Для увеличения диапазона регулирования по скорости в данную систему регулирования необходимо введение отрицательной обратной связи по скорости. Поэтому в математическом описании переходных процессов электропривода учитывается обратная связь по скорости. Структурная схема системы ПЧ-АД с отрицательной обратной связью по скорости будет иметь вид [2]:

Отметим, что структурная схема, в соответствии с рисунком 3.17, является линеаризованной системой электропривода.

Рисунок 3.17 - Структурная схема системы ПЧ-АД с обратной связью по скорости.

На схеме приняты следующие обозначения:

в - модуль жесткости механической характеристики ;

Т_э - эквивалентная электромагнитная постоянная времени цепей статора и ротора АД;

k_ПЧ - передаточный коэффициент функции ПЧ;

Т_ПЧ - постоянная времени цепи управления ПЧ;

Т_м - электромеханическая постоянная времени.

Уравнение движения, согласно передаточной функции W₁ структурной

схемы, можно записать в следующем виде:

, (3.15)

или

, (3.16)

где приращение скорости; приращение момента;

приращение статического момента нагрузки.

Согласно передаточной функции W₂ будем иметь следующее

соотношение:

, (3.17)

которое можно написать в виде дифференциального уравнения:

, (3.18)

где приращение угловой скорости электромагнитного поля АД.

Уравнение ПЧ, исходя из передаточной функции W₃, запишем:

, (3.19)

а РС ( передаточная функция W₄) представим уравнением:

, (3.20)

или

, (3.21)

Приращение запишем в следующем виде:

, (3.22)

где - приращение задающего сигнала;

- коэффициент обратной связи по скорости.

Таким образом, математическое описание частотно - регулируемого электропривода центробежного насоса можно представить следующей системой уравнений:

,

, (3.23)

,

,

.

3.4 Математическая модель центробежного насоса

Рассмотрим центробежный насос как объект управления и приведем математическое описание его статических и динамических режимов на основе математической модели центробежного насоса [3].

Математическое описание напорнорасходной характеристики насоса запишется в следующем виде:

(3.24)

где h0 - приведенный напор холостого хода насоса;

b - коэффициент, характеризующий линейную зависимость между напором и подачей насоса;

- коэффициент, характеризующий внутреннее гидравлическое сопротивление насоса.

В уравнении (3.24) два первых члена определяют процесс передачи энергии от рабочего колеса жидкости, а третий член определяет суммарные потери центробежного насоса, пропорциональные квадрату производительности. Из этого следует, что динамические показатели и инерционность насоса определяется двумя первыми слагаемыми уравнения (3.10). Для получения зависимостей, характеризующих поведение насоса в динамике, обозначим

как динамическую составляющую характеристику центробежного насоса.

Динамическую характеристику насоса с учетом переходных процессов в нем можно представить в виде:

, (3.25)

или

(3.26)

Следует отметить, что насос с системой ПЧ - АД с обратной связью по скорости представляют единый механизм, который обладает маховой массой, составленной ротором электродвигателя и рабочим колесом насоса и имеет механическую постоянную времени.

3.5 Моделирование системы ПЧ - АД - центробежный насос в MATLAB

Математическая модель системы ПЧ - АД с обратной связью по скорости - центробежный насос, на основе системы уравнений (3.23) и (3.25), будет иметь следующий вид:

,

,

, (3.27)

где постоянная времени переходных процессов в рабочем колесе насоса (аналогична электромагнитной постоянной времени электродвигателя).

Для удобства исследования переходных процессов динамики системы ПЧ - АД с обратной связью по скорости и центробежный насос, после несложных преобразований, систему уравнений (3.13) представим в следующем виде:

(3.28)

где

коэффициент линеаризации переменной .

