Содержание
Введение
1 Теоретические основы экономической эффективности применения тепловизионного контроля
1.1 Понятие экономической эффективности тепловизионного контроля
1.2 Факторы, влияющие на эффективность тепловизионного
оборудования
1.3 Методика тепловизионного контроля отдельных видов электрооборудования
2 Расчет экономической эффективности применения тепловизионного конроля высоковольтного оборудования
2.1 Расчет капиталовложений
2.2 Расчет годовых эксплуатационных затрат
2.3 Расчет годовых приведенных затрат
3 Рекомендации по использованию тепловизора на других
энергообъектах
3.1 Описание энергообъектов
3.2 Расчет экономической эффективности применения тепловизионного
контроля низковольтного оборудования
Принятые условные сокращения
Заключение
Список использованных источников
Введение
Дипломная работа написана на тему: “Расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования”.
Актуальность данной работы в том, что экономическая эффективность применения тепловизионного контроля несет огромное сокращение затрат на ремонт и восстановление оборудования, а так же носит научный характер по изучению инфракрасной диагностики.
Целью работы является расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля.
Задачи данной дипломной работы:
1 Дать понятие экономической эффективности;
2 Изучить действие тепловизионного контроля;
3 Произвести расчет экономической эффективности тепловизионного контроля;
4 Дать рекомендации по применению тепловизионной работы.
В дипломной работе используются табличный, графический и диалектический методы.
Объектом исследования является акционерное общество открытого типа “Оренбургэнерго”, “Оренбургэнерго” входит в состав объединенной энергосистемы Урала. В состав “Оренбургэнерго” входят электростанции, сетевые вспомогательные подразделения и вспомогоательные обособленные подразделения. АО “Оренбургэнерго” занимается выработкой тепла и электроэнергии для нужд населения и промышленности, а также их преобразованием и передачей. Данное акционерное общество рентабельно, так как 70% выработанной продукции востребовано и всего лишь 30% является сальдо-перетоком.
1 Теоретические основы экономической эффективности применения тепловизионного контроля
1.1 Понятие экономической эффективности тепловизионного контроля
В данной работе производится расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля. Вообще эффект (от латинского efficio – действую, исполняю),
а) результат, следствие каких – либо причин, действий;
б) сильное впечатление, произведенное кем – либо, чем – либо, средство, прием, цель которыми произвести впечатление, удивить или создать иллюзию чего – либо.
Экономическая эффективность – результативность производства, соотношение между результатами хозяйственной деятельности и затратами труда. Частные показатели экономической эффективности производства – производительность труда, фондоотдача и материалоемкость продукции. В масштабах общества показатель экономической эффективности – доля национального дохода в произведенном совокупном общественном продукте. Повышение экономической эффективности производства – важнейшая задача развития Российской экономики.
Экономическая эффективность новой техники – характеризует народно – хозяйственные результаты и целесообразность производства новых технических средств и их применения. Различают абсолютную и
сравнительную экономическую эффективность новой техники : первая измеряется отношением получаемого эффекта ( в виде роста выпуска продукции снижении ее себестоимости, роста прибыли) к затратам на создание и внедрение новой техники, вторая применяется для выбора наилучшего варианта из имеющихся образцов.
Повышение экономической эффективности производства достигается за счет повышения эффекта и снижения затрат; за счет внедрения научно-технических достижений, воплощенных в новых, более эффективных средствах производства, труда и управления, так и в результате мобилизации внутрихозяйственных резервов – наиболее полное имеющихся средств производства и профессионального мастерства работников.
Этот взаимосвязанный процесс одновременного использования научно-технических достижений и внутрихозяйственных резервов выступает в качестве основного фактора повышения эффективности производства.
В связи с этим перед экономической наукой стоит важнейшая задача – разработать высокоэффективную систему управления этим сложным процессом. Поэтому система показателей экономической эффективности производства отражает темпы роста конечных результатов и снижение издержек производства за счет указанных выше факторов, вместе с тем характеризуют степень совершенства хозяйственного механизма, включая механизм управления научно-техническим прогрессом.
Сущность экономической эффективности производства большинством экономистов трактуется как достижение максимальных результатов в интересах общества при минимальных затратах. Поэтому определение экономической эффективности производства и производительности общественного труда должно базироваться на сопоставлении результата производства с совокупными затратами, обусловившими данный результат.
Особого рассмотрения заслуживает точка зрения А.В. Бачурина на проблему измерения экономической эффективности производства. Исследуя данную проблему он пришел к выводу, что при анализе эффективности производства необходимы оба показателя – и производительность, и рентабельность; один из них отражает эффективность труда, а второй – эффективность фондов.
Итак, для измерения экономической эффективности производства на уровне народного хозяйства возможно использовать как показатель валового общественного продукта, так и показатель конечного общественного продукта и национального дохода. Однако необходимым условием их применения является сопоставимость по основным элементам затрат, определяющих величину результата производства и затрат на него. Для эффективности производства на уровне предприятий и объединений измерения основаны на сопоставлении результата производства товарной продукции с суммарными затратами овеществленного труда.
Аналитические показатели экономической эффективности производства можно обобщить:
а) темп прироста эффективности производства, в том числе за счет повышения производительности труда, снижение материалоемкости продукции, абсолютной эффективности затрат на амортизацию;
б) общее сокращение совокупных затрат на производство продукции, в том числе за счет уменьшения относительной экономии труда, материальных затрат, затрат на амортизацию;
в) прирост выпуска товарной, чистой продукции, валового дохода в следствие повышения эффективности производства в абсолютном выражении и в процентах к базовому уровню;
г) далее прироста продукции за счет повышения эффективности производства;
д) прирост прибыли в результате повышения хозрасчетной эффективности производства за счет снижения себестоимости продукции;
е) коэффициент эффективности производства;
ж) прирост эффективности производства в сравнении с нормальным уровнем эффективности производства.
Важным этапом в совершенствовании механизма планирования эффективности новой техники и укрепления взаимосвязей между показателями экономической эффективности научно-технического прогресса и показателями экономической эффективности основного производства явилась разработка основных положений определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники. В ней сформулированы единые принципы определения годового экономического эффекта от использования в народном хозяйстве новой техники и конкретизированы способы его расчета.
Особо важную роль в оценке экономической эффективности новой техники отводилось нормативному коэффициенту эффективности капитальных вложений, единому для всех отраслей промышленности и раавному 0,12. Величина указанного коэффициента определялась на основе анализа отношения совокупного прибавочного продукта к суммарным в масштабах общества основным и оборотным фондам за ряд предшествующих лет. Обобщающие показатели эффективности НТП должны отражать его влияние на экономию совокупных затрат труда на единицу продукции, темпы снижения этих затрат, а также прирост конечных результатов за счет такой экономии. На основе этих показателей можно обеспечить согласование народнохозяйственных и хозрасчетных интересов при создании, и использовании конечных результатов НТП.
Непосредственной целью внедрения научно-технических мероприятий является уменьшение стоимости, а значит, и цены товара, удешевление его, то есть сокращение рабочего времени, необходимого для производства единиц товара. Мероприятия научно-технического прогресса обеспечивают повышение эффективности производства как у предприятий потребителей новой техники, так и изменение эффективности производства изготовителей новой техники.
Повышение эффективности производства у предприятий-изготовителей новой техники достигается благодаря тому, что затраты основных ресурсов и цены на новые изделия растут в меньшей степени, чем улучшаются качественные параметры этих изделий – производительность, мощность, долговечность.
Повышение эффективности производства у предприятий-потребителей новой техники достигается за счет того, что улучшенные качественные параметры новой техники, поставленные предприятиями-изготовителями, обеспечивают повышение производительности труда или уменьшение других ресурсов.
Приводятся показатели повышения эффективности основных фондов, использованных при реализации нововведений:
а) абсолютная эффективность затрат на амортизацию по основным фондам, направленным на проведение научно-технического мероприятия;
б) относительная экономия затрат на амортизацию от проведения и использования научно-технического мероприятия;
в) прирост чистой, товарной продукции и прибыли за счет относительной экономии затрат на амортизацию в результате проведения научно-технического мероприятия.
Далее приводятся обобщающие показатели сводной экономической эффективности научно-технического прогресса:
а) Темп прироста эффективности производства в целом по предприятию от использования научно-технических мероприятий;
б) прирост выпуска чистой и товарной продукции в целом по предприятию за счет эффективности научно-технических мероприятий;
в) относительная экономия труда в целом по предприятию в результате проведения и использования научно-технических мероприятий или экономия от снижения себестоимости продукции;
г) абсолютная эффективность капитальных вложений, направленных на проведение научно-технических мероприятий;
д) прирост прибыли в целом по предприятию за счет хозрасчетной эффективности научно-технических мероприятий;
е) экономическая эффективность производства и использования у потребителя новых видов продукции.
Россия вступила в период формирования рыночных отношений. Рыночная экономика по своей сущности является средством, стимулирующим рост производительности труда, всемерное повышение эффективности производства. Однако и в этих условиях важным является определение основных направлений повышение эффективности производства, факторов его роста, методов определения эффективности.
Для правильного определения важнейших направлений повышения экономической эффективности общественного производства необходимо сформулировать критерий и показатели эффективности.
Обобщающим критерием экономической эффективности общественного производства служит уровень производительности общественного труда.
