Økonomisk strømtæthed, valg af kabeltværsnit efter økonomisk strømtæthed

Omkostningerne forbundet med driften af ​​krafttransmissionssystemerne er opdelt i flere komponenter:

• omkostningerne ved tab i ledninger og i transformere;

• afskrivningsfradrag;

• løbende reparationsomkostninger;

• personaleløn.

Tab af energi

Omkostningerne ved ledningstab er relateret til to parametre: mængden af ​​årlige tab og omkostningerne pr. enhed tabt elektricitet. Mængden af ​​tab er direkte relateret til belastningens effektfaktor. Faktisk, med det samme aktive strømforbrug, viser strømmen i linjen sig at være omvendt proportional med effektfaktoren, derfor vil effekttabet være omvendt proportional med kvadratet af effektfaktoren:

Så for at reducere de aktive tab i linjerne er det nødvendigt at øge belastningsfaktoren, hvis det er muligt. Især skal transformatorerne være fuldt belastede, og motorerne må ikke køre uden belastning.Ofte, for at øge kraftfaktoren for transformere og motorer, er det nok at installere kompenserende kondensatorer nær forbrugeren for at installere et reaktivt effektkompensationssystem.

Afskrivninger

Med hensyn til afskrivningsomkostningerne er de relateret til startkapitalomkostningerne og linjens levetid. Den indeholder fradrag for forbedringer med fuld inddrivelse af anlægsaktiver og for kapitalreparationer. Amortiseringsomkostninger som en procentdel af den oprindelige pris for linjen bestemmes som en procentdel af den oprindelige kostpris. Og den fulde pris skal betales tilbage for resten af ​​hendes liv. Procentuelle afskrivningsfradrag bestemmes af følgende formel:

Løbende reparationsomkostninger

Normalt er disse omkostninger en minimal del af de oprindelige omkostninger for linjerne. Med hensyn til landnetværk er dette kun et par procent af de oprindelige omkostninger.

Personalets løn

Linjebetjente, der betjener transformerstationer, tekniske ingeniører, administrative medarbejdere mv. alle har brug for en løn. Så denne komponent lægges til de årlige driftsomkostninger. Som følge heraf vil årets driftsomkostninger for eltransmission være:

Økonomisk effektivitet kan estimeres ved de forventede reducerede omkostninger:

Rollen af ​​lederstørrelse

Selv på designstadiet er det nødvendigt at opnå sådanne forhold, så denne indikator (estimerede reducerede omkostninger) er den laveste. Og her er det simpelthen meget vigtigt at vælge det optimale tværsnit af ledningen.

Hvis sektionen øges, vil omkostningerne til elektricitetstab falde med en hyperbel.Men prisen på selve linjen vil stige i en lige linje. Det vil sige, at fradragene afhængig af startomkostningerne også vil stige lineært.

Omkostningerne forbundet med vedligeholdelse og løn er næsten uafhængige af ledningernes tværsnit og kan negligeres. Og i sidste ende, værdien af ​​de forventede reducerede omkostninger, uden at tage hensyn til vedligeholdelsesomkostningerne, kan du grafisk afbilde en kurve, der vil være summen af ​​omkostningerne ved eltab og driftsomkostninger.

Minimumsværdien af ​​denne kurve vil svare nøjagtigt til den optimale, såkaldte. Økonomisk tværsnit af ledningslederen.

Det faktum, at det korrekte økonomiske tværsnit af lederen er valgt, indikerer, at ledningen er designet på den mest optimale måde, og de forventede reducerede omkostninger under sådanne forhold vil være så lave som muligt.

I designprocessen for hver linje er det nødvendigt at beregne det økonomiske tværsnit af ledningen under hensyntagen til forskellige muligheder. Men i praksis bliver det sjældent gjort. Minimum af den viste graf er ikke en nøjagtig værdi, grafen er flad, så de forsøger ofte at vælge den eller de ledninger med det mindste tværsnit for at spare penge.

Ifølge PUE, den økonomiske strømtæthed er valgt ud fra flere kriterier: afhængigt af hvilket metal af lederen der bruges (kobber eller aluminium), hvilken isolering det vil være (gummi, PVC, kombineret) og om det overhovedet vil være, hvor mange timer det vil være af maksimal belastning, en økonomisk strømtæthed er valgt. Det er der et bord til. Og det økonomiske tværsnit baseret på en vis strømtæthed kan let findes ved formlen:

Sådan vælges tværsnit for elledninger med spændinger fra 35 til 220 kV. Beregningsoperationer er enkle.

For en ledning med flere forskellige belastninger tages der højde for, at hvert sektion af ledningen skal have sin egen økonomiske strømtæthed, og tværsnittet er enten det samme langs hele ledningen, eller i hvert sektion for sig. Igen for hvert websted skal du bruge formlen:

Effekttabet i en linje med en enkelt belastning bestemmes af formlen:

Hvis ledningen har flere belastninger, og ledningen er valgt overalt med samme tværsnit, vil effekttabene være ens:

For at finde et konstant tværsnit for flere belastninger, baseret på den ækvivalente strøm, skal du først finde den ækvivalente strøm:

Derefter beregnes det økonomiske tværsnit ud fra værdien af ​​den økonomiske strøm:

Det nemmeste er at bygge en ledning fra samme strækning i hele længden, men så må man finde sig i, at energitab og materialeomkostninger bliver større end ved det individuelle udvalg af strækninger for hver specifik strækning.

I landdistrikter tyr de til luftledninger med en spænding på 10 kV til en af ​​tre metoder til at vælge en sektion:

• Baseret på økonomisk strømtæthed;

• Ifølge det grundlæggende princip om at bygge netværk med en spænding på 10 kV, når den vigtigste er lavet af stål-aluminium ledninger med et tværsnit på 70 sq.mm, og til transformer understationer 10 / 0,4 kV-oplåsning mindst AC35.

• Ifølge princippet om minimumsomkostninger, når der for hver strømværdi vælges en ledning med et passende tværsnit, og de reducerede omkostninger opnås så små som muligt.

I henhold til graferne for afhængigheden af ​​de samlede reducerede omkostninger af den beregnede effekt, vist for forskellige sektioner af en figur, vælges den optimale leder. Overlappende grafer giver indsigt i en begrænset række økonomiske byrder.

Derudover justeres valget i henhold til den mekaniske styrke og under hensyntagen til de standardiserede afvigelser af belastningen fra brugeren. Den økonomiske strømtæthed for luftledninger med en spænding på 380 volt i elektriske netværk i landdistrikter bør traditionelt være i området 0,5 til 0,7 A / sq.mm, og ledningens tværsnit vælges ud fra dette krav. Kontroller derefter det tilladte spændingsfald. Alle sektioner af linjen er lavet af fuldfase, og tværsnittet af aluminiumtrådene bør ikke være lavere end 50 kvm. Mm.