{бр (w''о} + i _ек)] * 10 ^-3 * Е _w

Де w _{'о, w''о} - питомий опір руху власне локомотива і вагона, кг / т;

Е _w - витрата електроенергії на 1ткм механічної роботи;

Е _w = 3,05 кВт;

i _ек - еквівалентний ухил по механічній роботі, 0 / 00;

При розрахунковому підйомі рівному 6, еквівалентний ухил буде дорівнює 0,4.

● Основний питомий опір руху локомотивів для режиму тяги

w _'від = 1,9 + 0,01 V _x +0,0003 V _x ²

Для режиму холостого ходу

w ^_'ох = 2,4 +0,011 V _x +0,00036 V _x ²

● Середньозважена величина

w _'про = 0,85 w' _від +0,15 w _'ох

● Для навантажених вагонів величина питомого опору руху:

_w''від = 0,7 + (8 +0,1 * V _х +0,0025 * V _х ²⁾ / q _0, де

q _{0-середнє} навантаження осі вагона на рейок:

q ₀ = (q н + q т) / 4.

● Середньозважена величина питомого опору для всіх вагонів з урахуванням опору руху Порохні вагонів дорівнює:

w _"o = 1,075 * w" _від.

● Витрата електроенергії на розгін поїзда:

Е _р = 1,35 * {(Р _л + Q _бр) * V _х ^2} / {24 * 10 ⁴ * l _р} * Е _w , Де

V _х - ходова швидкість, приймаємо не вище 50км/год;

l _р - середня відстань між розгонами:

l _р = L / (Про +1), де

О-кількість зупинок на ділянці:

О = L * (N _гр +  N _пас) / (12 * V _х *    

● Загальний об'єм витрати електроенергії на 1 поездо-км:

Ео = 1,02 * (Ер + Еп) кВт * год, де

1,02 - коефіцієнт, що враховує витрату електроенергії на службові потреби.

· Норма витрати електроенергії на 10000 ткм брутто:

Не = 10000 * Ео / Q _бр, кВт * год

Результати розрахунків наведено в табл. 2 .1, табл. 2 .2

Таблиця 2 .1

Число перегонів на ділянці

30

30

30

Середній час стоянки

0,149

0,126

0,115

Коеф-т дільничної швидкості

0,81

0,87

0,88

Дільнична швидкість

47,98

53,24

59,01

Довжина ділянки обороту локомотива

600

600

600

Час на тих. Операції

3,28

3,28

3,28

Повний оборот локомотива

15,8

14,5

13,4

Середньодобовий пробіг локомотива

912

990

1071

Експлуат.рабочій парк локомотива

18

14

13

Приписний парк локомотива

23

17

16

Середньодобовий пробіг вагонів

368,5

408,9

453,2

Вантажообіг

7800

7800

7800

Загальний пробіг вагонів

287

287

287

Робочий парк вантажних вагонів

2137,0000

1925,0000

1737,0000

Інвентарний парк вагонів

2244,0000

2021,0000

1824,0000

Розрахунок норми уд. витрати електроенергії

ВЛ-23

ВЛ-8

ВЛ-10

w _'від = 1,9 + 0,01 V _x +0,0003 V _x ²

3,53

3,63

3,90

w ^_'ох = 2,4 +0,011 V _x +0,00036 V _x ²

4,30

4,41

4,74

w _'про = 0,85 w' _від +0,15 w _'ох

3,65

3,74

4,03

_w''від = 0,7 + (8 +0,1 * V _х +0,0025 * V _х ²⁾ / q _o

1,99

2,04

2,17

q _o = q _н + q _т / 4

17,50

17,50

17,50

w _"o = 1,075 * w" _від

2,14

2,19

2,34

Е _п = [P _л (w _'о + i _ек) + Q _{бр (w''о} + i _ек)] * 10 ^-3 * Е _w

32,70

41,82

44,22

О = L * (N _гр +  N _пас) / (12 * V _х *     

16,00

9,20

6,25

l _р = L / (Про +1)

17,65

29,43

41,39

Е _р = 1,35 * {(Р _л + Q _бр) * V _х ^2} / {24 * 10 ⁴ * l _р} * Е _w

10,06

7,56

5,37

За результатами розрахунків будуємо графік залежності дільничної швидкості для вантажопотоку Гн = 12,16,18,20,22,24,26,28,30. (Рис 2.1)

Рис 2.1

За результатами розрахунків будуємо графік залежності парку вагонів для вантажопотоку (рис 2.2) Гн = 12,16,18,20,22,24,26,28,30.