Производительность общественного труда П общ измеряется отношением производительного национального дохода НД к средней численности работников, занятых в отраслях материального производства, ч м:
П общ =НД/ч м, (1)
Важнейшими показателями экономической эффективности общественного производства служат трудоемкость, материалоемкость, капиталоемкость и фондоемкость.
Как уже отмечалось, уровень производительности общественного труда служит обобщающим критерием экономической эффективности труда, затраченного на предшествующих стадиях общественного производства и овеществленного в сырье, материалах, топливе, энергии, орудиях труда.
Трудоемкость продукции – величина, обратная показателю производительности живого труда, определяется как отношение количества труда, затраченного в сфере материального производства, к общему объему произведенной продукции:
t = T/Q, (2)
где t – трудоемкость продукции;
T – количество труда, затраченного в сфере материального производства;
Q – общий объем произведенной продукции (как правило, валовой продукции).
Материалоемкость общественного продукта исчисляется как отношение затрат сырья, материалов, топлива, энергии и других предметов труда к валовому общественному продукту. Материалоемкость продукции отрасли (объединение, предприятие) определяется как отношение материальныхзатрат к общему объему произведенной продукции:
m = M/Q, (3)
где m – уровень материалоемкости продукции;
M – общий объем материальных затрат на производство продукции в стоимостном выражении;
Q – общий объем произведенной продукции ( как правило, валовой продукции).
Снижение материалоемкости продукции эффективно для народного хозяйства страны. Только в промышленности (по данным за 1994г.) снижение материалоемкости продукции на 1% позволяет получить экономию в сумме 1, 67 трлн. руб. Следует также иметь в виду, что природные ресурсы не безграничны, сейчас Россия подходит к экологическому пределу добычи нефти, газа. За последние годы существенно возросли удельные затраты на их добычу, а также на извлечение из недр угля, руд черных и цветных металлов, других полезных ископаемых.
Кроме того, в себестоимости продукции наиболее крупной отрасли народного хозяйства промышленности почти 3/5 затрат приходится на сырье, основные и вспомогательные материалы, топливо и энергию.
В известной степени близки между собой показатели капиталоемкости и фондоемкости продукции. Показатель капиталоемкости продукции показывает отношение величины капитальных вложений к определенному ими приросту объема выпускаемой продукции:
KQ = K/DQ, (4)
где KQ – капиталоемкость продукции;
K – общий объем капитальных вложений;
DQ – прирост объема выпускаемой продукции.
Капиталоемкость можно рассчитать и по отношению к приросту произведенного национального дохода.
Фондоемкость продукции исчисляется как отношение средней стоимости основных производственных фондов народного хозяйства к общему объему произведенной продукции:
f = F/Q, (5)
где f – фондоемкость продукции;
F – средняя стоимость основных производственных фондов народного хозяйства;
Q – общий объем произведенной продукции (как правило, валовой продукции).
Фондоемкость так же как и капиталоемкость, можно рассчитать и по отношению к произведенному доходу.
В народном хозяйстве, в отдельных его отраслях, в частности в промышленности, широко применяется показатель фондоотдачи, обратный показателю фондоемкости. Исчисляется фондоотдача как
отношение объема произведенной продукции Q к средней стоимости основных производственных фондов F.
В планировании и проектировании общая экономическая эффективность определяется как отношение эффекта к капитальным вложениям, а сравнительная – как отношение разности текущих затрат к разности капитальных вложений по вариантам. При этом общая и сравнительная экономическая эффективность дополняют друг друга. Общая экономическая эффективность затрат рассчитывается с учетом места применения затрат.
По народнохозяйственным комплексам, отдельным отраслям, а также формам воспроизводства основных фондов (техническому перевооружению, реконструкции и расширению предприятий и организаций) общая экономическая эффективность затрат рассчитывается как отношение прироста прибыли (снижение издержек производства) или хозрасчетного дохода (DП) к капитальным вложениям К:
Эпп = DП/К (6)
По вновь строящимся предприятиям, цехам, другим объектам и отдельным мероприятиям показатель эффективности Эп определяется как отношение планируемой прибыли к капитальным вложениям (сметной стоимости):
Эп = (Ц – С)/К, (7)
где К – полная сметная стоимость строящегося объекта (по проекту);
Ц – годовой выпуск продукции в оптовых ценах предприятия (без налога с оборота) по проекту;
С – издержки производства (себестоимость) годового выпуска продукции (по проекту) после полного осуществления строительства и освоения введенных мощностей.
При сопоставлении вариантов хозяйственных или технических решений, размещения предприятий, выборе взаимозаменяемой продукции, внедрении новых видов техники и т.п. рассчитывается сравнительная экономическая эффективность затрат. Основной показатель наиболее оптимального варианта, определяемого в результате расчетов сравнительной экономической эффективности, – минимум приведенных затрат.
Приведенные затраты по каждому варианту представляют собой сумму текущих затрат (себестоимости) и капитальных вложений, приведенных к одинаковой разномерности в соответствии с нормативом эффективности по формуле:
3Пi = Ci + EнKi ® min, (8)
где 3Пi – приведенные затраты по данному варианту;
Ci – текущие затраты (себестоимость) по тому же варианту;
Ki – капитальные вложения по каждому варианту;
Ен – нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений.
Под эффективностью НТП понимают соотношение эффекта и вызвавших его затрат. Эффективность – относительная величина, измеряемая в долях единицы или в процентах и характеризующая результативность затрат. Критерии эффективности – максимизация эффекта призаданных затратах, или (чаще) минимизации затрат на достижение заданного эффекта
Эффект НТП – результат научно-технической деятельности, который в теории эффективности отождествляется с физическим объемом чистого продукта ( в масштабе национальной экономики он в стоимостной форме соответствует национальному доходу). На уровне отраслей и предприятий эффектом считают либо чистую продукцию (этот показатель получает все большее распространение на практике хозяйствования), либо часть чистой продукции – прибыль. Естественно, что эффектом является и снижение затрат – живого труда, себестоимости, материальных ресурсов, капитальных вложений и оборотных средств приводящее к росту чистого продукта (накоплений, национального дохода, прибыли)
Под затратами на НТП понимается вся совокупность израсходованных для достижения эффекта ресурсов (или отдельных видов ресурсов). В масштабе национальной экономики затратами является совокупность капитальных вложений, оборотных фондов и живого труда (заработная плата). Для отрасли, объединения, предприятия затраты выступают в виде себестоимости или производственных фондов.
В зависимости от уровня оценки, объема учитываемых эффекта и затра, а также назначения оценки различают несколько видов эффективности.
Показатель экономического эффекта на всех этапах реализации мероприятий НТП определяется как превышение стоимостной оценки результатов над стоимостной оценкой совокупных затрат ресурсов за весь срок осуществления мероприятий НТП.
При определении экономического эффекта по условиям производства используются:
– действующие оптовые, розничные цены и тарифы на продукцию и услуги;
– установленные действующим законодательством нормативы платы за производственные ресурсы (производственные фонды, трудовые и природные);
– действующие нормативы отчисления от прибыли предприятий и объединений в государственный и местный бюджеты, вышестоящим организациям для формирования централизованных отраслевых фондов и резервов;
– правила и нормы расчеов предприятий с банком за предоставленный кредит или хранение собственных средств;
– нормативы пересчета валютной выручки и т.п.
Экономический эффект мероприятия НТП рассчитывается по условиям использования продукции за расчетный период.
Суммарный по годам расчетного периода экономический эффект расчитывается по формуле:
Эт =Рт – 3т, (10)
где Эт – экономический эффект мероприятия НТП за рсчетный период;
Рт – стоимостная оценка результатов мероприятия НТП за расчетный период;
Оценивая эффективность контроля оборудования по инфракрасному излучению, необходимо отметить, что применение тепловизионной аппаратуры позволяет разработать качественно новые методы выявления дефектов, основное достоинство которых состоит не только в увеличении безопасности выполнения измерений в энергетической установке, а, прежде всего в том, что выявление дефекта на ранней стадии развития позволяет предотвратить возможное повреждение оборудования и тем самым повысить надежность энергоснабжения и снизить затраты на ремонты. И самое главное – разработать и наметить мероприятия по предотвращению появления подобного рода дефектов на аналогичном оборудовании, что, вообще, практически исключает повреждаемость оборудования и даже необходимость профилактического контроля.
1.2 Факторы, влияющие на эффективность тепловизионного оборудования
Применение радиометров, тепловизоров и пировидиконов для выявления дефектных элементов высоковольтного оборудования обосновано тем, что наличие некоторых видов дефектов вызывает изменение температуры этих элементов и, как следствие, изменение интенсивности инфракрасного излучения ( ИК ), которое может быть зарегистрировано названными приборами.
ИК излучение испускается всеми телами при любой температуре, отличной от абсолютного нуля.
ИК лучи часто называют также тепловыми лучами. В действительности они не имеют ни каких тепловых свойств. Как и другие излучения, они могут быть поглощены телами, помещенными на их пути, и превращаются в теплоту. Однако тепловой эффект является только результатом поглощения ИК лучей и не составляет их специфического признака.
