كثافة التيار الاقتصادي ، واختيار المقطع العرضي للكابل حسب كثافة التيار الاقتصادي

تنقسم التكاليف المتعلقة بتشغيل أنظمة نقل الطاقة إلى عدة مكونات:

• تكلفة الخسائر في الخطوط والمحولات ؛

• استقطاعات الاستهلاك

• تكاليف الإصلاح الجارية ؛

• مرتبات الموظفين.

فقدان الطاقة

ترتبط تكلفة خسائر الخط بمعلمين: مقدار الخسائر السنوية والتكلفة لكل وحدة من الكهرباء المفقودة. يرتبط مقدار الخسائر ارتباطًا مباشرًا بعامل القدرة للحمل. في الواقع ، مع نفس استهلاك الطاقة النشط ، يتبين أن التيار في الخط يتناسب عكسياً مع عامل القدرة ، وبالتالي فإن فقد الطاقة سيكون متناسبًا عكسياً مع مربع عامل القدرة:

لذلك ، لتقليل الخسائر النشطة في الخطوط ، من الضروري زيادة عامل قوة التحميل إن أمكن. على وجه الخصوص ، يجب أن تكون المحولات محملة بالكامل ويجب ألا تعمل المحركات بدون تحميل.في كثير من الأحيان ، لزيادة عامل الطاقة للمحولات والمحركات ، يكفي تثبيت المكثفات التعويضية بالقرب من المستهلك ، لتثبيت نظام تعويض الطاقة التفاعلية.

مصاريف الاستهلاك

فيما يتعلق برسوم الإهلاك ، فهي مرتبطة بتكاليف رأس المال الأولية وعمر الخط. يحتوي على خصومات للتحسينات مع الاسترداد الكامل للأصول الثابتة والإصلاحات الرأسمالية. يتم تحديد رسوم الاستهلاك كنسبة مئوية من التكلفة الأصلية للبند كنسبة مئوية من التكلفة الأصلية. ويجب إعادة هذا الثمن الكامل لبقية حياتها. يتم تحديد استقطاعات النسبة المئوية من خلال الصيغة التالية:

تكاليف الإصلاح الجارية

عادةً ما تكون هذه التكاليف جزءًا بسيطًا من التكلفة الأصلية للخطوط. فيما يتعلق بالشبكات الريفية ، فإن هذا لا يمثل سوى نسبة قليلة من التكلفة الأولية.

مرتبات الموظفين

عمال النقل العاملين في المحطات الفرعية والمهندسين التقنيين والعاملين الإداريين ، إلخ. كل شخص يحتاج إلى راتب. لذلك يضاف هذا المكون إلى تكاليف التشغيل السنوية. نتيجة لذلك ، ستكون تكاليف تشغيل نقل الكهرباء للسنة كما يلي:

يمكن تقدير الكفاءة الاقتصادية من خلال التكاليف المخفضة المتوقعة:

دور حجم الموصل

حتى في مرحلة التصميم ، من الضروري تحقيق مثل هذه الظروف بحيث يكون هذا المؤشر (التكاليف المخفضة المقدرة) هو الأدنى. وهنا من المهم جدًا اختيار المقطع العرضي الأمثل للسلك.

في حالة زيادة القسم ، ستنخفض تكلفة فقد الكهرباء مع القطع الزائد.لكن تكلفة الخط نفسه ستزيد في خط مستقيم. أي أن الخصومات التي تعتمد على التكاليف الأولية ستزيد خطيًا.

تكاد تكون التكاليف المرتبطة بالصيانة والأجور غير مرتبطة بالمقطع العرضي للأسلاك ويمكن إهمالها. وفي النهاية ، قيمة التكاليف المخفضة المتوقعة ، دون مراعاة تكاليف الصيانة ، يمكنك رسم منحنى بيانيًا يمثل مجموع تكاليف خسائر الكهرباء وتكاليف التشغيل.

الحد الأدنى لقيمة هذا المنحنى سوف يتوافق تمامًا مع القيمة المثلى ، ما يسمى. المقطع العرضي الاقتصادي لموصل الخط.

تشير حقيقة اختيار المقطع العرضي الاقتصادي الصحيح للموصل إلى أن الخط مصمم بالطريقة المثلى وأن التكاليف المخفضة المتوقعة في ظل هذه الظروف ستكون منخفضة قدر الإمكان.

