(4.5)

Ток срабатывания защиты выбирают по двум условиям:

а) отстройки от броска тока намагничивания при включении силового трансформатора:

(4.6)

б) отстройки от тока небаланса при внешних КЗ

(4.8)

Ток небаланса:

(4.9)

Коэффициент чувствительности определим по формуле (3.4). При этом он должен быть больше, либо равен 2.

КЧ?2

Исходные данные и результаты расчетов и занесем в табл. 4.2

Таблица 4.2

Данные для расчета уставок дифференциальной защиты

Базовыми элементами асинхронного частотно-регулируемого электропривода являются управляемый преобразователь частоты ПЧ (UZF), питающийся от промышленной сети напряжением Uс и частотой fс и асинхронный двигатель АД (М), питающийся от ПЧ (рис.5.1). При необходимости согласования мощности и входных напряжений питания собственно ПЧ с сетью между ними может устанавливаться согласующий трансформатор TV1. Для ограничения токов короткого замыкания и перенапряжений на входе ПЧ могут устанавливаться токоограничивающие реакторы L1 и дополнительные RC - фильтры Ф1. При необходимости согласования выходного напряжения ПЧ и цепи питания М (например, для высоковольтных электрических машин) между ними могут устанавливаться согласующие трансформаторы TV2. При значительном удалении двигателя от преобразователя (при длине кабельной связи между ними более 50 м, а для ряда преобразователей и более 200 м) на выходе ПЧ для ограничения перенапряжений на его выходных силовых полупроводниковых элементах устанавливаются фильтрующие дроссели L2, а также помехоподавляющие RC-фильтры Ф2.

Рис.5.1. Состав силовой части системы ПЧ-АД

Выходные частота f1 и фазное напряжение U1 (или ток I1) ПЧ определяются соответственно сигналами управления uf и uu. Изменением частоты f1 и напряжения U1 (или тока I1) обеспечивается регулирование основных координат АД (тока, электромагнитного момента М, угловой скорости ?).

Наибольшее распространение получили две группы управляемых полупроводниковых ПЧ:

1) преобразователи со звеном постоянного тока и автономным инвертором АИ (напряжения АИН или тока АИТ);

2) преобразователи с непосредственной связью питающей сети и нагрузки ПЧНС (без модуляции и с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения).

Преобразователь по системе ПЧ-АД состоит из трех силовых блоков: управляемого или неуправляемого выпрямителя UZ1, силового фильтра Ф (C или LC типа) в звене постоянного тока и автономного инвертора UZ2 рис.5.2,а, рис.5.3,а. АИ может быть выполнен либо на основе однооперационных тиристоров с искусственной их коммутацией, либо на запираемых (GTO) тиристорах, либо на полностью управляемых силовых транзисторах (чаще всего на базе IGBT-модулях, содержащих транзистор с изолированным затвором и шунтирующий его силовой диод).

АИН рис.5.2,а является источником напряжения. Благодаря емкости С фильтра Ф и обратным диодам VD1-VD6, подключенным параллельно силовым ключам VT1-VT6, при работе АИН на активно-индуктивную нагрузку, к числу которой относится АД, обеспечивается обмен реактивной энергией между АД и звеном постоянного тока. Они обеспечивают непрерывность цепи тока в обмотках М при отключении их от источника питания в процессе коммутации и возврат запасенной магнитной энергии в конденсатор фильтра.

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

б) в)

Рис.5.2. Схема силовой части АИН (а) и диаграммы его выходных напряжений при АИМ (б) и ШИМ (в)

Выходное напряжение АИН может регулироваться двумя способами:

1) при управляемом выпрямителе UZ1? изменением напряжения в звене постоянного тока, когда инвертору отводится роль лишь коммутатора фаз, формирующего требуемую частоту (АИН с амплитудно-импульсной модуляцией АИМ);

2) при неуправляемом выпрямителе - широтно-импульсным регулированием напряжения в инверторе за счет модуляции напряжения несущей частоты (частоты коммутации силовых ключей) сигналом требуемой частоты (АИН с широтно-импульсной модуляцией ШИМ). Диаграммы выходных фазных напряжений U и первых их гармоник U1 для АИН с АИМ и с ШИМ показаны соответственно на рис.5.2, б и рис.5.2, в.