ИК излучение является частью оптического излучения и занимает в спектре электромагнитных колебаний диапазон от 0.76 до 1000 мкм, причем спектр излучения твердых тел характеризуется непрерывным распределением излучения по всему диапазону с единственным максимумом, положение которого зависит от температуры тела и определяется законом смещения Вина, согласно которому длина волны максимального излучения обратно пропорциональна абсолютной температуре.
ИК область спектра принято делить на четыре части: ближнюю, среднюю, дальнюю и очень далекую.
Такое деление связано с особенностями прохождения ИК излучения через атмосферу, которая поглощает или в значительной степени ослабляет излучение определенных частей спектра за счет рассеяния и поглощения его молекулами водяного пара, углекислого газа и озона. Участки спектра ИК излучения, на которых ИК лучи проходят через атмосферу с незначительным ослаблением, называют атмосферными окнами. Туман и облака сильно рассеивают излучение и по существу непрозрачны для ИК лучей, но через дождь, например, ИК излучение проходит достаточно свободно.
Важно заметить также, что земная атмосфера пропускает через атмосферные окна до 65 % солнечного излучения в ИК области спектра. Исходя из расчетов спектральной плотности излучения реальных объектов, температура которых не значительно отличается от температуры окружающих предметов на уровне температуры близкой к 300 К ( 27 С ), а также учитывая пропускание атмосферы, установлено, что оптимальным является окно 8 – 13 мкм, что и используют при конструировании тепловизионных приборов. В этом окне ослабление ИК излучения при толщине слоя осажденной воды 17 мм на расстоянии 1.8 км составляет в среднем около 30 %, т.е. для тех расстояний, с которых производится выявление дефектов высоковольтного оборудования, атмосфера практически не ослабляет интенсивности инфракрасного излучения.
Начиная с 14 мкм, поглощение всеми компонентами атмосферы становится настолько сильным, что в спектральном диапазоне 14 – 200 мкм атмосфера практически непрозрачна для ИК лучей.
При оценке интенсивности ИК излучения большое влияние на результаты оказывает угол между нормалями к поверхности излучения и плоскости приемника или осью оптической системы приемника. Чем больше угол, тем меньшая часть потока ИК излучения попадает на площадку приемника. Для каждой формы излучателя существует предельный угол, превышение которого приводит к тому, что ИК излучение вообще не попадает на приемник.
Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе точки расположения тепловизионных приборов, стараясь расположить оптическую ось приемника по возможности перпендикулярно излучающей поверхности.
ИК контроль желательно проводить при отсутствии солнца ( в облачную погоду или ночью ), предпочтительно перед восходом солнца, при минимальном воздействии ветра в период максимальных токовых нагрузок, лучше весной – для уточнения ремонтных работ и ( или ) осенью – в целях оценки состояния электрооборудования перед зимним максимумом нагрузки.
При проведении ИК – контроля должны учитываться следующие факторы:
– коэффициент излучения материала;
– солнечная радиация;
– скорость ветра;
– расстояние до объекта;
– значение токовой нагрузки;
– тепловое отражение и т. п.
Рассмотренные свойства и особенности ИК излучения определяют следующие методические рекомендации при выявлении дефектов высоковольтного оборудования:
1. тепловизионный приемник должен принимать ИК излучение дальней части спектра 6 – 15 мкм;
2. измерение необходимо проводить при отсутствии прямого солнечного излучения, тумана или дождя, при этом сплошная облачность не пропускает ИК излучения солнца;
3. необходимо учитывать коэффициент излучения поверхности обследуемого объекта, а также угол между осью тепловизионного приемника и нормалью к излучающей поверхности.
При проведении ИК – обследования электроборудования существенное значение имеет влияние и устранение систематических и случайных погрешностей, оказывающих влияние на результаты измерения. Систематические погрешности заключены в конструкции измерительного прибора, а также зависят от выбора их соответствия с требованиями к совершенству измерения ( разрешающей способности, поле зрения и т. п. ). Случайными погрешностями, возникающими при проведении ИК – контроля могут являться: воздействие солнечной радиации, выбор излучательной способности и др. Ниже рассмотрены виды погрешности возникающие при ИК – контроле электрооборудования и способы их устранения.
Коэффициент излучения материала в общем виде зависит от длины волны, угла наблюдения поверхности контролируемого объекта и температуры. Для металлов, в отличии от газообразных и жидких веществ спектральный коэффициент излучения изменяется весьма слабо. Коэффициент излучения, помимо выше сказанного зависит также от угла наблюдения.
Для металлов коэффициенты излучения постоянны в интервале углов наблюдения 0 – 40, для диэлектриков – в интервале углов 0 – 60. За пределами этих значений коэффициент излучений быстро уменьшается до нуля при направлении наблюдения по касательной.
Так, при длине волны при длине 10 мкм при наблюдении по нормали вода близка к абсолютно черному телу, а при наблюдении по касательной становится зеркалом Е = 0.
Коэффициенты излучения с ростом температуры обычно увеличиваются. Обычно коэффициент излучения зависит от состояния поверхности металла. Поскольку токоведущий узел электрического аппарата или установки может включать в себя множество компонентов из разнородных металлов, поверхности которых окрашены, имеют окисные пленки или разную степень обработки поверхности, т. е. различные коэффициенты излучения, при инфракрасном контроле могут возникнуть предположения о перегревах на участках с повышенными коэффициентами излучения. В подобных случаях, целесообразно провести пофазное сравнение результатов измерения, оценить состояние перегретого участка ( точки ) с помощью бинокля, выяснить объемы ремонтных работ, проводимых на данном токоведущем узле и т. п
Солнечная радиация нагревает контролируемый объект, а также при наличии участков ( узлов ) с хорошей отражательной способностью создает впечатление о наличие высоких температур в местах измерения. Эти явления проявляются при использовании ИК – приборов со спектральным диапазоном 2 – 5 мкм. Для исключения влияния солнечной радиации рекомендуется осуществлять ИК – контроль в ночное время суток ( предпочтительно после полуночи ) или в облачную погоду. Для того, чтобы облегчить проведение ИК – контроля при безоблачном небе и при солнечном отражении можно использовать солнечный рефлекторный фильтр ( например, SRX ). При острой необходимости, измерение в электроустановках при солнечной погоде рекомендуется производить для каждого объекта поочередно из нескольких диаметрально противоположных точек.
Если ИК – контроль осуществляется на открытом воздухе, необходимо принимать во-внимание возможность охлаждения ветром контролируемого объекта ( контактного соединения ). Так, превышение температуры, измеренное при скорости ветра 5 м/с будет примерно в два раза ниже нежели измеренное при скорости ветра 1 м/с. Температура токоведущего узла ( контактного соединения ) зависит от нагрузки и прямопропорционально квадрату тока, проходящего через контролируемый участок.
При необходимости пересчет желательно проводить от более высокой нагрузки к более низкой и при близких значениях токов ( отличия на 20 – 30%).
При переменной токовой нагрузке приходиться считаться с тепловой инерцией контролируемого объекта.
Так, тепловая постоянная времени для контактных узлов аппаратов составляет порядка 20 – 30 минут, поэтому при определении тока нагрузки по амперметру контролируемого присоединения не следует учитывать кратковременные “ броски” тока, связанные с коммутационными процессами или режимом работы потребителя.
Дождь, туман, мокрый снег в значительной степени охлаждают поверхность объекта, измеряемого с помощью ИК – прибора и в определенной мере рассеивают инфракрасное излучение каплями воды.
ИК – контроль допускается проводить при небольшом снегопаде с сухим снегом или легком моросящем дождике.
При работе с ИК – приборами вблизи шин генераторного напряжения, реакторов и вообще в электроустановках с большими рабочими токами, приходится сталкиваться с проблемой защиты ИК – прибора от влияния магнитного поля.
Последнее вызывает искажение картины теплового поля объекта на кинескопе тепловизора или нарушает работу радиационного пирометра. При наличии магнитных полей при проведении ИК – контроля рекомендуется:
а) если токоведущие шины находятся над головой оператора с тепловизором или пирометром, или вблизи него, постараться перемещаясь около контролируемого объекта выбрать место положения с минимальным влиянием магнитного поля;
б) использовать объектив с меньшим углом наблюдения , что позволит осуществлять контроль за объектом с удаленного расстояния;
в) при контроле с помощью тепловизора с оптико-механическим сканированием, можно сканер расположить вблизи объекта, ВКУ с кинескопом используя длинный кабель от сканера, вынести за пределы зоны влияния магнитного поля.
В ряде случаев, особенно при ИК – контроле токоведущих частей расположенных в небольших замкнутых объемах ( например, в КРУ или КРУН ) приходится сталкиваться с возможностью получения ошибочных результатов в результате теплового отражения от нагревательных элементов, ламп освещения, соседних фаз и др Последнее проявляется при контроле токоведущей части с малым коэффициентом излучения, обладающих хорошей отражательной способностью.
В результате термографическая съемка может показать горячую точку ( пятно ), хотя в действительности это просто тепловое отражение. Поэтому рекомендуется в подобных случаях производить ИК – обследование объекта под различными углами зрения и изменением места положения оператора с ИК – прибором. При необходимости на время измерения, отключается освещение объекта и т. п.
В токоведущих частях электроустановок, обтекаемых значительными токами ( например, шины генераторного напряжения ) зачастую наблюдаются нагревы, обусловленные индукционными токами, циркулирующими в магнитных материалах.