Программа решения системы (3.28), при параметрах асинхронного двигателя 4А112М2У3:

параметрах ПЧ:

,

параметрах регулятора скорости, коэффициента обратной связи:

,

а также параметрах центробежного насоса К90/20:

представлена на рисунке 3.18:

function MMN

x0=[0;0;0;0;0];

[T,X]=ode45(@nass,[0 20],x0);

plot(T,X(:,1),'g-');

%plot(T,X(:,5),'k-');

hold on

grid

hold off

function dx=nass(t,x)

dx=zeros(5,1);

dx(1)=1.96*x(2)-78.6*x(1);

dx(2)=101.7*x(3)-101.7*x(1)-20*x(2);

dx(3)=5000*x(4)-1000*x(3);

dx(4)=5*(1-exp(-t/3))-0.74*(1.96*x(2)+0.56*x(1)-80*x(1)^2)- 0.74*x(1);

dx(5)=140*x(1)-20*x(5);

end

end

Рисунок 3.18 - программа решения системы, при параметрах асинхронного двигателя 4А112М2У3

Динамика системы ПЧ - АД - Центробежный насос может быть исследована на структурной схеме модели представленной на рисунке 3.19.

Рисунок 3.19 - Структурная схема модели системы ПЧ - АД - ЦБН в MATLAB

В программе, для решения системы дифференциальных уравнений (3.28) используется численный метод Рунге - Кутта [4].

Осциллограммы, полученные в результате моделирования, приведены на рисунках 3.20, 3.21. На рисунке 3.20 представлен переходной процесс скорости системы ПЧ - АД, на рисунке 3.21 представлен переходной процесс давления на выходе насоса.

Рисунок 3.20 Рисунок 3.21

На рисунках 3.22, 3.23 показаны переходные процессы системы ПЧ - АД и ЦБН при изменении параметров регулятора скорости ПЧ - АД ().

Рисунок 3.22 Рисунок 3.23

Визуальное исследование осциллограмм (рисунок 3.22, 3.23) показывает, что скорость вращения колеса насоса по качественным характеристикам соответствует скорости системы ПЧ - АД с обратной связью по скорости. Визуальное исследование осциллограмм (рисунок 3.24, 3.25) показывает, что темп нарастания давления (ускорение) выше, чем темп нарастания скорости системы ПЧ-АД.

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ условий труда в насосной станции

Расположение внутренних коммуникационных трубопроводов станции должно быть удобным для эксплуатации, осмотра и ремонта, а их пропускная способность рассчитана на возможность подачи насосными агрегатами заданного расхода жидкости, как в нормальных, так и в аварийных режимах работы станции.

Насосы, их двигатели и трубопроводы должны быть оборудованы необходимой арматурой, регулировочными приспособлениями и контрольно-измерительной аппаратурой.

Вновь построенные насосные станции включаются в постоянную эксплуатацию после приемки их приемочными комиссиями, проверяющими качество выполненных работ и соответствие всех элементов сооружений станции утвержденному проекту.

Управление работой насосной станции организуется в соответствии с инструкциями, утвержденными тем министерством, в ведении которого находится организация, руководящая эксплуатацией данной системы. Режимы работы насосной станции разрабатываются, а оперативное руководство ее эксплуатацией осуществляется диспетчерской службой, начальником насосной станции и утверждается главным инженером предприятия.

В данном дипломном проекте разрабатывается насосная установка системы горячего водоснабжения.

При эксплуатации насосной установки возможно воздействие на человека следующих опасных и вредных производственных факторов:

- возможность поражения электрическим током;

- наличие вращающихся частей;

- повышенный уровень вибраций;

- повышенный уровень шума;

- недостаток естественного света.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала вращающиеся части электродвигателей и насосов должны быть закрыты защитными кожухами. Уровень вибраций и шума должен быть ограничен в пределах, указанных ГОСТом. Недостаток естественного освещения должен компенсироваться искусственным. В соответствии с ГОСТом должна обеспечиваться электробезопасность.

Техническая эксплуатация действующих электроустановок насосной станции осуществляется электротехническим персоналом в соответствии с ведомственными Правилами технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) и Правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок (ПТБ). Действующими называют электроустановки или их участки, которые находятся под напряжением или на которые напряжение можно подать включением коммутационных аппаратов (выключателей, отделителей, разъединителей и др.).

