Ekonomická prúdová hustota, výber prierezu kábla podľa ekonomickej prúdovej hustoty

Náklady súvisiace s prevádzkou sústav na prenos energie sú rozdelené do niekoľkých zložiek:

• náklady na straty vo vedení a v transformátoroch;

• odpisy;

• náklady na priebežné opravy;

• plat zamestnancov.

Strata energie

Náklady na straty vo vedení súvisia s dvoma parametrami: s výškou ročných strát a nákladmi na jednotku stratenej elektriny. Množstvo strát priamo súvisí s účinníkom záťaže. V skutočnosti sa pri rovnakej aktívnej spotrebe energie ukáže, že prúd vo vedení je nepriamo úmerný účinníku, takže strata výkonu bude nepriamo úmerná druhej mocnine účinníka:

Na zníženie aktívnych strát vo vedení je teda potrebné, ak je to možné, zvýšiť účinník zaťaženia. Najmä transformátory musia byť plne zaťažené a motory nesmú bežať bez záťaže.Na zvýšenie účinníka transformátorov a motorov často stačí nainštalovať kompenzačné kondenzátory v blízkosti spotrebiteľa a nainštalovať systém kompenzácie jalového výkonu.

Výdavky na odpisy

Pokiaľ ide o odpisy, súvisia s počiatočnými investičnými nákladmi a životnosťou linky. Obsahuje zrážky za zlepšenia s úplným vymožením investičného majetku a za kapitálové opravy. Amortizačný poplatok ako percento pôvodnej ceny linky sa určí ako percento pôvodnej ceny. A túto plnú cenu musí splácať do konca života. Percentuálne odpisy sa určujú podľa tohto vzorca:

Náklady na priebežné opravy

Zvyčajne sú tieto náklady minimálnou časťou pôvodných nákladov na linky. Z hľadiska vidieckych sietí je to len niekoľko percent počiatočných nákladov.

Plat zamestnancov

Traťováci obsluhujúci rozvodne, technickí inžinieri, administratívni pracovníci atď. každý potrebuje plat. Takže táto zložka sa pripočítava k ročným prevádzkovým nákladom. V dôsledku toho budú prevádzkové náklady na prenos elektriny za rok:

Ekonomickú efektívnosť možno odhadnúť na základe očakávaných znížených nákladov:

Úloha veľkosti vodiča

Už v štádiu projektovania je potrebné dosiahnuť také podmienky, aby tento ukazovateľ (odhadované znížené náklady) bol čo najnižší. A tu je jednoducho veľmi dôležité vybrať optimálny prierez drôtu.

Ak sa úsek zväčší, náklady na straty elektriny sa znížia s hyperbolou.Ale náklady na samotnú linku sa zvýšia v priamke. To znamená, že zrážky v závislosti od počiatočných nákladov sa tiež zvýšia lineárne.

Náklady spojené s údržbou a mzdami takmer nesúvisia s prierezom vodičov a možno ich zanedbať. A na záver hodnotu očakávaných znížených nákladov, bez zohľadnenia nákladov na údržbu, môžete graficky znázorniť krivkou, ktorá bude súčtom nákladov na straty elektriny a prevádzkových nákladov.

Minimálna hodnota tejto krivky bude presne zodpovedať optimálnemu, tzv. Ekonomický prierez vodiča vedenia.

Skutočnosť, že je zvolený správny ekonomický prierez vodiča, naznačuje, že vedenie je navrhnuté najoptimálnejším spôsobom a očakávané znížené náklady za takýchto podmienok budú čo najnižšie.

V procese navrhovania každého vedenia je potrebné vypočítať ekonomický prierez drôtu s ohľadom na rôzne možnosti. Ale v praxi sa to robí zriedka. Minimum zobrazeného grafu nie je presná hodnota, graf je plochý, preto sa často snažia vybrať drôt(y) s najmenším prierezom, aby ušetrili peniaze.

Podľa PUEEkonomická prúdová hustota sa vyberá na základe niekoľkých kritérií: v závislosti od toho, aký kov vodiča sa použije (meď alebo hliník), aká to bude izolácia (guma, PVC, kombinovaná) a či vôbec bude, koľko hodín bude mať maximálne zaťaženie, zvolí sa ekonomická hustota prúdu. Na to je tabuľka. A ekonomický prierez založený na určitej prúdovej hustote možno ľahko nájsť podľa vzorca:

Takto sa vyberajú prierezy pre elektrické vedenia s napätím od 35 do 220 kV. Výpočtové operácie sú jednoduché.

Pri vedení s viacerými rôznymi záťažami sa berie do úvahy skutočnosť, že každý úsek vedenia musí mať svoju ekonomickú prúdovú hustotu a prierez je buď rovnaký pozdĺž celej linky, alebo v každom úseku vlastný. Opäť pre každú lokalitu použite vzorec:

Strata výkonu vo vedení s jedným zaťažením je určená vzorcom:

Ak má vedenie niekoľko zaťažení a drôt je zvolený všade s rovnakým prierezom, straty výkonu budú rovnaké:

Ak chcete nájsť konštantný prierez pre niekoľko záťaží na základe ekvivalentného prúdu, najprv nájdite ekvivalentný prúd:

Potom sa ekonomický prierez vypočíta na základe hodnoty ekonomického prúdu:

Najjednoduchšie je postaviť vedenie z toho istého úseku po celej dĺžke, potom sa však musíte zmieriť s tým, že energetické straty a náklady na materiál budú väčšie ako pri individuálnom výbere úsekov pre každý konkrétny úsek.

Vo vidieckych oblastiach sa pri nadzemných vedeniach s napätím 10 kV uchyľujú k jednému z troch spôsobov výberu úseku:

• Na základe hustoty ekonomického prúdu;

• Podľa základného princípu budovania sietí s napätím 10 kV, keď hlavná je vyrobená z oceľovo-hliníkových drôtov s prierezom 70 m2, a do trafostaníc 10 / 0,4 kV - odblokovanie najmenej AC35.

• Podľa princípu minimálnych nákladov, keď sa pre každú hodnotu prúdu vyberie drôt s vhodným prierezom a znížené náklady sa dosiahnu čo najmenšie.

Podľa grafov závislosti celkových znížených nákladov od vypočítaného výkonu, zobrazených pre rôzne časti jedného obrázku, sa vyberie optimálny vodič. Prekrývajúce sa grafy poskytujú pohľad na obmedzený rozsah ekonomických záťaží.

Okrem toho je výber upravený podľa mechanickej pevnosti a s prihliadnutím na štandardizované odchýlky namáhania zo strany užívateľa. Ekonomická hustota prúdu pre nadzemné vedenia s napätím 380 voltov vo vidieckych elektrických sieťach by mala byť tradične v rozsahu 0,5 až 0,7 A / m2 a prierez drôtu sa vyberá na základe tejto požiadavky. Potom skontrolujte prípustný pokles napätia. Všetky časti linky sú plnofázové a prierez hliníkových drôtov by nemal byť menší ako 50 m2.