В качестве последних, в токоведущих шинах могут быть пластины шинодержателей, крепежные болты, близко расположенные металлоконструкции и т. п. Нагревы от индукционных токов, если они расположены вблизи контактных соединений могут создавать ложное впечатление о перегреве последних.
Существенное значение при ИК – контроле играет расстояние до контролируемого объекта ввиду рассеяния и поглощения ИК – излучения в атмосфере за счет тумана, снега и других факторов.
Особенно это влияние сказывается при использовании тепловизоров, работающих в спектральном диапазоне 3 – 5 мкм. При использовании радиационных пирометров необходимо, чтобы площадь наблюдения по возможности соответствовала площади контролируемого объекта. В противном случае, на результаты измерения будет оказывать влияние температура окружающей среды. При изменениях температуры объекта с помощью инфракрасного пирометра необходимо учитывать угол визирования, который он обеспечивает.
В тех случаях, когда контролируемый объект находится на удаленном расстоянии или размеры его малы, может возникнуть ситуация, при которой в зону измерения наряду с контролируемым объектом попадает участок окружающей его внешней среды ( воздух и т. п. ) с иной температурой.
Температура внешней среды в этом случае может внести существенную погрешность в результаты показания пирометра, особенно если измерение температуры контролируемого объекта осуществлялось на фоне неба, температура которого в зависимости от его состояния ( облачность, ясное небо ) может достигать минус ( 50 – 70 )°С.
При необходимости осуществления контроля температуры контактных соединений, расположенных внутри комплектных ячеек РУ, имеющих смотровые застекленные проемы, следует учитывать, что большинство стекол не пропускает длинноволновое излучение с длинами волн более 2.7 мкм.
В этом случае, предпочтение следует отдавать приборам ИК – техники со спектральным диапазоном ( 3 – 5 ) мкм.
1.3 Методика тепловизионного контроля отдельных видов электрооборудования
Порядок проведения ИК – диагностики, оценка результатов измерения и их достоверность во-многом определяется учетом конструктивных особенностей выполнения контролируемого электрооборудования и его основных элементов, рассматриваемых ниже.
1.3.1 Разъединители
Разъединитель наружной установки РЛМД, РНД, РВ и др. в основном состоит из одной или двух колонок изоляторов, на фланцах которых смонтирована контактная система. Она состоит из двух полуножей или одного ножа, аппаратных зажимов для присоединения ошиновки, гибкой связи, контактных переходных пластин и т. д., в зависимости от конструкции разъединителя.
Как показывают результаты ИК – контроля разъединителей, наиболее частыми причинами повышенного нагрева элементов контактной системы является: малая надежность плакированных медью контактных выводов из алюминиевых сплавов, окисление контактных поверхностей, ослабление контактного нажатия, в результате потери жесткости пружин и другое. При ИК – контроле разъединителей наряду с определением нагрева контактов и контактных соединений, проверяется состояние опорно-стержневых изоляторов на предмет выявления продольных трещин в фарфоре и увлажнения цементной армировки фланцевых соединений.
1.3.2 Маслонаполненные вводы 110 КВ и выше
По виду выполнения внутренней изоляции маслонаполненные вводы делятся на маслобарьерные, с конденсаторной бумажно-маслянной изоляцией, с конденсаторной твердой изоляцией, по степени защиты внутренней изоляции от атмосферных влияний на негерметичные и герметичные и т. д. Характерной особенностью конструктивного выполнения ввода ВН, является размещение его на силовом трансформаторе или МВ и отсутствием возможности наблюдения за нижней частью ввода, составляющей примерно 20 – 50 % его высоты в зависимости от номинального напряжения последнего. Последнее во-многом осложняет возможность получения достаточной информации о состоянии изоляции ввода при проведении его тепловизионного контроля. Это связано с тем, что при ухудшении состояния внутренней изоляции ввода за счет ее увлажнения или разложения масла, тяжелые фракции ( влага, шламм и т. п. ) скапливаются прежде всего в нижней части ввода. Сказанное подтверждается измерениями, проведенными на одном из забракованных вводов 110 кВ с бумажной изоляцией. При измерении tgd в зонах по высоте бумажного остова ввода было получено следующее распределение:
1 зона ( нижняя часть ) – 17.8 %;
2 зона – 1.6 %;
3 зона – 2.0 %;
4 зона ( верхняя часть ) – 3.5 %.
Практика показывает, что при проведении ИК – диагностики можно выявлять следующие виды неисправностей во вводах:
А. Нагревы в местах присоединения внешних проводников к зажимам вводов. В этом случае оценка состояния контактного соединения должна осуществляться по ГОСТ 8024 – 90;
Б. Образование короткозамкнутых контуров в расширителях герметичных вводов. Этот дефект свойственен некоторым партиям вводов типа ГБМТ – 220 / 2000;
Наличие короткозамкнутого контура внутри расширителя вызывает нагрев последнего и приводит к преждевременному старению резиновой прокладки, расположенной между фарфоровой покрышкой и поддоном расширителя. Температура на поверхности корпуса расширителя зависит от тока, протекающего через ввод и температуры окружающего воздуха. В.Нагревы внутренних контактных соединений вводов;
Ряд конструкций маслонаполненных вводов старых исполнений имели в маслорасширителях внутренние контактные соединения. Так, у маслобарьерных вводов 110 кВ в результате некачественной пайки отвода к наконечнику происходит чрезмерный нагрев, в результате которого не исключено выплавление отвода из наконечника. У маслонаполненных вводов 110 кВ негерметичного исполнения в результате ослабления “ натяга” в резьбовом соединении контактный зажим – токоведущая труба возможно образование дополнительного нагрева.
Аналогичный дефект конструкции имеют вводы 500 кВ. Маслобарьерные вводы 220 кВ выпуска до 1968 г. имеют внутри
расширителя токоведущие гибкие связи, соединяющие зажим ввода с токоведущей трубой.
Ослабление болтовых соединений этого контактного узла приводило к повреждениям вводов, в результате перегорания гибких связей. При ИК – диагностике маслонаполненных вводов указанных выше конструктивных исполнений необходимо оценивать значения температурных градиентов как на контактном зажиме, так и на поверхности корпуса маслорасширителей.
Г. Понижение уровня масла во вводах;
В 1994 г. Кузбассэнерго при ИК – диагностике мощного автотрансорматора был выявлен ввод 500 кВ ГБМТ – 500 / 1600 с пониженным уровнем масла в фарфоровой покрышке.
По ряду причин утечка масла через нижнее уплотнение ввода не было зафиксировано по манометру. Критерием выявления подобной неисправности может служить характер изменения температурных градиентов по высоте ввода. При наличии во вводе полного объема масла имеет место плавное снижение температурных градиентов от бака трансформатора к расширителю ввода. При пониженном уровне масла во вводе зависимость Т = f ( h ) резко изменяется на уровне столба масла во вводе.
Д. Увлажнение верхней части остова ввода.
При нарушении герметизации элементов маслорасширителя негерметичного ввода, внутрь последнего может проникнуть влага, которая в последующем вызовет увлажнение верхней части бумажного остова ввода, с протеканием тока утечки, образованием проводящих “ дорожек “, их нагревом и т. п.
На определенном этапе развития этого процесса, можно выявить очаг возникновения частичного разряда внутри ввода по характеру аномального нагрева на поверхности фарфоровой покрышки.
1.3.3 Вентильные разрядники
Как известно, наиболее распространенными типами вентильных разрядников, предназначенных для установки в ОРУ, являются:
– разрядники серии РВС на номинальное напряжение 15; 20; 35; 110; 150 и 220 кВ для защиты оборудования с испытательным напряжением по ГОСТ 1516 – 60;
– разрядники серии РВМГ с магнитным гашением дуги на номинальное напряжение 110 – 500 кВ для защиты оборудования с пониженным относительно ГОСТ 1516 – 60 испытательными напряжениями;
– разрядники серии РВМК – комбинированные на номинальное напряжение 330 и 500 кВ для защиты оборудования от грозовых и внутренних перенапряжений.
На напряжение 110; 150 и 220 кВ в качестве основного комплектующего элемента ранее применялся элемент РВС – 30, а с 1960 г. – РВС – 33. Стандартные элементы разрядников серии РВС на разные номинальные напряжения аналогичны по конструкции и различаются лишь высотой фарфоровых кожухов, количеством искровых промежутков и дисков рабочих резисторов.
За последние годы для оценки состояния вентильных разрядников стал широко применяться инфракрасный метод диагностики, позволяющий контролировать исправность шунтирующих резисторов и искровых промежутков, герметизацию элементов, степень равномерности распределения рабочего напряжения по элементам разрядников. Большая работа по разработке методики инфракрасного контроля вентильных разрядников была проведена в Свердловэнерго, Ленэнерго, Донбассэнерго.
В Свердловэнерго были проведены эксперименты по сравнению эффективности инфракрасного метода контроля вентильных разрядников с традиционными. Эксперименты, проведенные в Ленэнерго показали возможность оценки распределения напряжения по элементам разрядников, путем дистанционного измерения температуры на их поверхности с помощью тепловизора. С этой целью, с помощью тепловизора, определяется превышение температуры каждого элемента над температурой окружающей среды. Измерение температур с помощью высокочувствительного тепловизора, имеющего разрешающую способность 0.1 °С позволяет выявить дефект в разряднике и связанное с этим изменение распределения напряжения по его элементам.
