Økonomisk strømtetthet, valg av kabeltverrsnitt etter økonomisk strømtetthet

Kostnadene knyttet til driften av kraftoverføringssystemene er delt inn i flere komponenter:

• kostnadene for tap i linjer og i transformatorer;

• avskrivningsfradrag;

• løpende reparasjonskostnader;

• ansattes lønn.

Tap av energi

Kostnaden for linjetap er knyttet til to parametere: mengden årlige tap og kostnaden per enhet tapt elektrisitet. Mengden av tap er direkte relatert til effektfaktoren til lasten. Faktisk, med det samme aktive strømforbruket, viser strømmen i linjen seg å være omvendt proporsjonal med effektfaktoren, derfor vil effekttapet være omvendt proporsjonalt med kvadratet av effektfaktoren:

Så for å redusere de aktive tapene i linjene, er det nødvendig å øke belastningsfaktoren hvis mulig. Spesielt skal transformatorene være fullastet og motorene må ikke gå uten belastning.Ofte, for å øke kraftfaktoren til transformatorer og motorer, er det nok å installere kompenserende kondensatorer nær forbrukeren, for å installere et reaktivt effektkompensasjonssystem.

Avskrivninger

Når det gjelder avskrivningskostnadene, er de relatert til startkapitalkostnadene og linjens levetid. Den inneholder fradrag for forbedringer med full gjenvinning av anleggsmidler og for kapitalreparasjoner. Amortiseringsgebyr som en prosentandel av den opprinnelige kostnaden for linjen fastsettes som en prosentandel av den opprinnelige kostnaden. Og den fulle prisen må betales tilbake for resten av livet hennes. Prosentvise avskrivningsfradrag bestemmes av følgende formel:

Løpende reparasjonskostnader

Vanligvis er disse kostnadene en minimal del av den opprinnelige kostnaden for linjene. Når det gjelder landlige nettverk er dette bare noen få prosent av startkostnaden.

Personalets lønn

Linjemenn som betjener transformatorstasjoner, tekniske ingeniører, administrative arbeidere, etc. alle trenger lønn. Så denne komponenten legges til de årlige driftskostnadene. Som et resultat vil driftskostnadene for elektrisitetsoverføring for året være:

Økonomisk effektivitet kan estimeres ved de forventede reduserte kostnadene:

Rollen til lederstørrelse

Selv på designstadiet er det nødvendig å oppnå slike forhold slik at denne indikatoren (estimerte reduserte kostnader) er den laveste. Og her er det rett og slett veldig viktig å velge det optimale tverrsnittet av ledningen.

Hvis seksjonen økes, vil kostnadene for elektrisitetstap reduseres med en hyperbel.Men kostnaden for selve linjen vil øke i en rett linje. Det vil si at fradragene avhengig av startkostnadene også vil øke lineært.

Kostnadene knyttet til vedlikehold og lønn er nesten ikke relatert til ledningenes tverrsnitt og kan neglisjeres. Og til slutt, verdien av de forventede reduserte kostnadene, uten å ta hensyn til vedlikeholdskostnadene, kan du grafisk skildre en kurve som vil være summen av kostnadene for strømtap og driftskostnader.

Minimumsverdien til denne kurven vil tilsvare nøyaktig den optimale, såkalte. Økonomisk tverrsnitt av ledningslederen.

Det faktum at riktig økonomisk tverrsnitt av lederen er valgt indikerer at ledningen er utformet på den mest optimale måten og de forventede reduserte kostnadene under slike forhold vil være så lave som mulig.

I designprosessen for hver linje er det nødvendig å beregne det økonomiske tverrsnittet av ledningen, med tanke på ulike alternativer. Men i praksis blir dette sjelden gjort. Minimumet av den viste grafen er ikke en eksakt verdi, grafen er flat, så de prøver ofte å velge ledningen(e) med det minste tverrsnittet for å spare penger.

I følge PUE, den økonomiske strømtettheten er valgt basert på flere kriterier: avhengig av hvilket metall i lederen som brukes (kobber eller aluminium), hvilken isolasjon det vil være (gummi, PVC, kombinert) og om det i det hele tatt vil være det, hvor mange timer den vil ha maksimal belastning, en økonomisk strømtetthet er valgt. Det er et bord for det. Og det økonomiske tverrsnittet basert på en viss strømtetthet kan lett finnes med formelen:

Slik velges tverrsnitt for kraftledninger med spenninger fra 35 til 220 kV. Beregningsoperasjoner er enkle.

For en ledning med flere ulike belastninger er det tatt hensyn til at hver seksjon av ledningen må ha sin egen økonomiske strømtetthet, og tverrsnittet er enten likt langs hele linjen, eller i hver seksjon sin egen. Igjen for hvert nettsted, bruk formelen:

Strømtapet i en linje med en enkelt belastning bestemmes av formelen:

Hvis linjen har flere belastninger og ledningen er valgt overalt med samme tverrsnitt, vil effekttapene være like:

For å finne et konstant tverrsnitt for flere belastninger, basert på den ekvivalente strømmen, finn først den ekvivalente strømmen:

Deretter beregnes det økonomiske tverrsnittet basert på verdien av den økonomiske strømmen:

Det enkleste er å bygge en linje fra samme strekning i hele lengden, men da må man tåle at energitap og materialkostnader blir større enn ved det individuelle utvalget av strekninger for hver spesifikke strekning.

I landlige områder, for luftledninger med en spenning på 10 kV, tyr de til en av tre metoder for å velge en seksjon:

• Basert på økonomisk strømtetthet;

• I henhold til det grunnleggende prinsippet for å bygge nettverk med en spenning på 10 kV, når den viktigste er laget av stål-aluminiumsledninger med et tverrsnitt på 70 kvm, og til transformatorstasjoner 10 / 0,4 kV-opplåsende minst AC35.

• I henhold til prinsippet om minimumskostnad, når for hver gjeldende verdi velges en ledning med et passende tverrsnitt, og de reduserte kostnadene oppnås så små som mulig.

I henhold til grafene for avhengigheten av de totale reduserte kostnadene på den beregnede effekten, vist for forskjellige seksjoner av en figur, velges den optimale lederen. Overlappende grafer gir innsikt i et begrenset spekter av økonomiske byrder.

I tillegg justeres utvalget i henhold til den mekaniske styrken og tar hensyn til de standardiserte avvikene til belastningen fra brukeren. Den økonomiske strømtettheten for luftledninger med en spenning på 380 volt i landlige elektriske nettverk bør tradisjonelt være i området 0,5 til 0,7 A / sq.mm, og tverrsnittet til ledningen velges basert på dette kravet. Sjekk deretter tillatt spenningsfall. Alle seksjoner av linjen er laget av fullfase, og tverrsnittet av aluminiumtrådene bør ikke være lavere enn 50 kvm.