В ПЧ с АИН отсутствует рекуперация энергии в питающую сеть. При необходимости возврата энергии в сеть питания входной выпрямитель в ПЧ с АИН должен быть реверсивным и управляемым (на рис.5.2,а изображен пунктиром). При отсутствии подобного выпрямителя для обеспечения режима динамического торможения АД параллельно фильтру Ф устанавливается узел сброса энергии ЕS на основе ключа VT7 и силового резистора R. При превышении допустимого напряжения на выходе фильтра ключ VT7 открывается и обеспечивает разряд конденсатора на резистор R.

В ПЧ с АИТ (рис.1.3, а) управляемый преобразователь UZ1 работает в режиме источника тока, а инвертор UZ2 обеспечивает коммутацию обмоток статора АД силовыми ключами VT1-VT6. Главные технические отличия ПЧ с АИТ от ПЧ с АИН в наличии индуктивного L ? фильтра и отсутствии емкостного фильтра на выходе выпрямителя, отсутствии обратных диодов, шунтирующих силовые ключи, и наличии конденсаторов C1, C2, С3 на выходе инвертора, являющихся источником реактивной энергии для нагрузки преобразователя частоты.

а) б)

Рис.5.3. Схема силовой части АИТ (а) и диаграммы его выходного тока (б)

При переходе АД в генераторный режим изменяется направление его ЭДС и инвертор, который переходит в режим выпрямителя стремиться увеличить ток Id в звене постоянного тока. Однако за счет отрицательной обратной связи по току Id (датчик тока UA на рис.5.3,а) преобразователь UZ1 переводится в режим инвертора, ведомого сетью, сохраняя прежнее направление и значение Id и обеспечивая тем самым режим рекуперативного торможения АД. Диаграммы выходного фазного тока I АИТ и первой его гармоники I1 даны на рис. 5.3,б.

К достоинствам преобразователей по системе ПЧ?АИ относятся:

высокий диапазон частот выходного напряжения АИН (практически от 0 до 1500 Гц), ограничиваемый лишь частотой коммутации и коммутационными потерями в силовых ключах автономного инвертора (для АИТ максимальная выходная частота тока до 100 -125 Гц);

низкий уровень гармонических составляющих напряжения или тока статора двигателя и тока, потребляемого из сети питания;

высокий коэффициент мощности (до 0,95 ? 0,98) в преобразователях с неуправляемым выпрямителем. В случае применения управляемого выпрямителя коэффициент мощности меньше и близок коэффициенту мощности в системах тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока;

относительно небольшое число силовых ключей преобразователя (по сравнению с ПЧНС) и более простая схема их управления, не требующая синхронизации с питающей сетью;

для АИТ возможность рекуперации энергии в сеть и безаварийность режима короткого замыкания по выходу.

К недостаткам подобных преобразователей следует отнести:

двукратное преобразование энергии (с переменного напряжения питающей сети на постоянное напряжение выпрямителя, а затем с постоянного на переменное выходное напряжение инвертора), что снижает результирующий КПД преобразователя частоты (до 0,94 ?0,96);

зависимость (для тиристорных ключей АИ) условий их искусственной коммутации от cos ? и уровня нагрузки двигателя;

для АИН отсутствие (без дополнительной управляемой инверторной группы в блоке выпрямителя UZ1) возврата энергии в питающую сеть преобразователя, что ограничивает быстродействие регулирования скорости АД в тормозных его режимах, высокие требуемые значения емкости фильтра Ф и, соответственно, большие габариты конденсаторной батареи;

для АИТ невозможность работы на групповую нагрузку, существенные масса и габариты реактора фильтра Ф, наличие коммутационных перенапряжений на силовых ключах, более низкий cos? по сравнению с АИН с ШИМ и неуправляемым входным выпрямителем.

Основу ПЧНС составляют управляемые реверсивные выпрямители в каждой из фаз АД. На рис.5.4,а дан пример трехфазного с нулевой схемой выпрямления ПЧНС. Силовыми ключами выпрямителей К1.1 - К3.3 могут быть встречно включенные тиристоры VS, запираемые GTO тиристоры, либо полностью управляемые силовые транзисторы VT (IGBT-модули) рис.5.4, б, в. Формирование выходного напряжения или тока ПЧНС производится из отрезков кривых напряжения питающей сети за счет циклического подключения нагрузки на определенные интервалы времени к различным фазам питающей сети.