Представляется возможным при вводе вентильного разрядника в работу после монтажа или ремонта со сменой элемента оценить правильность выбора его и комплектации разрядника, а также влияние окружающих предметов ( аппараты, порталы и т. п. ) на изменение емкостных связей разрядника и тем самым на соответствие вольт – секундной характеристики фактической.
В Донбассэнерго была сделана попытка разработки критериев оценки состояния вентильных разрядников серии РВС. При инфракрасном контроле сравнивались температуры соответствующих элементов разных фаз разрядников и элементов одной фазы. Было отмечено, что в разряднике не имеющем дефектов, нижняя часть элементов имеют температуру окружающей среды.
Признаками исправного состояния вентильного разрядника с шунтирующими резисторами являются:
– верхние элементы в местах расположения шунтирующих резисторов нагреваются одинаково во всех фазах;
– распределение температуры по элементам фазы разрядника практически одинаково, а для многоэлементных разрядников может наблюдаться тенденция плавного снижения температуры нагрева шунтируюших резисторов элементов, начиная с верхнего.
Замыкание искровых промежутков в элементах разрядника вызывают закорачивание их шунтирующих резисторов. При этом сопротивление элемента и всей фазы разрядника уменьшаются, а ток проводимости увеличивается и сильнее нагревает незакороченные шунтирующие резисторы.
Анализ термограмм элементов разрядников РВС, имевших замкнутые искровые промежутки показал, что:
– распределение температур по поверхности дефектного элемента и их величина зависит от числа и места расположения замкнутых искровых промежутков;
– в дефектной фазе разрядника происходит более сильный нагрев исправных элементов по сравнению с поврежденным;
– в дефектной фазе разрядника нагрев элементов выше нежели у идентичных в исправной фазе.
При обрыве шунтирующего резистора в элементе, последний имеет более низкую температуру по сравнению с соответствующими элементами остальных фаз разрядника.
При наличии в фазе разрядника элемента, имеющего обрыв шунтирующего резистора наблюдается более интенсивный нагрев других элементов этой фазы разрядника. В настоящее время при проведении инфракрасного контроля вентильных разрядников с шунтирующими резисторами и оценки их состояния, исходят из следующих соображений:
– контроль осуществляется не ранее, чем через 6 – 8 часов после постановки разрядника под напряжение;
– измерение температуры на поверхности элементов должны сравниваться как пофазно, так и в пределах одной фазы. Если разница температур нагрева элементов одной фазы не превышает 0.5 – 2 °С, в зависимости от количества элементов в разряднике, то его можно считать исправным. Инфракрасный контроль вентильных разрядников следует производить при положительной температуре окружающего воздуха, после дождя, при повышенной влажности воздуха.
Измерение температуры на поверхности фарфоровой покрышки элемента разрядника необходимо осуществлять в местах размещения блоков с искровыми промежутками и шунтирующими резисторами, для чего следует учитывать конструктивные особенности разрядников.
При ИК – контроле разрядников серии РВМК измерение температур на поверхности фарфоровых покрышек производится у основного элемента, в зоне между рабочими резисторами и у искрового элемента по всей его высоте.
Если тепловизор обеспечивает получение термограммы, то последняя прикладывается к протоколу ИК – контроля вентильного разрядника.
Абсолютные значения температур элементов разрядника зависят от температуры окружающего воздуха, причем зависимость эта нелинейная.
Поправка на температуру резистора составляет 0.3 % на каждый градус изменения температуры окружающей среды.
.
В первой главе были даны понятия экономической эффективности, экономической эффективности новой техники с ее анализом, приведены факторы, влияющие на тепловизионный контроль и методология тепловизионного контроля.
2 Расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования
Энергоситсема “Оренбургэнерго” является составной частью народнохозяйственного комплекса Оренбургской области и входит в обьединенную энергосистему Урала с межсистемными связями регионов Урала, Средней Волги и Казахстана.
Установленная электрическая мощность энергосистемы около 3500 МВт.
Протяженность электрических сетей всех напряжений 50 тысяч километров, тепловых сетей – 115 километров.
Как уже сказано выше, ОАО “Оренбургэнерго” является составной частью Объединенной энергосистемы Урала, в которую входят такие крупнейшие АО как Пермэнерго, Тюменьэнерго, Башкирэнерго, Удмуртэнерго, Екатеринбургэнерго, Кировэнерго и Челябинскэнерго
/ приложение А /.
В свою очередь, акционерное общество “Оренбургэнерго” подразделяется на электростанции, вспомогательные обособленные подразделения и сетевые обособленные подразделения / приложения Б, В /
Данное АО является рентабельным предприятием, так как около 70 процентов выпущенной продукции востребовано, и всего лишь 30 является сальдо-перетоком.
Теперь приведем некоторые финансово-экономические показатели к годовому балансу.
В ОАО “Оренбургэнерго” за 1998 г выручка по отпущенной продукции (работ, услуг)составила 4130995 тысяч рублей. Затраты на производство отпущенной продукции (работ, услуг) 3217784 тысяч рублей. Коммерческие расходы 209825 тысяч рублей, процент к получению 6590 тысяч рублей, проценты к уплате 2146 тысяч рублей, доходы от участия в других организациях 918 тысяч рублей, прочие операционные доходы 553190 тысяч рублей, прочие операционные расходы 694013 тысяч рублей, прочие внерелизационные расходы 15433 тысяч рублей, прочие внерелизационные доходы 9602 тысяч рублей.
Балансовая прибыль акционерного общества за 1998 год по отпуску составила 562094 тысяч рублей. Причитающаяся сумма налога на прибыль и других платежей за счет прибыли ( по реализованной продукции ) 124307 тысяч рублей и фонды потребления 82389 тысяч рублей, благотворительные цели 10909 тысяч рублей, другие цели 211828 тысяч рублей. Итого использование прибыли 669769 тысяч рублей, убыток отчетного года 107675 тысяч рублей.
За 1998 год начислено платежей в бюджет всех уровней 1541459 тысяч рублей. Фактически внесено 1228274 тысячи рублей.
Таблица 1 – платежи в бюджет
Вид платежа
Причитается по расчету в тыс. руб.
Фактически внесено в тыс. руб.
Налог на имущество
Налог на прибыль
Плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и за топливо
Земельный налог
Спецналог
НДС
Акцизы
Экспортные таможенные пошлины
Импортные таможенные пошлины
Подоходный налог
Транспортный налог
Прочие налоги
Экономические санкции
102009
133374
282617
2854
3930
372034
297082
106631
¾
49452
3582
186477
21417
68149
151767
212805
1717
12813
219942
218523
106631
¾
45413
3458
179857
7199
Продолжение таблицы 1
Вид платежа
Причитается по расчету в тыс. руб.
Фактически внесено в тыс. руб.
Итого
1541459
1228274
Задолженность в бюджет на 01.01.99 года составила 1268066 тысяч рублей, во внебюджетные фонды – 28933 тысяч рублей. За 1998 год отчисления на воспроизводство минерально-сырьевой базы производились от стоимости товарной продукции и составили 269528,7 тыс. руб.
Перечисления в областной бюджет 3,8% – 102420,9 тыс. руб.
В распоряжении предприятия осталось 6,2% – 167107,8 тыс. руб., использовано на ТРР 167107,8 тыс.руб.
Дебиторская задолженность по состоянию на 01.01.98 года составила 794979 тыс. руб., в томчисле за товары, работы и услуги 476129 тыс. руб., с дочерними предприятиями 18156 тыс. руб., с прочими дебиторами 251155 тыс. руб. и авансы выданные – 49539 тыс. руб.
Кредиторская задолженность по состоянию на 01.01.98 год составила 2219164 тыс. руб., в том числе за товары, работы 511842 тысяч рублей, задолженность перед дочерними и зависимыми обществами 3781 тыс. рублей, по оплате труда 34913 тысяч рублей, по социальному страхованию 28933 тысяч рублей, с бюджетом 1268066 тысяч рублей, с прочими кредиторами 349451 тысяч рублей, авансы полученные от покупателей 22178 тысяч рублей.
В ОАО “Оренбургэнерго” за 1999 год выручка отпущенной продукции, (работ, услуг) составила 50447971 тысяч рублей.
Затраты на производство отпущенной продукции ( работ, услуг) 3785887 тысяч рублей.
Коммерческие расходы 302930 тысяч рублей, процент к получению 8202 тысяч рублей, процент к уплате 2146 тысяч рублей, доходы от участия в других организациях 836 тысяч рублей, прочие операционные доходы 407134 тысяч рублей, прочие операционные расходы 496151 тысяч рублей, прочие внерелизационные расходы 50738 тысяч рублей. Балансовая прибыль акционерного общества за 1999 год по отпуску составила 954515 тысяч рублей.
Причитающиеся суммы налога на прибыль и других платежей за счет прибыли ( по реализованной продукции) 492872 тысяч рублей, отчисления в фонды потребления 41838 тысяч рублей, благотворительные цели 32205 тысяч рублей, другие цели 337848 тысяч рублей. Итого использования прибыли 817112 тысяч рублей, убыток прошлых лет 107675 тысяч рублей.
За 1999 год начислено платежей в бюджет всех уровней 1614735 тысяч рублей. Фактически внесено 1711954 тысяч рублей.