في عملية تصميم كل سطر ، من الضروري حساب المقطع العرضي الاقتصادي للسلك ، مع مراعاة الخيارات المختلفة. لكن من الناحية العملية ، نادرًا ما يتم ذلك. الحد الأدنى للرسم البياني المعروض ليس قيمة دقيقة ، الرسم البياني مسطح ، لذلك غالبًا ما يحاولون اختيار السلك (الأسلاك) مع أصغر مقطع عرضي لتوفير المال.

وفقًا لـ PUE، يتم اختيار كثافة التيار الاقتصادي بناءً على عدة معايير: اعتمادًا على معدن الموصل المستخدم (نحاس أو ألمنيوم) ، وما هو العزل الذي سيكون (مطاط ، بولي كلوريد الفينيل ، مجتمعة) وما إذا كان سيكون على الإطلاق ، كم عدد الساعات سيكون الحمل الأقصى ، يتم اختيار كثافة التيار الاقتصادي. هناك طاولة لذلك. ويمكن بسهولة العثور على المقطع العرضي الاقتصادي المستند إلى كثافة تيار معينة من خلال الصيغة:

هذه هي الطريقة التي يتم بها اختيار المقاطع العرضية لخطوط الطاقة ذات الفولتية من 35 إلى 220 كيلو فولت. العمليات الحسابية بسيطة.

بالنسبة للخط الذي يحتوي على العديد من الأحمال المختلفة ، يتم أخذ الحقيقة في الاعتبار أن كل قسم من الخط يجب أن يكون له كثافة تيار اقتصادية خاصة به ، ويكون المقطع العرضي إما هو نفسه على طول الخط بأكمله ، أو في كل قسم خاص به. مرة أخرى لكل موقع استخدم الصيغة:

يتم تحديد فقد الطاقة في خط بحمل واحد بواسطة الصيغة:

إذا كان الخط يحتوي على عدة أحمال وتم اختيار السلك في كل مكان بنفس المقطع العرضي ، فستكون خسائر الطاقة متساوية:

للعثور على مقطع عرضي ثابت لعدة أحمال ، بناءً على التيار المكافئ ، ابحث أولاً عن التيار المكافئ:

ثم يتم حساب المقطع العرضي الاقتصادي بناءً على قيمة التيار الاقتصادي:

أسهل طريقة هي إنشاء خط من نفس القسم بطول الطول بالكامل ، ولكن بعد ذلك عليك أن تتحمل حقيقة أن فقد الطاقة وتكاليف المواد ستكون أكبر من الاختيار الفردي للأقسام لكل قسم محدد.

في المناطق الريفية ، بالنسبة للخطوط الهوائية بجهد 10 كيلوفولت ، فإنها تلجأ إلى إحدى الطرق الثلاث لاختيار القسم:

• على أساس كثافة التيار الاقتصادي ؛

• وفقًا للمبدأ الأساسي لبناء شبكات بجهد 10 كيلو فولت ، عندما تكون الشبكة الرئيسية مصنوعة من أسلاك الفولاذ والألمنيوم مع مقطع عرضي 70 مم مربع ، ومحطات فرعية 10 / 0.4 كيلو فولت - فتح AC35 على الأقل.

• وفقًا لمبدأ التكلفة الدنيا ، عندما يتم اختيار سلك مع مقطع عرضي مناسب لكل قيمة حالية ، ويتم الحصول على التكاليف المخفضة بأقل قدر ممكن.

وفقًا للرسوم البيانية لاعتماد إجمالي التكاليف المخفضة على القدرة المحسوبة ، الموضحة لأقسام مختلفة من شكل واحد ، يتم اختيار الموصل الأمثل. توفر الرسوم البيانية المتداخلة نظرة ثاقبة على نطاق محدود من الأعباء الاقتصادية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم ضبط التحديد وفقًا للقوة الميكانيكية مع مراعاة الانحرافات المعيارية للضغط من قبل المستخدم. يجب أن تكون كثافة التيار الاقتصادي للخطوط الهوائية بجهد 380 فولت في الشبكات الكهربائية الريفية تقليديًا في حدود 0.5 إلى 0.7 أمبير / متر مربع ، ويتم تحديد المقطع العرضي للسلك بناءً على هذا المطلب. ثم تحقق من انخفاض الجهد المسموح به. جميع أقسام الخط مصنوعة من مرحلة كاملة ، ويجب ألا يقل المقطع العرضي لأسلاك الألمنيوم عن 50 مم مربع.