Икономическа плътност на тока, избор на напречно сечение на кабела по икономическа плътност на тока

Разходите, свързани с експлоатацията на електропреносните системи, са разделени на няколко компонента:

• разходите за загуби в линии и в трансформатори;

• амортизационни отчисления;

• текущи разходи за ремонт;

• заплата на персонала.

Загуба на енергия

Цената на линейните загуби е свързана с два параметъра: размера на годишните загуби и цената на единица загубена електроенергия. Размерът на загубите е пряко свързан с фактора на мощността на товара. Всъщност, при същата активна консумация на енергия, токът в линията се оказва обратно пропорционален на фактора на мощността, следователно загубата на мощност ще бъде обратно пропорционална на квадрата на фактора на мощността:

Така че, за да се намалят активните загуби в линиите, е необходимо да се увеличи коефициентът на мощност на натоварване, ако е възможно. По -специално, трансформаторите трябва да бъдат напълно натоварени и двигателите да не работят без товар. Често, за да се увеличи коефициентът на мощност на трансформаторите и двигателите, е достатъчно да се монтират компенсиращи кондензатори близо до потребителя, да се инсталира система за компенсиране на реактивна мощност.

Разходи за амортизация

По отношение на амортизационните такси те са свързани с първоначалните капиталови разходи и срока на експлоатация на линията. Той съдържа удръжки за подобрение с пълно възстановяване на дълготрайни активи и за капитални ремонти. Амортизационната такса като процент от първоначалната цена на линията се определя като процент от първоначалната цена. И тази пълна цена трябва да бъде върната до края на нейния живот. Процентните амортизационни отчисления се определят по следната формула:

Текущи разходи за ремонт

Обикновено тези разходи са минимална част от първоначалната цена на линиите. По отношение на селските мрежи това е само няколко процента от първоначалните разходи.

Заплата на персонала

Линейни служители, обслужващи подстанции, технически инженери, административни работници и т.н. всички се нуждаят от заплата. Така че този компонент се добавя към годишните оперативни разходи. В резултат на това оперативните разходи за преноса на електроенергия за годината ще бъдат:

Икономическата ефективност може да бъде оценена чрез очакваните намалени разходи:

Ролята на размера на проводника

Дори на етапа на проектиране е необходимо да се постигнат такива условия, така че този показател (прогнозни намалени разходи) да бъде най -нисък. И тук е просто много важно да изберете оптималното напречно сечение на проводника.

Ако сечението се увеличи, цената на загубите на електроенергия ще намалее с хипербола. Но цената на самата линия ще се увеличи по права линия. Тоест отчисленията в зависимост от първоначалните разходи също ще се увеличат линейно.

Разходите, свързани с поддръжката и заплатите, почти не са свързани с напречното сечение на проводниците и могат да бъдат пренебрегнати. И в крайна сметка стойността на очакваните намалени разходи, без да се вземат предвид разходите за поддръжка, можете графично да изобразите крива, която ще бъде сумата от разходите за загуби на електроенергия и експлоатационни разходи.

Минималната стойност на тази крива ще съответства точно на оптималното, т. Нар. Икономично напречно сечение на линейния проводник.

Фактът, че е избрано правилното икономично напречно сечение на проводника, показва, че линията е проектирана по най-оптималния начин и очакваните намалени разходи при такива условия ще бъдат възможно най-ниските.

В процеса на проектиране на всяка линия е необходимо да се изчисли икономичното напречно сечение на проводника, като се обмислят различни опции. Но на практика това рядко се прави. Минимумът на показаната графика не е точна стойност, графиката е плоска, затова често се опитват да изберат проводника (кабелите) с най-малкото напречно сечение, за да спестят пари.

Според PUE, икономическата плътност на тока се избира въз основа на няколко критерия: в зависимост от това какъв метал от проводника се използва (мед или алуминий), каква изолация ще бъде (гума, PVC, комбинирана) и дали изобщо ще бъде, колко часа ще бъде на максимално натоварване, е избрана икономическа плътност на тока. Има таблица за това. И икономическото напречно сечение, основано на определена плътност на тока, може лесно да се намери по формулата:

Така се избират напречни сечения за електропроводи с напрежения от 35 до 220 kV. Изчислителните операции са прости.

За линия с няколко различни натоварвания се взема предвид фактът, че всеки участък от линията трябва да има своя собствена икономическа плътност на тока, а напречното сечение е или едно и също по цялата линия, или във всяка секция своя собствена. Отново за всеки сайт използвайте формулата:

Загубата на мощност в линия с единичен товар се определя по формулата:

Ако линията има няколко товара и проводникът е избран навсякъде с едно и също напречно сечение, тогава загубите на мощност ще бъдат равни:

За да намерите постоянно напречно сечение за няколко товара, въз основа на еквивалентния ток, първо намерете еквивалентния ток:

Тогава икономическото напречно сечение се изчислява въз основа на стойността на икономическия ток:

Най -лесният начин е да изградите линия от един и същ участък по цялата дължина, но след това трябва да се примирите с факта, че загубите на енергия и разходите за материали ще бъдат по -големи, отколкото при индивидуалния подбор на секции за всеки конкретен участък.

В селските райони за въздушни линии с напрежение 10 kV те прибягват до един от трите метода за избор на участък:

• Въз основа на икономическата плътност на тока;

• Съгласно основния принцип на изграждане на мрежи с напрежение 10 kV, когато основният е изработен от стоманено-алуминиеви проводници с напречно сечение 70 кв.мм, и към трансформаторни подстанции 10 / 0,4 kV-отключване най-малко AC35.

• Съгласно принципа на минималните разходи, когато за всяка текуща стойност се избира проводник с подходящо напречно сечение и намалените разходи се получават като възможно най-малките.

Според графиките на зависимостта на общите намалени разходи от изчислената мощност, показани за различни участъци на една фигура, се избира оптималният проводник. Припокриващите се графики дават представа за ограничен диапазон от икономически тежести.

Освен това изборът се регулира спрямо механичната якост и като се вземат предвид стандартизираните отклонения на напрежението от страна на потребителя. Икономическата плътност на тока за въздушни линии с напрежение 380 волта в селските електрически мрежи традиционно трябва да бъде в диапазона от 0,5 до 0,7 A / кв.мм, а напречното сечение на проводника се избира въз основа на това изискване. След това проверете допустимата загуба на напрежение. Всички участъци от линията са направени на пълнофазни, а напречното сечение на алуминиевите проводници не трябва да бъде по-ниско от 50 кв. Мм.