Таблица 2 – Платежи в бюджет
Вид платежей
Причитается по расчету, в тыс. руб.
Фактически внесено в тыс. руб
Налог на имущество
Налог на прибыль
Плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и за топливо
Земельный налог
Спецналог
НДС
Акцизы
Подоходный налог
Транспортный налог
Экономические санкции
Налог на нужды образовательных учреждений
63139
198113
245401
3286
343
296794
85196
366252
3816
272207
2586
64312
250134
259322
4450
3113
351702
128494
372502
4362
173727
2494
Продолжение таблицы 2
Вид платежей
Причитается по расчету в тыс. руб.
Фактически внесено в тыс. руб
Налог на содержание жилищных фондов и объектов СКС
Налог на содержание милиции
Налог на уборку территории
Дополнительные платежи в бюджет
Воспроизводство минерального сырья
Налог с продажи транспортных средств
Прочее
Цеховой фонд
Итого
4572
326
18693
6812
32390
511
7234
64
1614735
3370
318
13489
6249
66172
641
4785
2318
1711954
Задолженность в бюджет на 01.01.00 год составила 1143527 тысяч рублей, во внебюджетные фонды – 351638 тысяч рублей.
За 1999 год отчисления на воспроизводство минерально-сырьевой базы производилось от стоимости товарной продукции и составили107705,5 тысяч рублей. Перечисления в областной бюджет 3% – 33325 тысяч рублей. В распоряжении предприятия осталось 7% – 75425 тысяч рублей, Использовано на ГРР – 75425 тысяч рублей.
Дебиторская задолженность по состоянию на 01.01.00 года составила 942183 тысячи рублей, в том числе покупатели и заказчики 459558 тысяч рублей, с дочерними предприятиями 139505 тысяч рублей, с прочими дебиторами 310562 тысяч рублей, авансы выданные 32558 тысяч рублей.
Кредиторская задолженность по состоянию на 01.01.00 года составила 2325798 тысяч рублей, в том числе поставщики, подрядчики 307267 тысяч рублей, задолженность перед дочерними и зависимыми обществами 4867 тысяч рублей, по оплате труда 22910 тысяч рублей, по социальному страхованию 7191 тысяч рублей. С бюджетом 1143527 тысяч рублей, с прочими кредиторами 810060 тысяч рублей, авансы полученные от покупателей 29976 тысяч рублей.
Начиная с 1917 года, когда был выдвинут лозунг об электрификации всей страны начались повальные стройки электростанций и увеличение их мощностей. В те времена было очень малое потребление электрических мощностей.
В настоящее время мощности электрических станций очень велики и без электроэнергии человечество не может прожить долгое время. Из этого можно сделать вывод, что электростанции должны бесперебойно и качественно выдавать не только тепло, но и электроэнергию.
Бесперебойная работа электрооборудования любых разделительных устройств без контроля над ними невозможно долгое время, а бесконтрольная работа вызывает крупные аварии и отказы оборудования. Даже контроль данного электрооборудования невооруженным глазом не дает максимального эффекта, а позволяет только определить механическое повреждение и очень сильные нагревы контактных соединений, которые не были видны в не очень горячем состоянии, так как это не возможно без специальных приборов. Вот для этого и используется тепловизионный контроль. Этот прибор “видит” любой нагрев с погрешностью до 0,01 градуса Цельсия с расстояния до 400 метров.
Своевременный контроль электрооборудования с помощью этого прибора позволяет увеличить срок службы оборудования высоковольтных вводов
Масляного выключателя типа У-110 имеет шесть таких соединений, и значит его обследование будет стоить 150 рублей. Сам же выключатель стоит около 900000рублей.
Соль в том, что нагрев контактного соединения ведет к нагреву масла в высоковольтном вводе и следственно к увеличению внутреннего давления выше расчетного, что ведет к разрыву ввода, повреждению бака выключателя и его контактной системы. Из этого следует, что данный выключатель заменяется на новый или в лучшем случае подлежит капитальному ремонту.Из сравнения приведенных цифр видно, что сумма в 900 тысяч рублей во много раз превышает сумму 150 рублей и можно сделать вывод об экономической эффективности или эффективности данного прибора – тепловизора.
2.1 Расчет капиталовложений
Сначала производится расчет капиталовложений на приобретение тепловизора и всего прилагающего к нему оборудования. Полные единовременные капиталовложения на закупку тепловизионного оборудования определяются как сумма единовременных капиталовложений на закупку, на капитальный ремонт; единовременных капиталовложений на закупку автомобиля, и единовременных капиталовложений на закупку ЭВМ.
Единовременные капиталовложения на закупку, капитальный ремонт составляют 180000 рублей. Единовременные капиталовложения на закупку автомобиля = 70000 рублей. Единовременное капиталовложение на закупку ЭВМ = 20000 рублей.
Цены взяты договорные у сотрудников электротехнической службы ОАО “Оренбургэнерго”.
Полные единовременные капиталовложения на закупку тепловизионного оборудования составляет 180000+70000+20000=270000 рублей.
Таблица 3 – Полные единовременные капиталовложения на закупку тепловизионного оборудования.
Затраты
Сумма/руб.
1)Единовременные капиталовложения на закупку, на капитальный ремонт
2) Единовременное капиталовложение на закупку автомобиля
3) Единовременные капиталовложения на закупку ЭВМ
180000
70000
20000
Итого
270000
Далее рассчитываем единовременные капиталовложения на установку дефектного оборудования в том случае, если тепловизионный контроль не производился.
Возьмем самый критический случай, если оборудование после аварии не подлежит никаким ремонтам и требует полной его замены.
Рассмотрим четыре дефекта выявленные с помощью тепловизионного контроля за один день диагностики
Первый рассчитанный дефект – нагрев болтового соединения шлейфа с верхним контактным зажимом высоковольтного ввода 110 кВ повышающего трансформатора мощностью 125000 кВА. Расчет замены транспортных налогов, так как стоимость этого трансформатора во много раз превышает все эти налоги. Единовременные капиталовложения на закупку трансформатора рассчитываются как произведение мощности трансформатора 125МВА на стоимость одного МВА номинальной мощности трансформатора 75000 рублей. В итоге единовременные капиталовложения на закупку трансформатора
125*75000=9375000 рублей.
Капиталовложения на затяжку болтового соединения не требуются, так как специализированные работники получают за это заработную плату и никакой замены оборудования не требуется ( случай со своевременной ИК – диагностикой).
Далее рассчитывается случай перегрева аппаратного зажима высоковольтного ввода масляного выключателя. Так же возьмем случай при котором никакие ремонты невозможны, то есть выключатель требует полной замены. Расчет производится подобно, без учета налогов.
Единовременные капиталовложения на защиту высоковольтного выключателя определяется как произведение единовременных капиталовложений на закупку одной фазы выключателя на 3., так как данный выключатель имеет три фазы и повреждение одной их них неминуемо ведет к повреждению остальных.
Капиталовложения на подтяжку болтового соединения данного нагрева также не требуются как и в предыдущем случае.
Единовременные капиталовложения на закупку одной фазы выключателя 300000 рублей. В итоге единовременные капиталовложения на закупку высоковольтного выключателя равны
300000*3=900000 рублей
Далее рассчитывается случай нагрева рабочего контакта разъединителя 110 кВ. Единовременные капиталовложения на закупку одной фазы разъединителя определяется как частность единовременных капиталовложений на закупку трех фаз разъединителя типа РАНД-110 на число дефективных фаз разъединителя, может быть равно от 1 до3, в наилучшем случае это число равняется1, так как дефект, то есть нагрев был обнаружен только в одной фазе. Единовременные капиталовложения на закупку разъединителя равны 87000 рублей. Значит единовременные капиталовложения на закупку одной фазы разъединителя
87000/3=29000 рублей.
Следующий пример аналогичен прредыдущему, только рабочее напряжение вдвое больше, следовательно стоимость обной фазы разъеденителя увеличивается тоже вдвое и капиталовложения в данном случае рассчитывается как произведение единовременных капиталовложений на закупку разъединителя умноженное на 2. Следовательно единовременные капиталовложения на одну фазу разъединителя
29000*2=58000 рублей.
По данному пункту все расчеты сводятся в таблицу 4
Затраты
Сумма/руб.
1) Единовременное капиталовложение на закупку трансформатора
2) Единовременное капиталовложение на закупку нового выключателя
9375000
900000
Продолжение таблицы 4
3) Единовременное капиталовложение на закупку разъединителя в 110 кВ
4) Единовременное капиталовложение на закупку разъединителя в 220 кВ
29000
58000
Итого
10362000
По данному подразделу уже можно сделать вывод о экономической эффективности применения тепловизионного контроля посмотрев на таблицу 3 и таблицу 4, но чтобы расчет был более точным, расчитываем годовые эксплуатационные затраты, хотя они тоже носят минимальный характер.
2.2 Расчёт годовых эксплуатационных затрат
2.2.1 Расчёт годовых эксплуатационных затрат на эксплуатацию тепловизора
Расчет годовых эксплуатационных затрат производится как сумма годовой оплаты труда обслуживающего персонала тепловизора, годовые отчисления на социальные нужды от оплаты труда, годовые затраты на ремонт тепловизора, прочие годовые затраты, общепроизводственные годовые затраты.