Для тиристорных ключей ПЧНС воздействуя сигналом управления uу на уровень и частоту изменения углов управления выпрямителей так, чтобы средние за полупериод питающей сети значения напряжений выпрямителей U изменялись в течение полупериода выходного напряжения по синусоидальному закону, можно регулировать частоту и амплитуду их средних выходных напряжений U1 рис.5.4, г. При полностью управляемых ключах ПЧНС возможна широтно-импульсная модуляция выходного напряжения или тока I1 (при наличии обратной связи по току) каждого из выпрямителей рис.5.4, д

а) б) в)

г) д)

Рис.5.4. Схема силовой части ПЧНС (а), варианты его силовых ключей (б, в) и диаграммы выходных напряжений (г) и тока (д)

К достоинствам ПЧНС относятся:

однократное преобразование энергии и, следовательно, высокий КПД (от 0,95 до 0,97);

реверсивный режим работы выпрямителей и, соответственно, свободный двухсторонний обмен реактивной и активной энергией между питающей преобразователем сетью и электрической машиной. В итоге с помощью ПЧНС обеспечиваются все возможные энергетические режимы работы машин переменного тока, включая и режим рекуперативного торможения;

для однооперационных тиристоров естественный режим коммутации за счет напряжения питающей сети, что повышает надежность работы подобных преобразователей;

устойчивый режим работы на нагрузку с любым cos ?;

возможность реализации весьма низких частот выходного напряжения преобразователя;

возможность за счет параллельного соединения вентильных групп технической реализации преобразователей частоты большой мощности (до десятков МВт).

К недостаткам ПЧНС следует отнести:

ухудшение формы выходного напряжения при увеличении частоты, и тем самым заметное, особенно для ПЧНС на основе однооперационных тиристоров, ограничение верхнего диапазона частоты выходного напряжения, обусловленное дискретностью и несущей частотой выходного напряжения до f.max ? mfс / (8?10), где m ? пульсность выпрямления преобразователя. Для ПЧНС с ШИМ возможна реализация более высоких частот выходного тока;

сравнительно большое число силовых полупроводниковых элементов и для однооперационных тиристоров необходимость жесткой синхронизации схемы управления ими с питающей сетью;

низкий (по сравнению с АИН) коэффициент мощности, и особенно при уменьшении амплитуды выходного напряжения преобразователя в области малых частот.

Применение ПЧНС наиболее рационально в высокодинамичных электроприводах с тяжелыми технологическими режимами (например, в горно-добывающей, металлургической, строительной промышленности), а также в приводах большой мощности.

Технические характеристики преобразователей частоты и частотно-регулируемых электроприводов на их основе производства основных зарубежных и Российских фирм представлены в таблице 5.1.

Характеристики системы ПЧ-АД в большой мере связаны с применяемым видом ПЧ, хотя и имеют ряд общих показателей. Для их оценки пользуются понятием управляемого идеализированного ПЧ со следующими свойствами:

это источник синусоидального напряжения или тока, число фаз которого равно числу фаз АД;

обеспечивается двусторонний обмен энергией между питающей сетью и АД;

внутреннее сопротивление выходной цепи одной фазы ПЧ, реально включающее в себя активное сопротивление Rп и индуктивность Lп, за счет отрицательных обратных связей по напряжению или току ПЧ стремиться к нулю (для источников напряжения) или к бесконечности (для источников тока);

по цепям управления это безинерционное звено с линейным коэффициентом усиления по напряжению (току) и частоте.

Таблица 5.1

Характеристики частотных преобразователей

5.3 Выбор управляемых выпрямителей, преобразователей частоты, системы управления приводом

Для значительного повышения производительности труда необходимо, чтобы управление всеми технологическими операциями можно было автоматизировать. Это означает, что система управления буровой должна быть комплексной, то есть включать в себя:

Систему управления двигателями постоянного и переменного тока

Автоматизированную систему управления технологическими процессами

Терминалы ручного управления

Есть достаточное количество фирм , предлагающих подобные решения. Остановимся на компании Bentec Gmbh Drilling & Oilfield systems. Она предлагает набор законченных решений для комплектования буровой установки. В него входят:

