В статье показан эффект роста экскаватора после модернизация системы управления электроприводами с установкой цифровой системы НКУ.
Ключевые слова: экскаватор, эффективность, электропривод, затраты, экономия, утомляемость, развитие.
В настоящее время многие предприятия открытой добычи полезных ископаемых вступили в фазу развития, которая помимо прочего характеризуется техническим перевооружением — обновление парков оборудования, совершенствование систем управления производством [2]. Экскаваторы относятся к машинам длительного срока эксплуатации (15— 20 лет и более). Поэтому актуальной практической задачей является модернизация электрооборудования действующего парка экскаваторов. В 2003— 2010 гг. Именно поэтому начались разработки и освоен промышленный выпуск низковольтных комплектных устройств (НКУ) [1].
Модернизация системы возбуждения сетевого двигателя на экскаваторе ЭШ 10/70 № 467 — модернизация системы управления электроприводами с установкой цифровой системы НКУ производства ОАО «Рудоавтоматика». При данном виде модернизации декларируются существенное повышение производительности оборудования и эффективности его использования, которое достигается за счет:
– снижения инерционности и повышения качества регулирования главных приводов, что в свою очередь, предохраняет генераторы, двигатели, трансмиссии, тросы от выхода из строя при возникающих перегрузках;
– увеличения в 1,5–2 раза быстродействия привода подъема и напора в пуско-тормозных режимах.
– предотвращения аварийных ситуаций (падение ковша, самопроизвольное движение) в случае внезапного отключения напряжения питания экскаватора
– обеспечения машиниста экскаватора необходимой оперативной информацией об авариях и возникающих неисправностях.
– исключения вспомогательного электромашинного преобразовательного агрегата;
– снижения негативного влияния на питающую сеть, за счет устранения сети прямых пусков синхронного двигателя;
– увеличения ресурса главного преобразовательного агрегата.
– исключения 95 % мощных нагрузочных сопротивлений, что ведет к более благоприятному температурному режиму внутри экскаватора и экономии электроэнергии.
– повышения эффективности управления экскаватором и снижение утомляемости машиниста.
Расчет эксплуатационных затрат и экономии представлен в таблице 1.
Таблица 1
Эксплуатационные затраты иэкономический эффект
|
Наименование |
Ед. изм. |
до модернизации |
после модернизации |
|
ЭШ-10/70 №467 |
ЭШ-10/70 №467 |
||
|
Объем горной массы |
тыс.м3 |
2562 |
2562 |
|
Удельная норма расхода эл.энергии |
кВтч/м3 |
1,38 |
0,94 |
|
Объем потребляемой электроэнергии |
тыс.кВтч |
3535,56 |
2408,28 |
|
Тариф электроэнергии |
руб/кВтч |
1,82441 |
1,82441 |
|
Затраты по электроэнергии |
тыс. руб. |
6450 |
4394 |
|
Стоимость модернизации |
тыс. руб. |
1200 |
|
|
Экономический эффект |
тыс. кВтч |
1127 |
|
|
Экономический эффект |
тыс. руб. |
2057 |
Расчет кумулятивного денежного потока и периода окупаемости вложений представлен в таблице 2.
Таблица 2
Кумулятивный денежный поток (руб.) ипериод окупаемости вложений (год)
|
Экономический эффект |
Годы |
||||
|
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
|
|
Снижение эксплуатационных затрат |
2057 |
2057 |
2057 |
2057 |
2057 |
|
Минус амортизация |
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
|
Чистая прибыль |
1937 |
1937 |
1937 |
1937 |
1937 |
|
Минус капитальные затраты |
1200 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Чистый поток денежных средств |
736,621 |
1936,621 |
1936,621 |
1936,621 |
1936,621 |
|
Кумулятивный поток денежных средств |
736,621 |
2673,242 |
4609,863 |
6546,484 |
8483,105 |
|
Недисконтируемый период окупаемости— 0,58 года |
|||||
|
Ставка дисконта— 12,5% |
|||||
|
Коэффициент дисконтирования |
0,89 |
0,79 |
0,70 |
0,62 |
0,56 |
|
Дисконтированный поток денежных средств |
655,59 |
1529,93 |
1355,63 |
1200,70 |
1084,51 |
|
Кумулятивный дисконтированный поток денежных средств |
655,59 |
2185,52 |
3541,16 |
4741,86 |
5826,37 |
|
Дисконтируемый период окупаемости (дисконт— 12,5%)— 0,66 года |
|||||
Основные данные, полученные в результате разработки ТЭО:
– капитальные затраты — 1200 тыс. руб.;
– снижение объема потребления электрической энергии — 1127 тыс.кВт*ч/год;
– снижение затрат по ТЭР — 2057 тыс.руб./год;
– дисконтированный срок окупаемости — 0,66 лет (года);
– ставка дисконта — 12,5 %.
Сопоставляя затраты на выполнение мероприятия и экономический эффект, можно сделать вывод о целесообразности его внедрения, так как срок его окупаемости составляет около 0,66 года при дисконте в 12,5 %. Результаты внедрений принципиально имеют большое значение для развития добывающей отрасли и машиностроения РФ и являются основой технологического обновления горнодобывающиих оборудований с наибольшей энергоэффективностью согласно мировым тенденциям производства открытых горных работ.
Литература:
- Малафеев С. И., Серебренников Н. А. Перспективное электротехническое электрооборудование и системы управления для горных машин: опыт Компании «Объединенная Энергия» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — ОВ 8. Электрификация и энергосбережение. — С. 77–92.// https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivnoe-elektrotehnicheskoe-oborudovanie-i-sistemy-upravleniya-dlya-gornyh-mashin-opyt-kompanii-obedinennaya-energiya???history=0&pfid=1&sample=11&ref=0
- С. И. Малафеев. Методические принципы повышения производительности экскаваторно-автомобильных комплексов в условиях технического перевооружения разрезов СУЭК. Журнал «Горная Промышленность” № 3 (121) 2015, стр.50// https://mining-media.ru/ru/article/ogr/8834-metodicheskie-printsipy-povysheniya-proizvoditelnosti-ekskavatorno-avtomobilnykh-kompleksov-v-usloviyakh-tekhnicheskogo-perevooruzheniya-razrezov-suek???history=0&pfid=1&sample=18&ref=0