Обслуживание электроустановок насосной станции осуществляется административно-техническим, дежурным, ремонтным или оперативно- ремонтным электротехническим персоналом. Лица из числа дежурного и оперативно-ремонтного персонала должны пройти необходимую теоретическую подготовку, обучение на рабочем месте и проверку знаний ПТЭ и ПТБ.

Оперативное обслуживание предусматривает периодические осмотры электрооборудования распределительных устройств, приборов релейной защиты и автоматики, кабельных и воздушных линий, а также производство необходимых оперативных переключений.

В процессе эксплуатации электроустановок насосной станции производятся работы, предусмотренные графиками планово-предупредительного ремонта действующего электрооборудования, профилактические испытания изоляции электрических машин, кабелей, наладка и проверка аппаратуры управления электроприводами, релейной защиты и автоматики и др., а также возможны внеплановые ремонты, ликвидация последствий аварий и п. т.

До начала работы на электроустановках насосной станции и в процессе ее выполнения необходимо выполнять организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность труда.

Разработанная САУ насосной установки реализуется в закрытом помещении и состоит из трёх уровней:

1. Верхний уровень

Сюда входит автоматизированное рабочее место оператора на базе персонального компьютера.

2. Средний уровень.

Состоит из микроконтроллера MC68HC908MR32 фирмы Motorola, связанного с ЭВМ, а также необходимых реле. Реализуется в электротехническом шкафе, и находится в комнате оператора.

3. Нижний уровень

Представляет собой преобразователь частоты (ПЧ) и контакторы, находится также в электротехническом шкафе.

План схема комнаты оператора представлена на рисунке 4.1. Работа осуществляется в 2 смены по 8 часов 5 дней в неделю двумя операторами.

Рисунок 4.1 - План схема комнаты оператора

1 - электротехнический шкаф, 2 - автоматизированный рабочий пункт оператора на базе персонального компьютера.

Рисунок 4.2 - Преобразователь частоты РЭН-2-02-УХЛ4

Таблица 4.1 - Габаритные размеры ПЧ

Таблица 4.2 - Характеристики ПЧ

Двигатель связан с ПЧ посредством кабеля. Двигатель может находится как в другой комнате так и в другом помещении в зависимости от технологического процесса.

Двигатель типа 4А112М2У3:

7,5 кВт

КПД 0.875

0.88

J_ДВ 0.086 кгм²

S_ном 1.86%

М_н 98.52 Нм

I_1н,ф 17.28 А

Рисунок 4.3 - Двигатель типа 4А112М2У3

Таблица 4.3 - Габариты двигателя

Необходимо произвести расчёт искусственного освещения в комнате для работы оператора. Кроме того при работе с двигателем существует опасность поражения электрическим током, а следовательно необходимо произвести расчёт зануления.

4.2 Расчёт искусственного освещения

Параметры комнаты оператора:

Длина - 6 метров;

Ширина - 4 метров;

Высота - 3 метра;

- коэффициент отражения потолка, = 70%;

- коэффициент отражения стен, = 50%;

- коэффициент отражения пола, = 10%.

В качестве источника искусственного освещения принимаем трубчатые люминесцентные лампы, так как в комнате нет естественного освещения также они обладают рядом преимуществ по сравнению с лампами накаливания.

По условиям эксплуатации выбираем светильник типа ПВЛМ-1х40. Размеры светильника:

а=1325 мм; b=90 мм; h=160 мм.

