Economische stroomdichtheid, selectie van kabeldoorsnede op basis van economische stroomdichtheid

De kosten die verband houden met de werking van de krachtoverbrengingssystemen zijn onderverdeeld in verschillende componenten:

• de kosten van verliezen in lijnen en in transformatoren;

• afschrijvingen;

• lopende reparatiekosten;

• personeel salaris.

Verlies van energie

De kosten van lijnverliezen zijn gerelateerd aan twee parameters: de hoeveelheid jaarlijkse verliezen en de kosten per eenheid verloren elektriciteit. De hoeveelheid verliezen is direct gerelateerd aan de arbeidsfactor van de belasting. In feite blijkt bij hetzelfde actieve stroomverbruik de stroom in de lijn omgekeerd evenredig te zijn met de arbeidsfactor, daarom zal het vermogensverlies omgekeerd evenredig zijn met het kwadraat van de arbeidsfactor:

Dus om de actieve verliezen in de lijnen te verminderen, is het noodzakelijk om de belastingsfactor indien mogelijk te verhogen. Met name de transformatoren moeten volledig belast zijn en de motoren mogen niet onbelast draaien.Om de arbeidsfactor van transformatoren en motoren te verhogen, is het vaak voldoende om compenserende condensatoren in de buurt van de consument te installeren om een ​​​​compensatiesysteem voor reactief vermogen te installeren.

Afschrijvingskosten

De afschrijvingskosten houden verband met de initiële kapitaalkosten en de levensduur van de lijn. Het bevat inhoudingen voor verbeteringen met volledig herstel van vaste activa en voor kapitaalreparaties. Afschrijvingskosten als een percentage van de oorspronkelijke kosten van de lijn worden bepaald als een percentage van de oorspronkelijke kosten. En die volle prijs moet ze de rest van haar leven terugbetalen. Percentage afschrijvingsaftrek wordt bepaald door de volgende formule:

Lopende reparatiekosten

Meestal zijn deze kosten een minimaal onderdeel van de oorspronkelijke kosten van de lijnen. In termen van landelijke netwerken is dit slechts een paar procent van de initiële kosten.

Personeel salaris

Linemen die onderstations bedienen, technische ingenieurs, administratief personeel, enz. iedereen heeft een salaris nodig. Dit onderdeel wordt dus toegevoegd aan de jaarlijkse bedrijfskosten. Als gevolg hiervan zullen de bedrijfskosten van elektriciteitstransmissie voor het jaar zijn:

De economische efficiëntie kan worden geschat aan de hand van de verwachte lagere kosten:

De rol van dirigentgrootte

Zelfs in de ontwerpfase is het noodzakelijk om dergelijke voorwaarden te bereiken, zodat deze indicator (geschatte lagere kosten) de laagste is. En hier is het gewoon heel belangrijk om de optimale doorsnede van de draad te kiezen.

Als de sectie wordt vergroot, zullen de kosten van elektriciteitsverliezen afnemen met een hyperbool.Maar de kosten van de lijn zelf zullen in een rechte lijn toenemen. Dat wil zeggen dat de aftrekposten die afhankelijk zijn van de initiële kosten ook lineair toenemen.

De kosten in verband met onderhoud en lonen zijn bijna niet gerelateerd aan de doorsnede van de draden en kunnen worden verwaarloosd. En uiteindelijk, de waarde van de verwachte lagere kosten, zonder rekening te houden met de onderhoudskosten, kunt u grafisch een curve weergeven die de som is van de kosten van elektriciteitsverliezen en bedrijfskosten.

De minimale waarde van deze curve komt exact overeen met de optimale, de zogenaamde. Economische dwarsdoorsnede van de lijngeleider.

Het feit dat de juiste economische doorsnede van de geleider is gekozen, geeft aan dat de lijn op de meest optimale manier is ontworpen en dat de verwachte lagere kosten onder dergelijke omstandigheden zo laag mogelijk zullen zijn.

