Ekonomická proudová hustota, výběr průřezu kabelu podle ekonomické proudové hustoty

Náklady související s provozem přenosových soustav jsou rozděleny do několika složek:

• náklady na ztráty ve vedení a v transformátorech;

• odpočty odpisů;

• náklady na průběžné opravy;

• plat zaměstnanců.

Ztráta energie

Náklady na ztráty na vedení souvisí se dvěma parametry: s výší ročních ztrát a náklady na jednotku ztracené elektřiny. Výše ztrát přímo souvisí s účiníkem zátěže. Ve skutečnosti se při stejné činné spotřebě energie ukáže, že proud ve vedení je nepřímo úměrný účiníku, takže ztráta výkonu bude nepřímo úměrná druhé mocnině účiníku:

Pro snížení aktivních ztrát ve vedení je tedy nutné pokud možno zvýšit účiník zátěže. Zejména transformátory musí být plně zatíženy a motory nesmí běžet bez zátěže.Ke zvýšení účiníku transformátorů a motorů často stačí instalovat kompenzační kondenzátory v blízkosti spotřebitele, instalovat systém kompenzace jalového výkonu.

Náklady na odpisy

Pokud jde o odpisy, ty souvisejí s počátečními investičními náklady a životností linky. Obsahuje srážky za zlepšení s úplným vymožením dlouhodobého majetku a za kapitálové opravy. Amortizační poplatek jako procento z původní ceny linky je stanoven jako procento z původní ceny. A tuto plnou cenu musí splácet po zbytek života. Procentní odpisy se určují podle následujícího vzorce:

Náklady na průběžné opravy

Obvykle tyto náklady tvoří minimální část původních nákladů na linky. Pokud jde o venkovské sítě, je to jen několik procent počátečních nákladů.

Plat zaměstnanců

Traťové obsluhující rozvodny, techničtí inženýři, administrativní pracovníci atd. každý potřebuje plat. Tato složka se tedy připočítává k ročním provozním nákladům. V důsledku toho budou provozní náklady na přenos elektřiny za rok:

Ekonomickou efektivitu lze odhadnout na základě očekávaných snížených nákladů:

Role velikosti vodiče

Již ve fázi návrhu je nutné dosáhnout takových podmínek, aby tento ukazatel (odhadované snížené náklady) byl co nejnižší. A zde je prostě velmi důležité zvolit optimální průřez drátu.

Pokud se úsek zvětší, sníží se náklady na ztráty elektřiny s hyperbolou.Ale náklady na samotnou linku se zvýší v přímce. To znamená, že srážky v závislosti na počátečních nákladech se také lineárně zvýší.

Náklady spojené s údržbou a mzdami téměř nesouvisejí s průřezem vodičů a lze je zanedbat. A nakonec hodnotu očekávaných snížených nákladů, bez zohlednění nákladů na údržbu, můžete graficky znázornit křivkou, která bude součtem nákladů na ztráty elektřiny a provozních nákladů.

Minimální hodnota této křivky bude přesně odpovídat optimální, tzv. Ekonomický průřez vodiče vedení.

Skutečnost, že je zvolen správný ekonomický průřez vodiče, svědčí o tom, že vedení je navrženo nejoptimálněji a očekávané snížené náklady za takových podmínek budou co nejnižší.

V procesu navrhování každé linky je nutné vypočítat ekonomický průřez vodiče s ohledem na různé možnosti. Ale v praxi se to dělá jen zřídka. Minimum zobrazeného grafu není přesná hodnota, graf je plochý, takže se často snaží vybrat drát(y) s nejmenším průřezem, aby ušetřili peníze.

Podle PUEEkonomická proudová hustota se volí na základě několika kritérií: podle toho, jaký kov vodiče je použit (měď nebo hliník), jaká to bude izolace (guma, PVC, kombinovaná) a zda vůbec bude, kolik hodin bude mít maximální zatížení, je zvolena ekonomická proudová hustota. Na to je tabulka. A ekonomický průřez založený na určité proudové hustotě lze snadno najít podle vzorce:

Takto se volí průřezy pro elektrická vedení s napětím od 35 do 220 kV. Výpočetní operace jsou jednoduché.

U vedení s více různými zátěžemi se bere v úvahu fakt, že každý úsek vedení musí mít svou ekonomickou proudovou hustotu a průřez je buď po celé trati stejný, nebo v každém úseku vlastní. Opět pro každý web použijte vzorec:

Ztráta výkonu ve vedení s jedním zatížením je určena vzorcem:

Pokud má vedení několik zátěží a vodič je zvolen všude se stejným průřezem, budou ztráty výkonu stejné:

Chcete-li najít konstantní průřez pro několik zátěží na základě ekvivalentního proudu, nejprve najděte ekvivalentní proud:

Poté se ekonomický průřez vypočítá na základě hodnoty ekonomického proudu:

Nejjednodušší je postavit vedení ze stejného úseku po celé délce, pak se ale musíte smířit s tím, že energetické ztráty a náklady na materiál budou větší než při individuálním výběru úseků pro každý konkrétní úsek.

Ve venkovských oblastech se pro nadzemní vedení s napětím 10 kV uchylují k jedné ze tří metod výběru úseku:

• Na základě ekonomické proudové hustoty;

• Podle základního principu budování sítí s napětím 10 kV, kdy hlavní je vyrobena z ocelo-hliníkových drátů o průřezu 70 m2 a do trafostanic 10 / 0,4 kV-odblokování minimálně AC35.

• Podle principu minimálních nákladů, kdy pro každou proudovou hodnotu je vybrán vodič s vhodným průřezem a snížené náklady jsou získány co nejmenší.

Podle grafů závislosti celkových snížených nákladů na vypočteném výkonu, zobrazených pro různé řezy jednoho obrázku, je vybrán optimální vodič. Překrývající se grafy poskytují náhled na omezený rozsah ekonomické zátěže.

Výběr je navíc upraven podle mechanické pevnosti a s přihlédnutím k normovaným odchylkám namáhání uživatelem. Ekonomická hustota proudu pro venkovní vedení s napětím 380 voltů ve venkovských elektrických sítích by měla být tradičně v rozmezí 0,5 až 0,7 A / m2 a průřez vodiče se volí na základě tohoto požadavku. Poté zkontrolujte přípustný pokles napětí. Všechny úseky vedení jsou celofázové a průřez hliníkových drátů by neměl být menší než 50 mm2.