По таблице 4-4г [17], исходя из условий работы и минимальных размеров объекта различения, определяем:

разряд зрительных работ - IVг;

плоскость нормирования освещенности и высота объекта от пола - Г-0,8;

минимальная освещенность Е=150 лк;

коэффициент запаса К_з=1,5

1. Метод коэффициента использования

hс = 0,2м - высота подвеса светильника;

Н = 3 м - высота помещения;

Нр - высота от светильника до пола:

Нр = Н- hс = 3 - 0,2= 2,8 м;

, (4.1)

где:

Фрасч - расчетный световой поток в каждой из ламп, лм;

Еmin - минимальная освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса;

S - площадь помещения, м;

N - число светильников

- коэффициент использования светового потока;

Z - отношение средней освещенности к минимальной.

Для определения необходимо рассчитать индекс помещения:

S = 64=24 м (4.2)

по таблице 5-11 [17] определяем:

- коэффициент использования , = 0,39%;

- коэффициент отражения потолка, = 70%;

- коэффициент отражения стен, = 50%;

- коэффициент отражения пола, = 10%.

лм;

По таблице 2-10 [17] выбираем лампы люминесцентные ЛД 40-4

Фл = 2225 Лм, Рл =40 Вт.

Отклонение от нормы:

, (4.3)

что находится в пределах допустимого (допускается от -10% до + 20%)

Вт/м , (4.4)

2. Проверка расчетной мощности методом удельной мощности.

N = 6 шт.

Руд = 7,4Вт/м при Е = 100 Лк, Кз = 1,5 /17, стр 161таблица 5-41/;

Пересчитываем для Е = 150 Лк

Вт/м

Вт, (4.5)

по таблице 2-12 [17] выбираем лампы ЛД -40.

Расположение светильников представлено на рисунке 4.4.

Тип светильника ПВЛМ-1х40

Рисунок 4.4 - Расположение светильников

4.3 Расчет зануления

Расчет сводится к проверке условия обеспечения отключающей способности зануления: J_кз>3J^н_пл.вст>1,25J^н_авт

Исходные данные:

1. Трансформатор питающей подстанции мощностью 1000КВА, соединения-«треугольник-звезда».

2. Кабель от подстанции до вводов цеха:4-х жильный,L=100м,сечения 3 Ч 50+1Ч35,AL.

От щитка до двигателя L=30м, 3 Ч 10+1Ч6,AL.

3.Номинальная мощность двигателя-7,5кВт;

=87,5%; = 0,88; J^пуск /J^ном = 7,5.

Рисунок 4.5 - Схема замещения

Расчет J_кз производится по формуле:

J_кз= U_ф/(Z_т/3+Z_п) (4.6)

где U_ф - фазное напряжение, В; Z_т - сопротивление трансформатора, Ом; Z_п - сопротивление петли «фаза-нуль», которое определяется по зависимости

, (4.7)

где R_н; R_ф - активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом; X_ф; X_о - внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников соответственно, Ом; Х_и - внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом.

Значение Z_т зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора.

В данном случае Z_т = 0,081 Ом.

1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя _.

кВт, (4.8)

А, (4.9)

где Р - номинальная мощность двигателя, кВт; U_н - номинальное напряжение, В; = 0,9 - коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание;

2. Для расчета активных сопротивлений R_н и R_ф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле:

R = с•? / S Ом, (4.10)

где с - удельное сопротивление проводника (для меди с = 0,018; для алюминия с = 0,028 Ом•мм²/м); ? - длина проводника, м; S - сечение, мм².

R_ф1 = 0,028 •100/50=0,056 Ом

R_ф2 = 0,028 •30/10=0,084 Ом

R_ф? = 0,056+0,084=0,14 Ом

R_н1 = 0,028•100/35=0,08 Ом

R_н2 = 0,028•30/6=0,14 Ом

R_н? = 0,08+0,14=0,22 Ом

3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников X_ф и X_о невелико и составляет 0,0156 Ом/км, т.е. X_ф = 0,0156•0,13 = 0,0020 Ом; X_о = 0,0156•0,13 = 0,0020 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0,6 Ом/км.

4. Основные технические характеристики электродвигателя 4А112М2У3: N = 7,5кВт; =87,5%;

= 0,88; J^пуск /J^ном = 7,5 А

5. Зная вычисляем пусковой ток электродвигателя.