Bij het ontwerpproces van elke lijn is het noodzakelijk om de economische doorsnede van de draad te berekenen, rekening houdend met verschillende opties. Maar in de praktijk wordt dit zelden gedaan. Het minimum van de weergegeven grafiek is geen exacte waarde, de grafiek is vlak, dus proberen ze vaak de draad(en) met de kleinste doorsnede te kiezen om geld te besparen.

Volgens PUE, wordt de economische stroomdichtheid gekozen op basis van verschillende criteria: afhankelijk van welk metaal van de geleider wordt gebruikt (koper of aluminium), welke isolatie het zal zijn (rubber, PVC, gecombineerd) en of het überhaupt zal zijn, hoeveel uur het zal van maximale belasting zijn, een economische stroomdichtheid wordt geselecteerd. Daar is een tafel voor. En de economische doorsnede op basis van een bepaalde stroomdichtheid kan eenvoudig worden gevonden met de formule:

Dit is hoe doorsneden worden geselecteerd voor hoogspanningslijnen met spanningen van 35 tot 220 kV. Computationele bewerkingen zijn eenvoudig.

Voor een lijn met verschillende belastingen wordt er rekening mee gehouden dat elk deel van de lijn zijn eigen economische stroomdichtheid moet hebben en dat de dwarsdoorsnede langs de hele lijn hetzelfde is, of in elk deel zijn eigen. Gebruik opnieuw voor elke site de formule:

Het vermogensverlies in een lijn met een enkele belasting wordt bepaald door de formule:

Als de lijn meerdere belastingen heeft en de draad overal met dezelfde doorsnede wordt gekozen, zijn de vermogensverliezen gelijk:

Om een ​​constante doorsnede voor verschillende belastingen te vinden, gebaseerd op de equivalente stroom, vindt u eerst de equivalente stroom:

Vervolgens wordt de economische doorsnede berekend op basis van de waarde van de economische stroom:

De eenvoudigste manier is om over de hele lengte een lijn op te bouwen uit dezelfde sectie, maar dan moet je er rekening mee houden dat energieverliezen en materiaalkosten groter zijn dan bij de individuele selectie van secties voor elke specifieke sectie.

In landelijke gebieden nemen ze voor luchtlijnen met een spanning van 10 kV hun toevlucht tot een van de drie methoden om een ​​sectie te selecteren:

• Gebaseerd op economische stroomdichtheid;

• Volgens het basisprincipe van het bouwen van netwerken met een spanning van 10 kV, wanneer de belangrijkste is gemaakt van staal-aluminiumdraden met een doorsnede van 70 vierkante mm, en transformatorstations 10 / 0,4 kV-ontgrendeling ten minste AC35.

• Volgens het principe van minimale kosten, wanneer voor elke huidige waarde een draad met een geschikte doorsnede wordt geselecteerd en de lagere kosten zo klein mogelijk worden verkregen.

Volgens de grafieken van de afhankelijkheid van de totale gereduceerde kosten van het berekende vermogen, weergegeven voor verschillende secties van één figuur, wordt de optimale geleider geselecteerd. Overlappende grafieken geven inzicht in een beperkt scala aan economische lasten.

Bovendien wordt de selectie aangepast aan de mechanische sterkte en rekening houdend met de gestandaardiseerde afwijkingen van de belasting door de gebruiker. De economische stroomdichtheid voor bovenleidingen met een spanning van 380 volt in elektrische netwerken op het platteland moet traditioneel in het bereik van 0,5 tot 0,7 A / vierkante mm liggen, en de doorsnede van de draad wordt geselecteerd op basis van deze vereiste. Controleer vervolgens de toegestane spanningsval. Alle secties van de lijn zijn gemaakt van volledige fase en de doorsnede van de aluminiumdraden mag niet lager zijn dan 50 vierkante mm.