Mật độ dòng điện kinh tế, lựa chọn tiết diện cáp theo mật độ dòng điện kinh tế

Các chi phí liên quan đến hoạt động của các hệ thống truyền tải điện được chia thành nhiều thành phần:

• chi phí tổn thất trên đường dây và trong máy biến áp;

• các khoản trích khấu hao;

• chi phí sửa chữa liên tục;

• lương nhân viên.

Mất năng lượng

Chi phí tổn thất đường dây liên quan đến hai thông số: lượng tổn thất hàng năm và chi phí trên một đơn vị điện năng bị mất. Lượng tổn thất liên quan trực tiếp đến hệ số công suất của tải. Trên thực tế, với cùng một mức tiêu thụ điện năng hoạt động, cường độ dòng điện trong đường dây tỷ lệ nghịch với hệ số công suất, do đó tổn thất điện năng sẽ tỷ lệ nghịch với bình phương hệ số công suất:

Vì vậy, để giảm tổn thất hoạt động trên đường dây, cần phải tăng hệ số công suất tải nếu có thể. Đặc biệt, các máy biến áp phải được nạp đầy đủ và các động cơ không được chạy không tải.Thông thường, để tăng hệ số công suất của máy biến áp và động cơ, chỉ cần lắp đặt tụ bù gần hộ tiêu thụ, lắp đặt hệ thống bù công suất phản kháng là đủ.

chi phí khấu hao

Về chi phí khấu hao, chúng liên quan đến chi phí vốn ban đầu và tuổi thọ của dây chuyền. Nó chứa các khoản khấu trừ cho các cải tiến với việc thu hồi toàn bộ tài sản cố định và sửa chữa cơ bản. Phí khấu hao theo tỷ lệ phần trăm của chi phí ban đầu của dòng được xác định theo tỷ lệ phần trăm của chi phí ban đầu. Và cái giá đầy đủ đó phải được trả lại trong suốt quãng đời còn lại của cô ấy. Tỷ lệ phần trăm khấu trừ khấu hao được xác định theo công thức sau:

Chi phí sửa chữa liên tục

Thông thường những chi phí này là một phần tối thiểu của chi phí ban đầu của các dòng. Về mạng lưới nông thôn, đây chỉ là một vài phần trăm chi phí ban đầu.

Lương nhân viên

Thợ dây trạm biến áp, kỹ sư kỹ thuật, công nhân hành chính, v.v. ai cũng cần có lương. Vì vậy, thành phần này được thêm vào chi phí hoạt động hàng năm. Do đó, chi phí vận hành truyền tải điện trong năm sẽ là:

Hiệu quả kinh tế có thể được ước tính bằng các chi phí giảm được dự kiến:

Vai trò của kích thước dây dẫn

Ngay ở khâu thiết kế cũng phải đạt được điều kiện sao cho chỉ tiêu này (chi phí giảm ước tính) là thấp nhất. Và ở đây, điều rất quan trọng là chọn mặt cắt tối ưu của dây.

Nếu tiết diện tăng lên, chi phí tổn thất điện năng sẽ giảm theo đường hypebol.Nhưng chi phí của dòng sẽ tăng theo một đường thẳng. Nghĩa là, các khoản khấu trừ tùy thuộc vào chi phí ban đầu cũng sẽ tăng tuyến tính.

Các chi phí liên quan đến bảo trì và tiền lương hầu như không liên quan đến mặt cắt ngang của dây và có thể bỏ qua. Và cuối cùng, giá trị của chi phí giảm dự kiến, không tính đến chi phí bảo trì, bạn có thể mô tả bằng đồ thị một đường cong sẽ là tổng chi phí tổn thất điện năng và chi phí vận hành.

Giá trị tối thiểu của đường cong này sẽ tương ứng chính xác với giá trị tối ưu, được gọi là. Tiết diện kinh tế của dây dẫn.

Thực tế là mặt cắt kinh tế chính xác của dây dẫn được chọn cho thấy rằng đường dây được thiết kế theo cách tối ưu nhất và chi phí giảm dự kiến ​​​​trong các điều kiện như vậy sẽ càng thấp càng tốt.