Годовая оплата труда расчитывается как произведение количества работников обслуживающих тепловизор на среднюю месячную заработную плату и на число месяцев в году. В расчетном случае обслуживающего персонала два человека, среднемесячная заработная плата составляет 4000 рублей для каждого. Из этого получается:
2*4000*12=96000 рублей.
Годовые отчисления на социальные нужды равны произведению коэффициента выполнения нормы на 0,0015, где коэффициент выполнения нормы равен единице.
Годовые затраты на ремонт тепловизора составляют 30000 рублей в год. Это постоянная величина отчисляемая АО “Оренбургэнерго” в ремонтное подразделение на текущий ремонт тепловизора.
Прочие годовые затраты на приобретение и использование в тепловизоре охладителя – азота равны 25 рублей за 100 литров; и затраты на топливо для автомобиля 5 рублей за литр. В среднем в год автомобиль проезжает около 26000 километров, отсюда:
5/10*26000=13000
расход азота составляет 100 литров в год. Отсюда:
25*600/100=150 рублей.
Общепроизводственные годовые затраты равны 0,001
Теперь, если суммировать все рассчитанные величины , то получится:
(2*4000*12)+0,0015+3000+13000+150+0,01=139150,0115 рублей
Данные по расчетам заносим в таблицу.
Таблица 5 – Годовые эксплуатационные затраты на эксплуатацию тепловизора
Затраты
Сумма, рублей
1) на оплату труда
2) на ремонт
3) прочие затраты
96000
30000
13150
Итого
139150
2.2.2 Расчет годовых эксплуатационнных затрат на установку – монтаж вновьпоставленного ннового оборудования
Не производится из-зи его ничтожности по сравнению со стоимостью нового оборудования и по данным электротехнической службы ОАО “Оренбургэнерго”.
Годовые эксплуатационные затраты на установку нового трансформатора равны 56000 рублей, на установку нового выключателя равны 30000 рублей, на демонтаж старого и установку нового разъединителя РЛНД 110кВ равны 15000 рублей, на демонтаж старого и установку нового разъединителя РЛНДЗ 220 кВ равны 17000 рублей.
Из приведенных цифр можно посчитать общие годовые эксплуатационные затраты на демонтаж и установку нового оборудования. Они определяются как сумма годовых эксплуатационных затрат на трансформатор, годовых эксплуатационных затрат на выключатель, годовых эксплуатационных затрат на разъединители в 110кВи 220кВ. В итоге общие годовые эксплуатационные затраты на оборудование составляют:
56000+30000+15000+17000=118000 рублей.
Эти данные сведены в таблицу 6
Таблица 6 – Общие годовые эксплуатационные затраты на оборудование
Затраты
Сумма, руб.
1) Годовые эксплуатационные затраты на трансформатор
2) Годовые эксплуатационные затраты на выключатель
3) Годовые эксплуатационные затраты на разъединитель в 110 кВ
4) Годовые эксплуатационные затраты на разъединитель в 220 кВ
56000
30000
15000
17000
Итого
118000
2.3 Расчет годовых приведенных затрат
2.3.1 Расчет годовых приведенных затрат на использование тепловизора
Собрав все данные получим годовые приведенные затраты при использовании тепловизора: это произведение нормативного коэффициента равного 0,12, единовременных капиталовложений на тепловизор и сумма годовых эксплуатационных затрат на тепловизор, равно:
0,12*270000+139150,0115= 171550,0115 рублей в год
Итог годовые приведенные затраты при использовании тепловизора равны 171550,0115 рублей
2.3.2 Годовые приведенные затраты на демонтаж старого и установку нового оборудования
С помощью тех же расчетов подсчитаем общие годовые приведенные затратына демонтаж старого и установку нового оборудования. Они рассчитываются как произведение производственного коэффициента равного 0,12 и общих единовременных капиталовложений на закупку нового оборудования равного 10362000 рублей и сумму годовых эксплуатационных затрат на демонтаж и установку нового оборудования равных 118000 рублей. Годовые приведенные затраты равны:
0, 12*10362000+118000=1361440 рублей
Общие годовые приведенные затраты были рассчитаны теоретически, можно сказать, что они не годовые, а единовременные затраты, так как обследование дефектного оборудования было выявлено за один день и не известно сколько оборудования в течении года ещё может быть выявлено (может быть десятки, а может несколько сотен единиц различного оборудования).
2.3.3 Расчёт экономической эффективности применения тепловизора
Расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования производится как отношение экономического эффекта от применения тепловизионного контроля к затратам на покупку и обслуживание тепловизора.
В свою очередь экономический эффект применения тепловизионнго контроля высоковольтного оборудования определяется как разность между общими годовыми затратами на демонтаж старого и установку нового оборудования и годовыми приведенными затратами при использовании тепловизора
Экономический эффект равен:
1361440-171550,0115=1189889, 989 рублей.
В свою очередь экономическая эффективность от применения тепловизионного контроля равна:
1189889,989/171550,0115=6,936111392
График экономической эффективности тепловизионного контроля приведен на рисунке 6.
По главе 2 можно сделать вывод, что применение тепловизионного контроля в настоящее время несет огромную экономию материальных средств а также отвечает за качественную рработу испытуемого оборудования. Как будущий менеджер я могу еще добавить и то, что применение тепловизора на много безопаснее чем использовать других средств тепловых измерений, которые не позволяют дистанционно и к тому же с большой точностью измерить какую-либо температуру. А это немпловажно так как электрический ток имеет нехорошее свойство, при приблежении к нему он поражает все живое. И повторюсь, как управленец я должна заботиться о безопасности и нормальных условиях работы моих подчиненных, выполняющих ту или иную работу связанную с любой опасностью.
Случаи повреждения сразу нескольких электродвигателей происходили не однажды, так как питание производится от одной сети и все электрооборудование электрически связано между собой.
По статистике на электростанции происходили случаи крупных аварий, когда выходили из строя сразу несколько мощных электродвигателей, таких как питательный электронасос, дымосос, дутьевой вентилятор, насос газоохладителей, коденсатный насос, конденсатный насос бойлеров, резервный маслонасос – которые питались с одной точки.
В следующем пункте производится расчет эффективности применения тепловизизонного контроля на примере вышеперечисленных двигателей.
3 Рекомендации по использованию тепловизора на других энергообъектах
3.1 Описание энергообъектов
Наряду со всеми достоинствами применения тепловизионного контроля у него есть еще и некоторые недостатки. Этот прибор не используется при выявлении дефектов низковольтного оборудования и оборудования среднего напряжения, тоесть он не используется на напряжениях в диапазоне от 0,4 кВ до 10 кВ.
Применение тепловизора на таких объектах дало бы в совокупности с высоковольтными объектами еще больший экономический эффект, так как некоторое низко и средневольтное оборудование на электростанциях имеет не только высокую стоимость (от 50000 до 1000000 рублей), не и жестко связано с основным технологическим процессом, нарушение которого ведет к аварийным ситуациям и в следствии чего, к недовыработке электроэнергии и тепла, а также к перерасходу горючего топлива, так – как при пусках турбогенераторов используется намнного больше топлива – газа, чем при его нормальной эксплуатации.
Приведем некоторые единовременные капиталовложения на закупку электродвигателей при их выходе из строя:
Питательный электронасос – 800000 рублей;
Конденсатный насос – 75000 рублей;
Конденсатный насосо бойлеров – 93000 рублей;
Насос газоохладителей – 75000 рублей;
Резервный маслонасос – 68000 рублей;
Дымосос – 600000 рублей;
Дутьевой вентилятор – 600000 рублей;
Регенератор воздухоподогрева – 75000 рублей;
Синхронный генератор или турбогенератор, он своей стоимостью перекрывает многое вместе взятое оборудование – 120000000 рублей.
Приведем некоторые технические данные турбогенератора при которых его нормальная работа не возможна и без специальных приборов не возможно определить его ненормальную работу.
Перекос напряжений по обмоткам – фазам статора генератора не должен превышать более 12 процентов, превышение же этого предела ведет к сильному нагреву как меди так и стали генератора, а соответственно греется и наиболее сложная и дорогая часть генератора – ротор и система возбуждения. Этот нагрев в корпусе генератора может привести к пожару стали, тоесть железо ярма статора будет просто расплавляться, тем самым расплавляя все остальное содержимое генератора.
Но этого можно избежать, если своевременно вмешаться тепловизионным контролем и на ранней стадии локализовать очаг нагрева.
Все приведенное выше можно отнести и к остальным электродвигателям.
Случаи повреждения сразу нескольких электродвигателей происходили не однажды, так как питание производится от одной сети и все электрооборудование электрически связано между собой.
По статистике на электростанции происходили случаи крупных аварий, когда выходили из строя сразу несколько мощных электродвигателей, таких как питательный электронасос, дымосос, дутьевой вентилятор, насос газоохладителей, коденсатный насос, конденсатный насос бойлеров, резервный маслонасос – которые питались с одной точки.
В следующем пункте производится расчет эффективности применения тепловизизонного контроля на примере вышеперечисленных двигателей.
3.2 Расчет экономичесой эффективности применения тепловизизонного контроля на низковольтном оборрудовании
Расчет производится так же как приведено выше
Зная единовременные капиталовложения на различные электродвигатели и ежегодные эксплуатационные затраты можно подсчитать годовые приведенные затраты на демонтаж старого , закупку и установку нового оборудования.
