Ekonomisk strömtäthet, val av kabeltvärsnitt efter ekonomisk strömtäthet

Kostnaderna för driften av kraftöverföringssystemen är uppdelade i flera komponenter:

• kostnaden för förluster i ledningar och i transformatorer;

• värdeminskningsavdrag;

• pågående reparationskostnader;

• personallön.

Förlust av energi

Kostnaden för linjeförluster är relaterad till två parametrar: mängden årliga förluster och kostnaden per enhet förlorad el. Mängden förluster är direkt relaterad till lastens effektfaktor. Faktum är att med samma aktiva effektförbrukning visar sig strömmen i linjen vara omvänt proportionell mot effektfaktorn, därför kommer effektförlusten att vara omvänt proportionell mot kvadraten på effektfaktorn:

Så för att minska de aktiva förlusterna i ledningarna är det nödvändigt att öka belastningsfaktorn om möjligt. Framför allt måste transformatorerna vara fullastad och motorerna får inte gå utan belastning.Ofta, för att öka effektfaktorn för transformatorer och motorer, räcker det att installera kompenserande kondensatorer nära konsumenten, för att installera ett reaktivt effektkompensationssystem.

Avskrivningar

När det gäller avskrivningskostnaderna är de relaterade till startkapitalkostnaderna och linjens livslängd. Den innehåller avdrag för förbättringar med full återvinning av anläggningstillgångar och för kapitalreparationer. Avskrivningskostnaden i procent av den ursprungliga kostnaden för linjen bestäms som en procentandel av den ursprungliga kostnaden. Och det hela priset måste betalas tillbaka för resten av hennes liv. Procentuella värdeminskningsavdrag bestäms av följande formel:

Löpande reparationskostnader

Vanligtvis är dessa kostnader en minimal del av den ursprungliga kostnaden för linjerna. När det gäller landsbygdsnät är det bara några få procent av initialkostnaden.

Personallön

Linjemän som betjänar transformatorstationer, tekniska ingenjörer, administrativa arbetare m.m. alla behöver en lön. Så denna komponent läggs till de årliga driftskostnaderna. Som ett resultat kommer driftskostnaderna för elöverföring för året att vara:

Ekonomisk effektivitet kan uppskattas genom de förväntade minskade kostnaderna:

Ledarstorlekens roll

Även på designstadiet är det nödvändigt att uppnå sådana förhållanden så att denna indikator (uppskattade minskade kostnader) är den lägsta. Och här är det helt enkelt väldigt viktigt att välja det optimala tvärsnittet av tråden.

Om sträckan utökas kommer kostnaden för elförluster att minska med en hyperbel.Men kostnaden för själva linjen kommer att öka i en rak linje. Det vill säga att avdragen beroende på initialkostnaderna också kommer att öka linjärt.

Kostnaderna för underhåll och löner är nästan inte relaterade till trådarnas tvärsnitt och kan försummas. Och i slutändan, värdet av de förväntade minskade kostnaderna, utan att ta hänsyn till underhållskostnaderna, kan du grafiskt avbilda en kurva som kommer att vara summan av kostnaderna för elförluster och driftskostnader.

Minimivärdet för denna kurva kommer att motsvara exakt det optimala, sk. Ekonomiskt tvärsnitt av ledningsledaren.

Det faktum att det korrekta ekonomiska tvärsnittet av ledaren väljs indikerar att linjen är utformad på det mest optimala sättet och de förväntade reducerade kostnaderna under sådana förhållanden kommer att vara så låga som möjligt.

I designprocessen för varje linje är det nödvändigt att beräkna det ekonomiska tvärsnittet av tråden, med tanke på olika alternativ. Men i praktiken görs detta sällan. Minimivärdet av den visade grafen är inte ett exakt värde, grafen är platt, så de försöker ofta välja den eller de trådar som har minst tvärsnitt för att spara pengar.

Enligt PUE, den ekonomiska strömtätheten väljs utifrån flera kriterier: beroende på vilken metall av ledaren som används (koppar eller aluminium), vilken isolering det kommer att vara (gummi, PVC, kombinerat) och om det kommer att vara det alls, hur många timmar den kommer att ha maximal belastning, en ekonomisk strömtäthet väljs. Det finns ett bord för det. Och det ekonomiska tvärsnittet baserat på en viss strömtäthet kan lätt hittas med formeln:

Så här väljs tvärsnitt för kraftledningar med spänningar från 35 till 220 kV. Beräkningsoperationer är enkla.

För en ledning med flera olika belastningar beaktas det faktum att varje sektion av ledningen måste ha sin egen ekonomiska strömtäthet, och tvärsnittet är antingen detsamma längs hela linjen, eller i varje sektion sin egen. Återigen för varje webbplats använd formeln:

Effektförlusten i en linje med en enda belastning bestäms av formeln:

Om linjen har flera belastningar och tråden är vald överallt med samma tvärsnitt, kommer effektförlusterna att vara lika:

För att hitta ett konstant tvärsnitt för flera belastningar, baserat på den ekvivalenta strömmen, hitta först den ekvivalenta strömmen:

Sedan beräknas det ekonomiska tvärsnittet utifrån värdet av den ekonomiska strömmen:

Det enklaste sättet är att bygga en linje från samma sträcka längs hela längden, men då får man stå ut med att energiförlusterna och materialkostnaderna blir större än med det individuella urvalet av sträckor för varje specifik sträcka.

På landsbygden, för luftledningar med en spänning på 10 kV, tillgriper de en av tre metoder för att välja en sektion:

• Baserat på ekonomisk strömtäthet;

• Enligt den grundläggande principen för att bygga nätverk med en spänning på 10 kV, när den huvudsakliga är gjord av stål-aluminiumtrådar med ett tvärsnitt på 70 kvm, och till transformatorstationer 10 / 0,4 kV-upplåsande minst AC35.

• Enligt principen om minimikostnad, när för varje aktuellt värde väljs en tråd med lämpligt tvärsnitt, och de reducerade kostnaderna erhålls så små som möjligt.

Enligt graferna för beroendet av de totala reducerade kostnaderna på den beräknade effekten, som visas för olika sektioner av en figur, väljs den optimala ledaren. Överlappande grafer ger insikt i ett begränsat antal ekonomiska bördor.

Dessutom justeras valet efter den mekaniska hållfastheten och med hänsyn till de standardiserade avvikelserna av spänningen från användaren. Den ekonomiska strömtätheten för luftledningar med en spänning på 380 volt i elnät på landsbygden bör traditionellt ligga i intervallet 0,5 till 0,7 A / kvm, och trådens tvärsnitt väljs utifrån detta krav. Kontrollera sedan det tillåtna spänningsfallet. Alla sektioner av linjen är gjorda av helfas, och tvärsnittet av aluminiumtrådarna bör inte vara lägre än 50 kvm Mm.