Trong quá trình thiết kế của mỗi dòng, cần tính toán tiết diện kinh tế của dây, xem xét các phương án khác nhau. Nhưng trong thực tế, điều này hiếm khi được thực hiện. Giá trị nhỏ nhất của đồ thị hiển thị không phải là giá trị chính xác, đồ thị phẳng nên họ thường cố gắng chọn dây có tiết diện nhỏ nhất để tiết kiệm chi phí.

Theo PUE, mật độ dòng điện kinh tế được chọn dựa trên một số tiêu chí: tùy thuộc vào kim loại của dây dẫn được sử dụng (đồng hoặc nhôm), cách điện sẽ là gì (cao su, PVC, kết hợp) và liệu nó có hoàn toàn không, bao nhiêu giờ nó sẽ có tải tối đa, mật độ dòng điện tiết kiệm được chọn. Có một bảng cho điều đó. Và mặt cắt kinh tế dựa trên mật độ dòng điện nhất định có thể dễ dàng tìm thấy theo công thức:

Đây là cách chọn mặt cắt cho đường dây điện có điện áp từ 35 đến 220 kV. Các hoạt động tính toán rất đơn giản.

Đối với một đường dây có nhiều tải trọng khác nhau, thực tế được tính đến là mỗi phần của đường dây phải có mật độ dòng điện kinh tế riêng và mặt cắt ngang giống nhau dọc theo toàn bộ đường dây hoặc trong từng phần của riêng nó. Một lần nữa cho mỗi trang web sử dụng công thức:

Tổn thất điện năng trên đường dây có tải đơn được xác định theo công thức:

Nếu đường dây có nhiều tải và dây được chọn ở mọi nơi có cùng tiết diện, thì tổn thất điện năng sẽ bằng nhau:

Để tìm tiết diện không đổi cho một số tải, dựa trên dòng điện tương đương, trước tiên hãy tìm dòng điện tương đương:

Sau đó, mặt cắt kinh tế được tính toán dựa trên giá trị của dòng kinh tế:

Cách dễ nhất là xây dựng một đường từ cùng một phần dọc theo toàn bộ chiều dài, nhưng sau đó bạn phải chấp nhận thực tế rằng tổn thất năng lượng và chi phí vật liệu sẽ lớn hơn so với việc lựa chọn từng phần riêng lẻ cho từng phần cụ thể.

Ở khu vực nông thôn, đối với đường dây trên không có điện áp 10 kV, họ sử dụng một trong ba phương pháp chọn mặt cắt:

• Căn cứ vào mật độ dòng kinh tế;

• Theo nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng các mạng có điện áp 10 kV, khi dây chính được làm bằng dây thép-nhôm có tiết diện 70 mm vuông và đến các trạm biến áp 10 / 0,4 kV, mở khóa ít nhất là AC35.

• Theo nguyên tắc chi phí tối thiểu, khi đối với mỗi giá trị hiện tại, một dây có tiết diện phù hợp được chọn và chi phí giảm được thu được càng nhỏ càng tốt.

Theo các biểu đồ về sự phụ thuộc của tổng chi phí giảm vào công suất tính toán, được hiển thị cho các phần khác nhau của một hình, dây dẫn tối ưu được chọn. Các biểu đồ chồng chéo cung cấp cái nhìn sâu sắc về một phạm vi hạn chế của gánh nặng kinh tế.

Ngoài ra, việc lựa chọn được điều chỉnh theo độ bền cơ học và có tính đến độ lệch tiêu chuẩn của ứng suất của người dùng. Mật độ dòng điện kinh tế đối với đường dây trên không có điện áp 380 vôn trong mạng điện nông thôn theo truyền thống phải nằm trong khoảng 0,5 đến 0,7 A / mm2 và tiết diện của dây được chọn dựa trên yêu cầu này. Sau đó kiểm tra điện áp rơi cho phép. Tất cả các phần của đường dây được làm bằng pha đầy đủ và mặt cắt ngang của dây nhôm không được thấp hơn 50 mét vuông.