Определяем номинальный ток плавкой вставки

где б - коэффициент режима работы (б = 1,6…2,5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) б = 1,6…1,8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы и т. д.), б = 2…2,5. В нашем случае принимаем б=2,5.

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

> = 3•43,2= 129 А

Рассчитываем плотность тока д в нулевом проводнике.

д = /S = 129/100 = 1,29 А/мм²

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Х_и = 0,6 Ом/км

Х_и = 0,6•0,13 = 0,078 Ом

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Z_п и ток короткого замыкания.

Проверим, обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

>; 555,5 > 3•43,2А; 555,5 > 129 А

>;

Потенциал корпуса поврежденного оборудования:

Uк = Iкз ^. Zн = 555,5^. 0,22 = 122,14 В, (4.11)

где Zн - сопротивление нулевой жилы кабеля, Zн = Rн , так как величина внутреннего индуктивного сопротивления Хн алюминиевого проводника сравнительно мала (около 0,0156 Ом/км).

Ток, проходящий через тело человека, равен:

(4.12)

Согласно ПУЭ такая величина тока является допустимым при времени воздействия соответственно 0,18 и 0,47 с, т.е. время срабатывания автоматического выключателя и предохранителя не превышает допустимых величин.

5. Экономическая часть

Настоящий бизнес-план составлен для предприятия насосной станций по обслуживанию жилых домов ТОО «Водоканал», находящегося в мкр Аксай-3. Компания планирует модернизацию (замена двигателя постоянного тока с ТП на асинхронный двигатель с преобразователем частоты ПЧ АД) - экструдера, которая будет обслуживать системой водоснабжения жилых домов с целью последующего сбыта организациям-потребителям. При этом рассматривается вопрос целесообразности закупки и установки нового оборудования. Как вариант рассматривается асинхронный двигатель с частотным регулированием ПЧ АД, его мощность составляет 7,5 кВт/ч, район по гололеду безопасный. В данном районе необходимость строительства чтобы обеспечивать водой жилых домов.

В данном регионе население из года в год увеличивается и при этом нагрузка тоже увеличивается. Для определения показателей экономической и финансовой эффективности расчетный период насосной станции принимаем в пределах 8-10 лет. Период строительства насосной станции берем от одного до полтора года.

?арастырылып отыр?ан сор?ы станциясында электр энергиясына триф 13,45 тенге/кВт*са?.

Организационная структура управления проектируемого энергообъекта принята насосная станция.

Ремонт части оборудования, арматуры и токопроводов выполняется силами персонала подстанции, включаемого в штатное расписание. Особо сложные ремонтные работы выполняются с привлечением персонала специализированных ремонтных организаций.

Строительство и эксплуатация рассматриваемых объектов осуществляется за счет привлечения собственных средств организации и заемного капитала, потенциальных инвесторов.

100% акций подстанции принадлежат АО «Водоканал».

Схема выплаты процентов за кредит принимаем из расчета 15 % годовых, начиная с первого года эксплуатации. Кредит на строительство ПС берется в АТФ Банке.

Экологическая ситуация в районе размещения насосной станции находится в пределах установленных санитарных норм. Строительство ПС на экологическую ситуацию в регионе не повлияет.

УК = К₀ + К_М + К_ЧП , (5.1)

где К₀ - затраты на приобретение оборудования, включающие в себя расходы на транспортировку;

К_М - затраты на монтаж;

К_ЧП - стоимость частотного преобразователя

Затраты на транспортировку оборудования принимаются равными 10% от стоимости оборудования. Стоимость асинхронного двигателя требуемой мощности - 95 тыс. тенге (по публикуемым в СМИ прайс-листам).

Затраты на монтажные расходы составят примерно 7% от стоимости оборудования:

Стоимость соответствующего преобразователя частоты составляет 600 тыс.тенге (по публикуемым в СМИ прайс-листам).