Модульное комплексное тиристорное устройство (КТУ). Укомплектуем его модулями оперативного питания; модулями управляемых выпрямителей, для управления двигателями буровых насосов, двигателя ротора, двигателя буровой лебедки; модулем частотного преобразователя для управления двигателями СВП; модулем тормозных сопротивлений; автоматизированной системой компенсации реактивной мощности с батареями статических конденсаторов

Автоматизированной системой управления двигателями 0,4 кВ, как то: регулятор подачи долота, вспомогательная лебедка, насосы, вентиляторы, мешалки, сепараторы дегазаторы, пескоотделители и прочая нагрузка

Модемы, для передачи информации и приема управляющих команд.

Терминалы приема информации и передачи управляющих команд

6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 безопасность работающих

Безопасность труда в большей степени зависит от совершенства технологии добычи газа и уровня технической оснащенности предприятия.

В нефтегазовой промышленности при неправильной организации труда и при несоблюдении определенных профилактических мероприятий может иметь место вредное воздействие на человека нефтяных паров, газов и других веществ, применяемых или сопутствующих производственному процессу.

Многие технологические процессы в нефтяной и газовой промышленности осуществляются с применением токсичных веществ и образованием пыли. К группе токсичных относятся химические вещества, объединяемые в группу ядов, которые при неправильной организации производства могут привести к отравлениям или наркотическим действиям.

К числу факторов производственной сферы, представляющих потенциальную опасность можно отнести:

неправильную организацию производственного процесса;

движущиеся элементы;

производственные вредности (недостаток освещения, газ,
несоответствующие условия микроклимата и др.);

наличие взрывоопасных смесей и легко воспламеняющихся
материалов.

Чтобы максимально снизить риск получения производственных травм или профессиональных заболеваний необходимо: все работы организовывать согласно "Единой системы управления и охраны труда" (ЕСУОТ), "Правил технической эксплуатации электроустановок" (ПТЭ), "Правил технической безопасности при эксплуатации электроустановок" (ПТБ) и различных ведомственных норм и правил.

Концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должны превышать предельно допустимых норм в соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88 табл. 6.1

Таким образом безопасная эксплуатация электрооборудования для сбора, подготовки и транспортировки нефти и газа обеспечивается строгим соблюдением технических условий, строительных норм и правил проектных решений, хорошим качеством строительно-монтажных работ, поддержанием необходимой герметичности оборудования и трубопроводов, предупреждением коррозии, своевременным устранением утечек, соблюдением сроков ремонтов и технических осмотров, постоянным надзором за исправностью оборудования.

Таблица 6.1

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

6.2 Опасность поражения электрическим током

В процессе эксплуатации электрооборудования возможна некоторая вероятность прикосновения человека к токоведущим частям. Электротравмы возникают при контакте с токоведущими частями, при пробое электроизоляции и возникновения напряжения на нетоковедущих металлоконструкциях, при попадании в поле растекания тока в земле около упавших проводов или заземлителей (поражение шаговым напряжением).

Электрический ток, проходя через тело человека, может вызвать тяжелые травмы и смерть. Степень поражения определяется силой тока, частотой, длительностью и индивидуальными свойствами человека.

Установлено также, что безопасным является переменное напряжение, не превышающее 42В и постоянное не превышающее 110 В; допускается устанавливать меньшие значения безопасных напряжений. Однако термин "безопасное" напряжение в данном случае является условным, так как при определенных условиях попадание человека под напряжение даже значительно ниже 42 В может привести к электротравме.

6.3 Пожарная безопасность

Буровая установка является достаточно опасным объектом в пожарном отношении. Это обусловлено тем, что газ и газовый конденсат горюч и способен воспламеняться при сравнительно невысоких температурах.

Проектом предусмотрен необходимый объем мероприятий по технике безопасности и охране труда, а также противопожарные мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию запроектированных объектов.

Технологическая схема и комплектация основного оборудования гарантируют непрерывность производственного процесса за счет оснащения технологического оборудования системами автоматического регулирования, блокировки и сигнализации.

В целях обеспечения безопасности работающих на буровой, возникновение пожара контролируется датчиками сигнализации пожара. Для извещения персонала о возникновении пожара установлены лампы сигнализации, звуковой сигнал подается с помощью сирены.