Единовременные капиталовложения сведены в таблицу.
Таблица 7 – единовременные капиталовложения
Затраты
Сумма, руб.
1) на закупку питательного энергонасоса
2) на закупку конденсатного насоса
3) на закупку конденсатного насоса байлеров
4) на закупку насоса газоохладителей
5) на закупку резервного маслонасоса
6) на закупку дымососа
7) на закупку дутьевого вентилятора
800000
75000
93000
75000
68000
600000
600000
Теперь приведем годовые эксплуатационные затраты по рассчитываемым
объектам.
Таблица 8 – Эксплуатационные затраты
Затраты
Сумма, руб.
1) на замену и устаноку питательного энергонасоса
2) на замену и установку конденсатного насоса
3) на замену и установку конденсатного насоса байлеров
4) на замену и установку насоса газоохладителей
5) на замену и установку резервного маслонасоса
6) на замену и установку дымососа
7) на замену и установку дутьевого вентилятора
82000
7400
9500
7500
7000
59000
60000
Из приведенных выше таблиц подставляем в формулу приведенных затрат
числовые значения и получаем по пунктам соответственно:
0,12 * 800 + 82 = 178 тысяч рублей затраты на питательный энергонасос;
0,12 * 75 + 7,4 = 16,4 тысяч рублей затраты на конденсатный энергонасос;
0,12 * 93 + 9,5 = 20,66 тысяч рублей затраты на конденсатный насос байлеров;
0,12 * 75 + 7,5 = 16,5 тысяч рублей затраты на насос газоохладителей;
0,12 * 68 + 7 = 15,16 тысяч рублей. затраты на резервнный маслонасос;
0.12 * 600 + 59 = 131 тысяч рублей затраты на дымосос;
0,12 * 600 + 60 = 132 тысяч рублей затраты на дутьевой вентилятор
Теперь все полученные приведенные затраты суммируются:
178 + 16,4 + 20,66 + 16,5 + 15,16 + 131 + 132 = 509,72 тысяч рублей.
Все полученные с помощью расчетов годовые приведенные затраты на оборудование сводятся в таблицу.
Таблица 9 – Годовые приведенные затраты
Затраты
Сумма, руб.
1) на питательный электронасос
2) на конденсатный насос
3) на конденсатный насос байлеров
4) на насос газоохладителей
5) на резервный маслонасос
6) на дымосос
7) на дутьевой вентилятор
178000
16400
20660
16500
15160
131000
132000
Теперь производятся сравнения приведенных годовых затрат на эксплуатацию тепловизора и суммарные приведенные затраты на закупку нового низковольтного оборудования, то есть производится анализ применения тепловизионного контроля на низковольтном оборудовании.
Из предыдущей главы мы знаем, что затраты на тепловизор равны 171,550 рублей, а полученные в этой главе суммарные годовые приведенные затраты равны 509,720 тысяч рублей.
Отсюда получается, что затраты на тепловизор в пять раз меньше, чем затраты на оборудование. Из приведенных выше данных можно подсчитать экономическую эффективность применения тепловизионного контроля на низковольтном оборудовании:
509720 – 171550 = 338170 рублей
Отсюда экономическая эффективность будет равна:
338170/171550=1,97
По полученным данным экономической эффективности можно сделать вывод, что эффективность применения тепловизионного контроля на низковольтного оборудования очевиден. И как предложение можно сказать, что низковольтным оборудованием не стоит принебрегать потому как определение дефектов носит очень важный характер и имеет экономический эффект.
Годовые приведенные затраты показаны на рисунке 1. Остальные техникоэкономические показатели сведены в таблицу 10.
Далее рассчитаем общий экономический эффект, то есть суммируем экономические эффекты применения тепловизора как на высоковольтном так и на низковольтном оборудовании:
1189890 + 338170 = 1528060 рублей.
Этот экономический эффект также показан в таблице 10.
Далее рассчитывается общая экономическая эффективность: 1528060/171550=8,91
Таблица 10 – Техникоэкономические показатели
Показатели
Сумма, тыс.руб.
1) Полные единовременные капиталовложения на закупку тепловизора
2) Капиталовложения на замену высоковольтного дефектного оборудования
3) Эксплуатационные затраты на тепловизор
4) Эксплуатационные затраты на оборудование
5) Приведенные затраты на тепловизор
6) Приведенные затраты на оборудование
7) Эффект 1
8) Эффективность 1
270
10362
139,150
118
171,550
1361,440
1189,890
6,94 долей
Продолжение таблицы 10
9) Приведенные затраты на закупку низковольтного оборудования
10) Эффект 2
11) Эффективность 2
12) Эффективность общая
509,720
338170
1,97
8,91
Принятые условные сокращения
кВт – киловатт
МВт – мегаватт
кВ – киловольт
кВА – киловольт-ампер
МВА – мегавольт – ампер
ИК – ннфракрасный
ИР.ГРЭС – Ириклинская государственная районная электростанция
ОР. ТЭЦ – Орская теплоэлектро централь
СТЭЦ – Сакмарская ТЭЦ
КТЭЦ – Каргалинская ТЭЦ
КРУ – комплектное распред устройство
МВ – маслянный выключатель
ВН – высокое напряжение
НН – низкое напряжение
Заключение
Дипломная работа написана на тему: “Расчет экономической эффективности применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования”.
Задачи, поставленные в дипломной работе выполнены.
1 Дано понятие экономической эффективности. Применение тепловизионной аппаратуры позволяет выявить дефект на ранней стадии развития и предотвратить возможное повреждение оборудования, тем самым повысить надежность энергоснабжения и снизить затраты на ремонты.
2 Дана краткая характеристика прибора. Прибор состоит из трех основных частей: тепловизионной камеры, аккумуляторных батарей и компьютера – анализатора данных. Из-за своей компактности может быть эксплуатируем одним оператором, для удобства эксплуатируется двумя.
3 Произведены расчеты экономической эффективности применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования и получены следующие результаты:
Затраты на приобретение тепловизора равны Зт = 171,550 тысяч рублей;
Затраты на приобретение нового высоковольтного оборудования Зобщ = 1361,440 тысяч ррублей;
Экономическая эффективность применения тепловизионного контроля высоковольтного оборудования Э = 1189,890 тысяч рублей.
4 Рекомендуется использовать тепловизионный контроль на
низковольтном оборудовании.
Экономическая эффективность при таком использовании составляет Э1 = 338,170 тысяч рублей.
Общий экономический эффект от применения тепловизионного контроля как на высоковольтном так и на низковольтном оборудовании составляет Эобщ = 1528,060 тысяч рублей.
Список использованных источников
1. “Единые нормы и расценки”. Сборник Е22, М.: Прейскурантиздат, 1987 г, 86 с.
2. “Единые нормы и расценки”. Сборник 38, М.: Стройиздат, 1984 г,94 с.
3. Н.Ф. Кравченко “Экономика и организация электроснабжения промышленных предприятий и районов”, О.: ОрПтИ, 1983 г, 56 с.
4. “ПУЭ”, издание шестое, Минэнерго СССР, М.: Энергоатомиздат, 1987 г ,354 с.
5. Б. А. Князевский, “Охрана трруда в электроустановках”, М.: Энергоатомиздат, 1983 г, 122 с.
6. “Сборник директивных материалов Главтехуправления Минэнерго СССР”, М.: Энергоатомиздат, 1985 г,164 с.
7. “Применение тепловизионных приемников для выявления дефектов высоковольтного оборудования”, Л.: ЛИПКЭн, 1990 г. – 57с.
8. “Методические указания по применению приборов инфракрасной техники”, М.: ОРГРЭС, 1995 г,396 с.
9. “Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок”, М.: Энергоатомиздат, 1989 г, 236 с.
10. АО “Оренбургэнерго”, НПП “ИнЭл”, 1997 г, 38 с.
11. И.В. Мешков, “Методическое пособие по оформлению дипломнной работы для сттудентов 5 курса по специальности 0611.00 – “Менеджмент””,О.: ОГУ, 1998 г 22 с.
12. “Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации”, М.: ОРГРЭС, 1996 г 652 с.
13. “Правила устроства электроустановок”, М.: Главгосэнергонадзо России, 1998 г,254 с .
14. Великанов К.М., Власов В.Ф., Карандашова К.С. Экономика и организация производства в дипломных проектах, 3-е изд. Л.:Машиностроение, 1977, 207с.
15. Голосовский С.И. Экономическая эффективность исследований и разработок. М.: Московский рабочий, 1973, 168с.
16. Л.Л.Вегер Расчет экономической эффективности и ее значение в условиях неопределенности. В.кн.: Проблемы управления научными исследованиями. М.: Наука, 1973, с 35-37.
17. Методика определения оптовых цен на новую продукцию производственно-технического назначения. М.: Прейскурант-издат., 1974, 32с.
18. Геращенко Л.Н. Бухгалтерский учет (методическое пособие). г. Донецк, 1995г, 84 с.
19. П.А.Левитский, В.Н.Мосин, А.И.Яковлев Экономика машиностроительной промышленности. М.:Мвшиностробние, 1980, 276 с.
20. Е.Н.Карлик, К.М.Великанов, В.Ф.Власов. Экономика машиностроения. Л.: Машиностроение, 1977, 392с.