Рис.2.2

За результатами розрахунків з табл. 2.2 будуємо графіки залежності норми витрати електроенергії для i ек = 0,2; 0,4; 0,6; 1,1; 1,5; 1,8. (Рис 2.3)

Рис 2.3

3. Розрахунок собівартості залізничних перевезень методом одиничних видаткових ставок.

3 .1 Розрахунок вимірників

• Вагоно-кілометри вантажних вагонів:

S nS = 1000 * (1 + a) / Рдін. Гр, де

a - коефіцієнт порожнього пробігу.

• Вагоно-години робочого парку вантажних вагонів:

S nH = S nS / S в * 24.

• Локомотиво-кілометри загальних поїзних локомотивів:

S М S о = S М S л ок * (1 + b о), де

S М S лок - пробіг локомотивів на чолі поїздів, рівний пробігу поїздів S NS:

S М S л ок = (1000 + q т * S nS) / Q _бр, де

b о - коефіцієнт загального допоміжного пробігу локомотивів.

• Локомотиво-години експлуатованого парку поїзних локомотивів:

S МН = S М S л ок / S л ок * 24, де

S М S л ок - лінійний пробіг локомотивів, що припадає на 1000 ткм нетто.

• Бригадо-годинник локомотивних бригад:

S М h = S М S л ок / Vy * (1 + v бр), де

v бр - відношення додаткового часу роботи локомотивних бригад до часу їх роботи на ділянці.

• Витрата електроенергії на тягу поїздів:

S В = НЕ * S QL бр / 10000, де

S QL бр = S QL ваг.бр + S QL лок. Бр.

• Кількість вантажних відправлень:

S О = 1000/Ро * l ср, де

Ро-вага відправлення;

L ср-середня дальність перевезення 1 т вантажу.

• Маневрові локомотиво-години:

S МНМ = b м * S nS/1000, де

b м-затративагоно-годин на 1000ткм нетто роботи.

• Розрахунок суми залежних витрат, що припадають на весь запланований вантажообіг:

Сзав = å PL * сзав/1000.

• Визначення незалежних витрат:

Снез = 0,886 * Сзав.

• Розрахунки повних експлуатаційних витрат:

Се = Сзав + Снез.

• Розрахунки собівартості:

з = Се / å PL

Розрахунки представлені в табл. 3 .1.

Таблиця 3 .1

302,7

3,03

0,01

302,7

3,33

Електроенергія

18,84

1,07

20,16

18,89

1,07

20,21

18,89

1,07

24,35

Ткм брутто

1804,96

0,0062

11,19

1810,10

0,0062

11,22

1810,10

0,0062

11,66

Вантажні відправки

0,04

237,61

9,50

0,04

237,61

9,50

0,04

237,61

4,75

Ман. лок-годинник

0,02

645,35

12,91

0,02

645,35

12,91

0,02

645,35

13,55

Разом на 1000ткм, руб

94,25

91,51

96,73

Всього залежні, тис руб

622,03

603,97

638,42

Всього незавісящ., Тис.руб

551,12

535,12

565,64

Всього витрат, тис. грн

1173,14

1139,09

1204,06

Собівартість 1ткм, руб

0,18

0,17

0,18

Гн

ПЛ 23

ВЛ 8

ВЛ 10

ПЛ 23

ВЛ 8

ВЛ 10

12

55,46

58,37

65

0,1749

0,17039

0,1688

18

52,73

56,47

64,1

0,177

0,1716

Рис 3.1

4. Розрахунок інвестицій, доходів, прибутку та економічної ефективності

4 .1 Розрахунок інвестицій

• Інвестицій в парк вагонів:

Кв = Цв * n і, де

кол-ціна чотиривісного вагона; n і-інвентарний парк вагонів.

• Інвестиції в приписний парк вагонів:

Кл = Цл * Мп, де

цл-ціна локомотива; Мп - приписний парк локомотивів.

• Інвестиції в реконструкцію локомотивного депо:

Крек = D * Мп, де

D - норматив витрат на реконструкцію в розрахунку на один локомотив приписного парку.

• Сума інвестицій:

К = Кв + Кл + D * Крек

Таблиця 4 .1.

Основні результати

Висновок

У цій роботі були розраховані техніко-економічні показники локомотивів ПЛ 23, ВЛ 8, ВЛ 10.

Методом одиничних видаткових ставок було вироблено визначення собівартості і експлуатаційних витрат перевезень. Був проведений розрахунок чистого дисконтованого доходу.

Виконані розрахунки експлуатаційних витрат роблять економічно доцільною заміну локомотива ВЛ 23 на ВЛ 8: зменшується собівартість локомотива за рахунок зменшення парку вагонів, знижується експлуатований парку локомотивів.