Обзор методов выбора сечений проводов и кабелей по экономическому критерию
Классический подход к проектному выбору сечения воздушных и кабельных линий электропередачи по экономическому критерию основан на использовании методов экономической плотности тока или экономических токовых интервалов сечений. Оба упомянутые методы разработаны на базе одного экономического критерия проектирование электрических сетей — статически приведенных затрат. Представление выбора экономического критерия в виде статических приведенных затрат не соответствует современным экономическим отношениям, поэтому приведенные в справочной литературе числовые характеристики экономической плотности тока и экономических интервалов сечений не могут быть использованы при проектировании в чистом виде и должны быть подвержены корректировке и проверки расчетов.
Корректировка на стадии проектирования экономических токовых интервалов сечений должна быть выполнена с учетом ценовых интервалов удельных капитальных вложений в сооружения электрической сети и удельных затрат на компенсацию потерь электроэнергии, которые в настоящее время в условиях инфляции определить практически невозможно.
Определение объективного значения экономической плотности тока невозможно по тем же причинам, однако можно воспользоваться опытом проектирования. Проводимый анализ реальных, уже ранее реализованных или находящихся на этапе проектирования, проектов развития электрических сетей различного класса номинального напряжения показал, что значения экономической плотности тока имеют тенденцию к некоторому снижению по сравнению с используемыми ранее нормативными значениями. Это явление наблюдается, несмотря на снижение сроков окупаемости объектов, что, согласно классической теории, должно способствовать росту экономической плотности тока. Необходимо отметить, что четкого обоснования причин снижения экономической плотности тока на вновь проектируемых линиях нет, это и объясняется пожеланиями заказчиков проектов и снижением номенклатуры сечений проводов чтоб уменьшить затраты.
С учетом рассмотренного в настоящее время наиболее перспективным является использование экономической плотности тока с выбором ближайшего большего к экономическому сечения воздушных и кабельных линий электропередачи. Это позволяет учесть тенденцию к снижению значения экономической плотности тока по сравнению с нормативными значениями.
Выбор сечений проводников линий электропередач выполняется по экономической плотности тока в зависимости от вида проводника и времени использования максимальной нагрузки.
Ниже приведено изложение классических методов выбора сечений проводника по экономической плотности тока и методом экономических токовых интервалов сечений.
Метод экономической плотности тока
Для рассмотрения понятия экономической плотности тока необходимо выполнить анализ составляющих аналитического выражения экономического критерия проектирования. Выбор вида экономического критерия хотя и определяет величину экономической плотности тока, не влияет на сущность самого понятия. Поэтому понятие экономической плотности тока рассматривается с использованием простейшего экономического критерия — статических приведенных затрат.
Несмотря на достоинство метода — простоту выбора сечений, классический метод экономической плотности тока обладает существенным недостатком, заключающимся в неоднозначности решения выбора сечения. Отсюда происходит необходимость учета дополнительных условий по его снижению или увеличению сечения, если таких условий нет, то требуются дополнительные расчеты для сравнения двух вариантов стандартных сечений — большего и меньшего.
Метод экономических интервалов сечений
Метод экономических интервалов сечений позволяет однозначно выбрать сечения линий электропередачи и этим отличается от метода экономической плотности тока. Классический метод экономических токовых интервалов сечений, так же как метод экономической плотности тока, опирается на использование статических приведенных затрат.
При проектировании электросети к моменту выбора сечений проводников должны быть разработаны варианты конфигурации сети и намечены наиболее экономичные классы номинальных напряжений, следовательно, определена шкала возможных стандартных сечений линий электропередачи.
Экономические интервалы токовых нагрузок для выбора наиболее экономичных сечений проводов линии электропередачи из совокупности возможных сечений линий можно построить следующим образом. Для разных стандартных сечений проводов воздушных линий разных классов номинальных напряжений (от 35 до 750 кВ) строятся зависимости удельных приведенных затрат на линию длиной 1 км от максимального тока I max нормального режима работы электросети.
Следует отметить, что метод экономических токовых интервалов сечений может применяться для выбора сечений после корректировки. При корректировке токовых интервалов следует учесть более современные представления о виде экономического функционала, а также зоны неопределенности удельных капитальных вложений в сооружение линий электропередачи и удельной стоимости потерь электроэнергии. Очевидно, что в этом случае границы экономических токовых интервалов получатся расплывчатыми и исчезнет однозначность решения по выбору сечений проводов и кабелей — главное преимущество метода экономических токовых интервалов по сравнению с методом экономической плотности тока.
Рубрика: Проектно-изыскательные работы