Densitatea de curent economică, selectarea secțiunii cablului în funcție de densitatea de curent economică

Costurile legate de exploatarea sistemelor de transmisie a energiei electrice sunt împărțite în mai multe componente:

• costul pierderilor în linii și în transformatoare;

• deduceri de amortizare;

• costurile de reparații continue;

• salariul personalului.

Pierderea energiei

Costul pierderilor de linii este legat de doi parametri: valoarea pierderilor anuale și costul pe unitatea de energie electrică pierdută. Valoarea pierderilor este direct legată de factorul de putere al sarcinii. De fapt, cu același consum de putere activă, curentul din linie se dovedește a fi invers proporțional cu factorul de putere, prin urmare pierderea de putere va fi invers proporțională cu pătratul factorului de putere:

Deci, pentru a reduce pierderile active în linii, este necesar să creșteți factorul de putere de sarcină, dacă este posibil. În special, transformatoarele trebuie să fie complet încărcate și motoarele nu trebuie să funcționeze fără sarcină.Adesea, pentru a crește factorul de putere al transformatoarelor și motoarelor, este suficient să instalați condensatori compensatori în apropierea consumatorului, pentru a instala un sistem de compensare a puterii reactive.

Cheltuiala cu amortizarea

În ceea ce privește cheltuielile de amortizare, acestea sunt legate de costurile inițiale ale capitalului și de durata de viață a liniei. Conține deduceri pentru îmbunătățiri cu recuperarea integrală a mijloacelor fixe și pentru reparații capitale. Taxa de amortizare ca procent din costul inițial al liniei este determinată ca procent din costul inițial. Și acel preț întreg trebuie plătit înapoi pentru tot restul vieții ei. Deducerile procentuale din amortizare sunt determinate de următoarea formulă:

Costuri de reparație în curs

De obicei, aceste costuri reprezintă o parte minimă din costul inițial al liniilor. În ceea ce privește rețelele rurale, aceasta reprezintă doar câteva procente din costul inițial.

Salariul personalului

Liniști care deservesc substații, ingineri tehnici, lucrători administrativi etc. toată lumea are nevoie de un salariu. Deci această componentă se adaugă la costurile anuale de exploatare. Ca urmare, costurile operaționale ale transportului de energie electrică pentru anul vor fi:

Eficiența economică poate fi estimată prin costurile reduse așteptate:

Rolul dimensiunii conductorului

Chiar și în faza de proiectare, este necesar să se realizeze astfel de condiții, astfel încât acest indicator (costuri reduse estimate) să fie cel mai scăzut. Și aici este pur și simplu foarte important să alegeți secțiunea transversală optimă a firului.

Dacă secțiunea este mărită, costul pierderilor de energie electrică va scădea cu o hiperbolă.Dar costul liniei în sine va crește în linie dreaptă. Adică și deducerile în funcție de costurile inițiale vor crește liniar.

Costurile asociate cu întreținerea și salariile nu au aproape nicio legătură cu secțiunea transversală a firelor și pot fi neglijate. Și în final, valoarea costurilor reduse așteptate, fără a ține cont de costurile de întreținere, puteți reprezenta grafic o curbă care va fi suma costurilor pierderilor de energie electrică și a costurilor de exploatare.

Valoarea minimă a acestei curbe va corespunde exact cu cea optimă, așa-zisa. Secțiunea transversală economică a conductorului de linie.

Faptul că se alege secțiunea transversală economică corectă a conductorului indică faptul că linia este proiectată în cel mai optim mod și costurile reduse așteptate în astfel de condiții vor fi cât mai mici posibil.

În procesul de proiectare al fiecărei linii, este necesar să se calculeze secțiunea transversală economică a firului, luând în considerare diferite opțiuni. Dar în practică acest lucru se face rar. Minimul graficului afișat nu este o valoare exactă, graficul este plat, așa că adesea încearcă să aleagă firul(ele) cu cea mai mică secțiune transversală pentru a economisi bani.

Conform PUE, densitatea de curent economică se alege pe baza mai multor criterii: în funcție de ce metal al conductorului este folosit (cupru sau aluminiu), ce izolație va fi (cauciuc, PVC, combinat) și dacă va fi deloc, câte ore va fi de sarcină maximă, se selectează o densitate de curent economică. Există o masă pentru asta. Și secțiunea transversală economică bazată pe o anumită densitate de curent poate fi găsită cu ușurință prin formula:

Acesta este modul în care se selectează secțiunile transversale pentru liniile electrice cu tensiuni de la 35 la 220 kV. Operațiile de calcul sunt simple.

Pentru o linie cu mai multe sarcini diferite, se ține cont de faptul că fiecare secțiune a liniei trebuie să aibă propria sa densitate economică de curent, iar secțiunea transversală este fie aceeași de-a lungul întregii linii, fie în fiecare secțiune proprie. Din nou pentru fiecare site utilizați formula:

Pierderea de putere într-o linie cu o singură sarcină este determinată de formula:

Dacă linia are mai multe sarcini și firul este ales peste tot cu aceeași secțiune transversală, atunci pierderile de putere vor fi egale:

Pentru a găsi o secțiune transversală constantă pentru mai multe sarcini, pe baza curentului echivalent, găsiți mai întâi curentul echivalent:

Apoi se calculează secțiunea transversală economică pe baza valorii curentului economic:

Cel mai simplu mod este să construiți o linie din aceeași secțiune pe toată lungimea, dar apoi trebuie să suportați faptul că pierderile de energie și costurile materialelor vor fi mai mari decât cu selecția individuală a secțiunilor pentru fiecare secțiune specifică.

În zonele rurale, pentru liniile aeriene cu o tensiune de 10 kV, se recurge la una dintre cele trei metode de selectare a unei secțiuni:

• Bazat pe densitatea curentului economic;

• Conform principiului de bază al construcției rețelelor cu o tensiune de 10 kV, atunci când cea principală este realizată din fire de oțel-aluminiu cu o secțiune transversală de 70 mp, iar la stații de transformare 10 / 0,4 kV-deblocare cel puțin AC35.

• Conform principiului costului minim, atunci când pentru fiecare valoare curentă este selectat un fir cu o secțiune transversală adecvată, iar costurile reduse se obțin cât mai mici.

În conformitate cu graficele dependenței costurilor totale reduse de puterea calculată, prezentate pentru diferite secțiuni ale unei figuri, este selectat conductorul optim. Graficele suprapuse oferă o perspectivă asupra unei game limitate de sarcini economice.

În plus, selecția este ajustată în funcție de rezistența mecanică și ținând cont de abaterile standardizate ale solicitării de către utilizator. Densitatea de curent economică pentru liniile aeriene cu o tensiune de 380 de volți în rețelele electrice rurale ar trebui să fie în mod tradițional în intervalul 0,5 până la 0,7 A / mm2, iar secțiunea transversală a firului este selectată pe baza acestei cerințe. Apoi verificați căderea de tensiune admisibilă. Toate secțiunile liniei sunt realizate din fază completă, iar secțiunea transversală a firelor de aluminiu nu trebuie să fie mai mică de 50 mm pătrați.