В качестве средств первичного пожаротушения, для ликвидации пожара на его начальной стадии, используются: огнетушители, асбестовое полотно, кошма, ящики с песком, ведра, лопаты, багры и другие принадлежности пожарного инвентаря.

Все работники проходят специальную противопожарную подготовку в соответствии с «Положением о порядке обучения персонала безопасным методам работы». Противопожарная подготовка состоит из вводного и первичного противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-техническому минимуму. Первичный инструктаж проводится на рабочем месте ответственным за пожарную безопасность объекта и преследует цель дать инструктируемым более глубокие знания о пожароопасности конкретных технологических процессов, установок, оборудования. После проведения инструктажа проводится проверка знаний и навыков, полученных инструктируемыми. Не прошедшие противопожарный инструктаж к работе не допускаются.

6.4 Гигиенические критерии оценки условий труда

К чрезвычайным ситуациям на предприятиях нефтяной и газовой промышленности можно отнести выбросы нефти и газа, влекущие за собой пожары и взрывы, отключение электроэнергии, а также чрезвычайные ситуации природного характера и другие.

Чрезвычайные ситуации природного характера подразделяются на ситуации:

геофизического характера (извержения вулканов, землетрясения);

геологического характера (оползни, сели, обвалы, лавины, провалы земной поверхности в результате карста, абразия, эрозия, пыльные бури);

метеорологического и гидрометеорологического характера (бури, ураганы, смерчи, торнадо, шквалы, крупный град, ливни, сильные снегопады, морозы, метели, туманы, сильный гололед, сильная жара, заморозки, засухи);

морского гидрологического характера (тайфуны, цунами, сильное волнение, напор и дрейф льдов, труднопроходимые льды);

гидрологического характера (наводнения, половодья, паводки, заторы, зажоры, ветровые нагоны, ранние ледоставы, низкие уровни воды);

гидрогеологического характера (низкие и высокие уровни грунтовых вод);

природные пожары (лесные, степные, торфяные и пожары горючих ископаемых);

инфекционная заболеваемость людей (единичные и групповые случаи опасных инфекционных заболеваний, эпидемии, пандемии);

инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных (энзоотии, эпизоотии, панзоотии);

поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями (эпифитотии, панфитотии, массовое распространение вредителей растений).

Лесным пожаром называется неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. По характеру распространения они подразделяются на низовые, верховые и подземные.

При низовых пожарах пламя достигает в высоту до 50--150 см, а огонь на равнинах распространяется со скоростью 0,5--1,5 км/ч.

Верховые пожары охватывают верхний полог леса и распространяются со скоростью 8-- 25 км/ч, а иногда и до 100 км/ч.

Подземные пожары возникают на торфяных почвах, распространяются со скоростью 2--10 м в день, но очень опасны и сложны для тушения.

Поражающими факторами лесных и торфяных пожаров являются огонь, высокая температура, задымление, выгорание кислорода.

Для предприятий нефтегазовой промышленности характерно наличие большого количества нефтепродуктов и других горючих жидкостей, их паров и газов в технической аппаратуре, которая размещается на небольших производственных территориях; применение высоких давлений в аппаратах, оборудовании и системе трубопроводов; применение высоких рабочих температур и открытого огня с опасными веществами.

При бурении часто возникают газопроявления. Эти горючие газы следует обязательно отводить по трубопроводу к специальному факелу, который должен быть установлен не ближе 100 м от скважины.

Одной из наиболее частых аварий при работе с горючими газами являются взрывы. Определим вероятные параметры ударной волны при взрыве газовоздушной смеси на трубопроводе, на которую поступает попутный газ со скважины рис. 6.1

Рис. 6.1. Взрыв газовоздушной смеси: 1- зона детонационной волны; 2 - зона ударной волны; R1 - радиус зоны детонационной волны; Rспл - радиус зоны смертельного поражения людей; Rбу - радиус безопасного удаления; Rпдвк - радиус предельно допустимой взрывоопасной концентрации; г2 и г3 -расстояния от центра взрыва до элемента предприятия в зоне ударной волны.

Зная, что по газопроводу идет 6,12 тыс.м3/ч, можно определить количество газа, вышедшего при аварии за 2 минуты и принявшего участие во взрыве по формуле:

Q = Y.с (6.9)

где Y - объем выделившегося газа, м3/мин;

с -- плотность газа, кг/м.