Тогда капитальные затраты:

УЭ = ФОТ + Сс + М + Э + А + Н, (5.2)

где ФОТ - фонд оплаты (основная и дополнительная заработная плата);

Ос - социальный налог (13% от ФОТ);

М - материальные затраты и запасные части (0,5% от капитальных вложений);

Э - электроэнергия для производственных нужд;

А - амортизационные отчисления (нормы амортизационных отчислений для отрасли - 5-10%);

Н - накладные расходы (косвенные расходы, сюда можно отнести все неучтённые расходы - управленческие, хозяйственные, затраты за обучение кадров, транспортные расходы). Обычно это 15 % от суммы всех остальных затрат.

Для вычисления заработной платы в таблице 5.1 приведем среднемесячные оклады обслуживающего персонала.

Таблица 5.1 - Среднемесячные оклады обслуживающего персонала

Основная заработная плата за год составит:

ЗП_ОСН = 1648,08 тыс. тенге.

При расчете фонда заработной платы следует учесть премии для выплаты рабочим (20%):

П = ЗП Ч 0,2 = 1648,08 Ч 0,2 = 329,616 тыс. тенге

Определение годовых затрат на электроэнергию с учётом потерь (для ПЧ АД):

, (5.3)

где W - годовое потребление электроэнергии ТПЧ АД

И_У.Э - тариф на электроэнергию Иуэ = 13,45 тенге/кВт*ч

N - количество двигателей (в нашем случае N = 1)

Потери электроэнергии.

, (5.4)

где - средние потери активной мощности рассматриваемого элемента электропривода;

Тг - годовое время работы (Т_М -10%Т_М).

Средние потери активной мощности:

, (5.5)

где - максимальные потери активной мощности;

т - относительное время использования максимума потерь;

, (5.6)

где Т_М - годовое число часов использования максимума нагрузки, 5 дней в неделю по 8 часов.

Максимальные потери активной мощности определяются:

, (5.7)

где - потери холостого хода

, (5.8)

- номинальные загрузочные потери

, (5.9)

К₃ - коэффициент загрузки, К₃=0,8

, (5.10)

=7,5 кВт (по паспортным данным)

Годовое потребление электроэнергии.

, (5.11)

Потребление электроэнергии плюс потери.

, (5.12)

Определение годовых затрат на электроэнергию с учётом потерь (для ДПТ с ТП):

где W - годовое потребление электроэнергии ДПТ с ТП

И_У.Э - тариф на электроэнергию Иуэ = 13, 45 тенге/кВт*ч

N - количество двигателей (в нашем случае N = 1)

Потери электроэнергии.

где - средние потери активной мощности рассматриваемого элемента электропривода;

Тг - годовое время работы (Т_М -10%Т_М).

Средние потери активной мощности:

где - максимальные потери активной мощности;

т - относительное время использования максимума потерь;

где Т_М - годовое число часов использования максимума нагрузки, 5 дней в неделю по 8 часов.

Максимальные потери активной мощности определяются:

где - потери холостого хода

- номинальные загрузочные потери

К₃ - коэффициент загрузки, К₃=0,8

=7,5 кВт (по паспортным данным)

Годовое потребление электроэнергии.

Потребление электроэнергии плюс потери.

Показатель чистого приведенного дохода (Net Present Value, NPV) позволяет сопоставить величину капитальных вложений (Invested Сapital, IC) с общей суммой чистых денежных поступлений, генерируемых ими в течение прогнозного периода, и характеризует современную величину эффекта от будущей реализации инвестиционного проекта. Поскольку приток денежных средств распределен во времени, он дисконтируется с помощью коэффициента r. Коэффициент r устанавливается, как правило, исходя из цены инвестированного капитала.

NPV, или чистая приведенная стоимость проекта является важнейшим критерием, по которому судят о целесообразности инвестирования в данный проект. Для определения NPV необходимо спрогнозировать величину финансовых потоков в каждый год проекта, а затем привести их к общему знаменателю для возможности сравнения во времени. Чистая приведенная стоимость определяется по формуле:

, (5.13)

где - инвестиции в данный проект, тыс. тг.,

- поток наличности, тыс. тг.,

r - ставка дисконтирования,

t - время реализации проекта, год.

