Ekonomska gustoća struje, izbor presjeka kabela prema ekonomskoj gustoći struje

Troškovi povezani s radom sustava za prijenos električne energije dijele se na nekoliko komponenti:

• trošak gubitaka u vodovima i transformatorima;

• odbitci amortizacije;

• tekući troškovi popravka;

• plaća osoblja.

Gubitak energije

Trošak gubitaka u vodovima vezan je za dva parametra: iznos godišnjih gubitaka i trošak po jedinici izgubljene električne energije. Količina gubitaka izravno je povezana s faktorom snage opterećenja. Zapravo, s istom aktivnom potrošnjom energije, struja u liniji ispada da je obrnuto proporcionalna faktoru snage, stoga će gubitak snage biti obrnuto proporcionalan kvadratu faktora snage:

Dakle, da bi se smanjili aktivni gubici u vodovima, potrebno je povećati faktor snage opterećenja ako je moguće. Konkretno, transformatori moraju biti potpuno opterećeni, a motori ne smiju raditi bez opterećenja.Često, za povećanje faktora snage transformatora i motora, dovoljno je instalirati kompenzacijske kondenzatore u blizini potrošača, instalirati sustav kompenzacije jalove snage.

Trošak deprecijacije

Što se tiče troškova amortizacije, oni su povezani s početnim kapitalnim troškovima i vijekom trajanja linije. Sadrži odbitke za poboljšanja s potpunim povratom dugotrajne imovine i za kapitalne popravke. Naknada amortizacije kao postotak izvornog troška linije određena je kao postotak izvornog troška. I tu punu cijenu mora vraćati do kraja života. Postotni odbici amortizacije određuju se sljedećom formulom:

Troškovi tekućeg popravka

Obično su ti troškovi minimalni dio izvorne cijene linija. Što se tiče ruralnih mreža, to je samo nekoliko postotaka početnih troškova.

Plaća osoblja

Lineari koji opslužuju trafostanice, tehnički inženjeri, administrativni radnici itd. svima treba plaća. Stoga se ova komponenta dodaje godišnjim operativnim troškovima. Kao rezultat toga, operativni troškovi prijenosa električne energije za godinu bit će:

Ekonomska učinkovitost može se procijeniti očekivanim smanjenim troškovima:

Uloga veličine vodiča

Već u fazi projektiranja potrebno je postići takve uvjete da ovaj pokazatelj (procijenjeni smanjeni troškovi) bude najniži. I ovdje je jednostavno vrlo važno odabrati optimalni presjek žice.

Ako se presjek poveća, trošak gubitaka električne energije smanjit će se hiperbolom.Ali trošak same linije će se povećati ravnom linijom. Odnosno, odbici ovisno o početnim troškovima također će se povećavati linearno.

Troškovi povezani s održavanjem i plaćama gotovo da nisu povezani s presjekom žica i mogu se zanemariti. I na kraju, vrijednost očekivanih smanjenih troškova, bez uzimanja u obzir troškova održavanja, možete grafički prikazati krivuljom koja će biti zbroj troškova gubitaka električne energije i pogonskih troškova.

Minimalna vrijednost ove krivulje točno će odgovarati optimalnoj, tzv. Ekonomičan presjek linijskog vodiča.

Činjenica da je odabran ispravan ekonomski presjek vodiča pokazuje da je vod projektiran na najoptimalniji način i da će očekivani smanjeni troškovi u takvim uvjetima biti što niži.

U procesu projektiranja svake linije potrebno je izračunati ekonomičan poprečni presjek žice, uzimajući u obzir različite mogućnosti. Ali u praksi se to rijetko čini. Minimum prikazanog grafikona nije točna vrijednost, grafikon je ravan, pa često pokušavaju odabrati žicu(e) s najmanjim presjekom kako bi uštedjeli novac.

Prema PUE, ekonomična gustoća struje bira se na temelju nekoliko kriterija: ovisno o tome koji se metal vodiča koristi (bakar ili aluminij), kakva će biti izolacija (guma, PVC, kombinirana) i hoće li uopće biti, koliko sati bit će maksimalnog opterećenja, odabire se ekonomična gustoća struje. Za to postoji stol. A ekonomski presjek na temelju određene gustoće struje može se lako pronaći formulom:

Tako se odabiru presjeci za vodove napona od 35 do 220 kV. Računalne operacije su jednostavne.

Za vod s više različitih opterećenja uzima se u obzir činjenica da svaki dio voda mora imati svoju ekonomsku gustoću struje, a presjek je duž cijelog voda isti ili u svakom dijelu svoj. Opet za svaku stranicu upotrijebite formulu:

Gubitak snage u liniji s jednim opterećenjem određuje se formulom:

Ako linija ima nekoliko opterećenja i žica je posvuda odabrana s istim poprečnim presjekom, tada će gubici snage biti jednaki:

Da biste pronašli konstantan poprečni presjek za nekoliko opterećenja, na temelju ekvivalentne struje, prvo pronađite ekvivalentnu struju:

Tada se ekonomski presjek izračunava na temelju vrijednosti ekonomske struje:

Najlakši način je izgraditi vod od iste dionice duž cijele duljine, ali tada se morate pomiriti s činjenicom da će gubici energije i materijalni troškovi biti veći nego kod pojedinačnog odabira dionica za svaku pojedinu dionicu.

U ruralnim područjima, za nadzemne vodove s naponom od 10 kV, pribjegavaju se jednoj od tri metode odabira odjeljka:

• Na temelju ekonomske gustoće struje;

• Prema osnovnom principu izgradnje mreža s naponom od 10 kV, kada je glavni izrađen od čelično-aluminijskih žica s presjekom od 70 sq.mm, a do transformatorskih podstanica 10 / 0,4 kV-otključavanje najmanje AC35.

• Prema načelu minimalnog troška, ​​kada se za svaku strujnu vrijednost odabire žica odgovarajućeg presjeka, te se dobivaju što manji smanjeni troškovi.

Prema grafovima ovisnosti ukupnih smanjenih troškova o izračunatoj snazi, prikazanim za različite dijelove jedne slike, odabire se optimalni vodič. Grafikoni koji se preklapaju daju uvid u ograničen raspon ekonomskih opterećenja.

Osim toga, odabir se prilagođava prema mehaničkoj čvrstoći i uzimajući u obzir standardizirana odstupanja naprezanja od strane korisnika. Ekonomska gustoća struje za nadzemne vodove s naponom od 380 volti u ruralnim električnim mrežama tradicionalno bi trebala biti u rasponu od 0,5 do 0,7 A / sq.mm, a poprečni presjek žice odabire se na temelju ovog zahtjeva. Zatim provjerite dopušteni pad napona. Sve dionice voda su pune faze, a presjek aluminijskih žica ne smije biti manji od 50 m2.