Q = 0,10.0,79 = 0,08 т

Определим радиус зоны детонационной волны:

(6.10)

Определим радиус зоны смертельного поражения людей:

(6.11)

Избыточное давление в зоне детонационной волны составит ?Pф1=900кПа.

Определим радиус безопасного удаления:

(6.12)

На этом расстоянии не расположено никаких объектов. Следовательно взрыв на трубопроводе не вызовет каких-либо разрушений в отношении технологических объектов. Таким образом, повреждения, наносимые взрывом, принесут минимальный ущерб.

При различных чрезвычайных ситуациях действуют вторичные поражающие факторы. К таким факторам можно отнести пожары, являющиеся следствием взрыва. Пожарная профилактика на производстве обеспечивается правильным проектированием, эксплуатацией и обеспечением средствами пожаротушения.

К чрезвычайным ситуациям также относится отключение электрической энергии. Несмотря на высокую надежность системы электроснабжения, тем не менее перерывы в электроснабжении возможны из-за атмосферных явлений, а также из-за диверсий и крупных аварий. Для предотвращения перерывов электроснабжения по техническим причинам необходимы систематический контроль за техническим состоянием электрооборудования, своевременные испытания и планово - предупредительные ремонты этого оборудования.

Для предупреждения отключений из-за диверсий необходимо периодически осматривать линии электропередач и предотвращать воровство металлоконструкций и т.п.

При уже возникшем перерыве в электроснабжении необходимо в кратчайшие сроки определить причины отключения и восстановить поступление электроэнергии.

Буровая установка по своему местоположению располагается вдали от железной дороги и поэтому расчет сильнодействующего яда не обязателен.

6.8 Выводы по разделу

В результате проделанной работы можно сделать выводы об экономичности и безопасности на буровой.

Загрязнение окружающей среды значительно уменьшено за счет надежного обеспечения электроснабжения предприятия, использования правильной технологии промыслового сбора, переработки и транспортировки отходов.

Для безопасной эксплуатации электроустановок и электрооборудования предусматривается ряд мер, среди которых важное место отводится предотвращения возможности попадания людей под воздействие электрического тока. Основные из них:

надежное защитное заземление электроустановок и электрооборудования;

строгое выполнение персоналом правил техники безопасности и местных инструкций при производстве работ в электроустановках.

В данной главе рассмотрены возможные чрезвычайные ситуации на буровой и предложены меры по их предупреждению и предотвращению.

7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА

7.1 Краткая характеристика проектных решений

Процесс сооружения скважин является дорогостоящим строительством, поэтому внедрение рациональных технологических режимов на базе достижений науки и техники; улучшение работы энергетического и технологического оборудования; внедрение новой техники и прогрессивных методов является основной задачей проектирования. Получающая все более широкое распространение система верхнего привода позволяет увеличить скорость бурения и уменьшить затраты электроэнергии.

7.2 Определение капитальных вложений по проекту

Исходными данными для определения капитальных вложений являются стоимость оборудования (Со), а также затраты на транспортировку (Зт), монтаж (Зм) и наладку (Зн) нового оборудования, определяемые по формулам:

, (7.1)

где Ктр - коэффициент, учитывающий транспортные расходы; Кт=16 %.

, (7.2)

где Кмр - коэффициент, учитывающий расходы на монтажные и пуско-наладочные работы; Кмр=15 %.

, (7.3)

где Кпр - коэффициент, учитывающий прочие расходы; Кпр=5 %.

Расчет капитальных затрат представлен в табл. 7.1

Таблица 7.1

Расчет капитальных затрат

7.3 Определение текущих годовых затрат

Годовые текущие затраты определяются по формуле:

(7.4)

где Зр - годовые затраты на капитальный и текущий ремонты,

(7.5)

где N1 - норма затрат на капитальный ремонт, N1=2,6%;

N2 - норма затрат на текущий ремонт, N2=1,8%.

Тогда затраты на капитальный и текущий ремонты составят:

тыс.руб.