Таблица 5.2 - Расчет NPV

Расчет ведется до первого положительного значения NPV, т.е. до 3-го года. NPV больше нуля, следовательно, при данной ставке дисконтирования проект является выгодным для предприятия, поскольку генерируемые им cash-flow превышают норму доходности в настоящий момент времени.

Под внутренней нормой прибыли инвестиционного проекта (Internal Rate of Return, IRR) понимают значение коэффициента дисконтирования r, при котором NPV проекта равен нулю:

при IRR = r , (5.18)

Экономический смысл критерия IRR заключается в следующем: IRR показывает максимально допустимый относительный уровень расходов по проекту. В то же время предприятие может реализовывать любые инвестиционные проекты, уровень рентабельности которых не ниже текущего значения показателя цены капитала.

Рассчитаем IRR для r = 25 % банковского процента и методом интерполяции при помощи r = 15 % определим IRR по формуле:

, (5.19)

где - банковский процент в размере 15 %,

- банковский процент в размере 25 %,

- NPV при банковском проценте 15 %,

- NPV при банковском проценте 25 %.

IRR служит индикатором риска. В нашем случае IRR не превышает нашу процентную ставку, это хороший показатель.

Определяем срок окупаемости. Метод состоит в определении того срока окупаемости, который необходим для возмещения суммы первоначальных инвестиций.

, (5.20)

Рассчитаем срок окупаемости PP:

CF_? = 1579,098тыс. тг,

I₀= 2631,83тыс. тг

Из этих данных рассчитаем срок окупаемости инвестиций в проект.

Из приведенных расчетов видно, что срок окупаемости инвестиций составил 1 года 7 месяца.

Таким образом, анализ приведённых финансово-экономических показателей свидетельствует об эффективности инвестиций в рассматриваемый проект.

Таблица 5.3 - Технико-экономические показатели энергетических объектов

Таблица 5.4 - Показатели финансово-экономической эффективности инвестиций

Заключение

В соответствии с заданием на дипломный проект был разработан электропривод и система автоматического управления насосной установки.

Система управления позволяет избежать гидравлических и пневматических ударов в водопроводной сети путем поддержания на заданном необходимом уровне напора воды. Наличие датчиков температуры и разности давлений (расхода) позволяет рассчитать напор, необходимый для обеспечения требуемого расхода, что позволяет сделать систему более экономичной.

Применение регулируемого привода увеличивает срок службы двигателя привода насоса и обеспечивает требуемую подачу воды и соответствующий ей расход электроэнергии. Используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и с комплектным преобразователем частоты.

Особенностью нашей разработки является возможность модернизации насосной установки без переделки основного оборудования. Система имеет возможность применять два уровня управления.

Нижний уровень (разработанный) обеспечивает контроль параметров водопроводной сети и управление оборудованием насосной установки. Осуществляется контроль расхода воды в сети.

Верхний уровень управления будет предназначен для контроля данной установки, возможности оперативного вмешательства в процесс управления, а также хранения и документирования информации о ходе протекания процесса водоподачи в течение одного года. Верхний уровень управляется на основе персональной ЭВМ и обеспечивает задание параметров и отображение хода протекания процесса на мониторе. Верхний уровень обеспечивает работу нескольких систем нижнего уровня.

При применении предлагаемой автоматизированной системы управления на предприятиях и в жилищно-хозяйственных организациях основной экономический эффект достигается за счет:

снижения расхода энергоносителя;

улучшения качества водоснабжения.

В результате исследования динамических характеристик реальной системы насосной установки при свойственных ей внешних воздействиях при помощи программы SIMULINK из прикладного пакета MATLAB 7.0 была проверена работоспособность предложенной системы электропривода и регулирования напора в водопроводной сети.