Влияние экономических факторов на выбор номинального напряжения сети

При выборе сечений проводов воздушных и жил кабельных линий электропередачи исходят из требования минимальных затрат на сооружение и эксплуатацию линий электрической сети. Зависимость затрат на единицу длины линии электропередачи с проводами (кабелями) сечением s имеет вид:

 где, а – составляющая затрат, не зависящая от сечения; b×s – составляющая затрат, пропорциональная сечению; –составляющая затрат, обратно пропорциональная сечению; Iрасч – расчетная токовая нагрузка линии.

Первая составляющая затрат – а в формуле – учитывает расходы на подготовку трассы, стоимость материала опор, изоляторов и молниезащиты линии, и т.п Коэффициент b учитывает возрастание затрат при увеличении сечения проводов: увеличение расхода цветного металла, удорожание опор (чем тяжелее провод, тем прочнее и, следовательно, дороже опоры). Коэффициент с зависит от стоимости электроэнергии, удельного сопротивления материала провода и эквивалентного времени использования наибольшей нагрузки. Для определения минимума функции затрат Z, определяемой по формуле (87), приравняем ее производную от переменной s к нулю: откуда  

Рассчитываемая по формуле величина jэ называется экономической плотностью тока. Это такая плотность тока, при которой передача нагрузки по линии осуществляется при наименьших затратах.

Выбор сечений проводов воздушных и кабельных линий выполняется по методу экономической плотности тока

23. Выбор сечения проводов по экономической плотности тока.   
Это такая плотность тока, при которой передача нагрузки по линии осуществляется при наименьших затратах. Значения jэ для различных видов проводников ЛЭП приводятся в справочниках. Например, некоторые значения jэ для различных значений эквивалентного времени использования наибольшей нагрузки tmax приведены в табл.

Выбор сечений проводов воздушных и кабельных линий по экономической плотности тока выполняется следующим образом:

      – рассчитывается токовая нагрузка линии Iрасч в нормальном режиме работы (по расчетным потокам мощности);

       – по табл. 4 определяется экономическая плотность тока jэ;

       – рассчитывается сечение проводника, соответствующее экономической плотности тока:  

– полученное сечение s округляется до ближайшего стандартного сечения.

  Шкала стандартных сечений проводов воздушных линий и жил кабельных линий электропередачи составляет следующий ряд: 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500 мм2 [2, 10].

Метод экономической плотности тока прост, однако этот метод не учитывает ряд факторов, влияющих на выбор сечения, таких, как материал опор, напряжение и количество цепей линии, климатические особенности и проч. Поэтому результат расчета по методу экономической плотности обычно требует уточнения по методу экономических интервалов. В соответствии с этим методом для каждого сечения устанавливается интервал тока (мощности), в пределах которого экономически целесообразно использовать данное сечение.

Выбранные по экономическому критерию сечения проводников должны удовлетворять ряду технических требований, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация линии электропередачи. Окончательный выбор сечения можно сделать только после проверки выполнения этих технических требований.