7.4 Расчет экономии затрат

Капитальные затраты в базовом и проектируемом вариантах отличаются лишь на стоимость внедряемого верхнего привода Занесем необходимые данные для расчета в табл. 7.2

Таблица 7.2

Исходные данные для расчета экономии электроэнергии

При обоих подходах 1 скважина разрабатывается за 1 неделю. Дополнительные затраты времени связаны с необходимостью проведения дополнительных технологических операций. Соответственно, за 1 год максимальное количество разработанных скважин в обоих случаях составит 56 штук. Экономию от внедрения СВП определим как экономию электрической мощности при разработке скважин:

Сокращение затрат на электроэнергию (Э) определим по формуле:

, (7.6)

где ДW - уменьшение потребления энергии при бурении скважины, кВт·ч;

N - количество пробуриваемых скважин за 1 год;

СУ - средняя цена электроэнергии , СУ=2,3 тыс.руб/МВт·ч;

ДW = Wбаз - Wр, (7.7)

где Wр -энергия потребляемая при бурении системой верхнего привода;

Wбаз - энергия потребляемая при бурении забойным двигателем:

Тогда изменение потребляемой мощности

ДW = 168,4 - 119,5 = 48,9 МВт·ч.

Рассчитаем сокращение затрат на электроэнергию:

Э = 48,9·56·2,3 = 6298 тыс.руб.

7.5 Определение экономической эффективности проекта

В качестве начального года расчетного периода принимается год начала финансирования работ по созданию проекта, включая проведение научных исследований. Срок реализации проекта примем 10 лет.

Амортизация основных средств ежегодно составит:

, (7.9)

где К - капитальные затраты, тыс. руб.

Na - норма амортизационных отчислений, Na = 10% (при сроке реализации проекта 10 лет).

Остаточная стоимость основных средств:

, (7.10)

где Т - период эксплуатации основных средств, лет.

Прирост налога на имущество рассчитывается по формуле:

, (7.11)

где - остаточная стоимость основных средств в t-ом году, тыс. руб.;

Nим - ставка налога на имущество, Nим = 2,2%.

Поскольку проведение реконструкции связано не с дополнительной выручкой, а с экономией затрат, то прирост прибыли от реализации определяется как разность экономии и дополнительных затрат:

(7.12)

Налог на прибыль рассчитывается по формуле:

, (7.13)

где Nпр - ставка налога на прибыль, Nпр = 20%.

Чистая прибыль (Пч) - это прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия после уплаты всех налогов и сборов, ее изменение в результате внедрения проектных решений определяется по формуле:

(7.14)

Денежный поток наличности (ДПН) определяется суммированием чистой прибыли и амортизационных отчислений за соответствующий год, за вычетом капитальных вложений:

(7.15)

Накопленный поток наличности (НПН) определяется по формуле:

(7.16)

Коэффициент дисконтирования показывает, во сколько раз рубль t-го года меньше рубля расчетного момента (нулевого года) и рассчитывается по формуле:

t = (1 + Eн)tp- t (7.17)

Чистый дисконтированный доход (NPVt) определяется произведением денежного потока наличности на коэффициент дисконтирования () соответствующего года:

(7.18)

Накопленный чистый дисконтированный доход (NPVT) рассчитывается путем последовательного суммирования чистого дисконтированного дохода за все годы расчетного периода по формуле:

(7.19)

Произведем расчет для 2013 года:

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс. руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

тыс.руб.

Аналогично производятся расчеты для остальных лет. Результат расчетов сведем в таблицу 7.3

Таблица 7.3

Показатели экономической эффективности проекта

На основании полученных результатов построим график окупаемости инвестиций рис.7.1

Рис. 7.1. График окупаемости инвестиций.

Из графика окупаемости видно, что проект окупится через 2,5 года.

Для нахождения внутренней нормы доходности проекта рассчитаем накопленные чистый дисконтированный доход при ставке дисконта 40%, 50%, 60%, 70%. Результаты занесем в табл. 7.4

Таблица 7.4

Расчет внутренней нормы доходности проекта

На основании расчетов построим график внутренней нормы доходности проекта рис. 7.2

Рис. 7.2. График внутренней нормы доходности проекта

Из графика рис. 7.2 видно, что внутренняя норма доходности проекта составляет 56%. Коэффициент дисконтирования может изменяться от нуля (беспроцентная ссуда) до 56% годовых, когда производитель будет отдавать всю прибыль кредитору.