21.4. Выбор экономически целесообразных сечений проводов и кабелей

Если через обозначить стоимость сооружения 1 км линии электрической сети, а через процент суммарных отчислений на амортизацию и ремонт линии, то отвечающая им слагающая ежегодных издержек по эксплуатации [1]:

(21.19)

Величина в первом приближении может быть определена:

(21.20)

где - расходы на сооружение 1 км линии, не зависящие от сечения проводов и связанные с изысканиями, проектированием, прокладкой дорог, линии связи и т. д.;

- расходы на сооружение 1 км линии, зависящие от сечения проводов и, в первую очередь, от стоимости самих проводов.

Слагающая ежегодных издержек по эксплуатации сети, обусловленная отчислениями на амортизацию и ремонт:

(21.21)

Расходы по обслуживанию сети не зависят от сечения проводов, которыми выполняются линии сети, поэтому при выборе экономически целесообразного сечения они могут не учитываться.

Последней слагающей ежегодных издержек по эксплуатации сети является стоимость потерянной энергии. Если через b обозначить стоимость 1 потерянной энергии, то эта слагающая

(21.22)

или

(21.23)

Суммарные ежегодные эксплуатационные издержки, влияющие на выбор оптимального сечения провода:

(21.24)

Приведенные затраты определяются суммированием издержек с отнесенными к одному году капитальными затратами на сооружение сети проводом сечения F:

(21.25)

На рис.21.3. показаны зависимости двух составляющих приведенных зат

Рис.21.3. Приведенные затраты

рат в функции сечения провода, а также график суммарных приведенных затрат. График наглядно иллюстрирует существование некоторого сечения, при котором функция имеет минимум.

Сечение провода, соответствующее минимуму приведенных затрат, можно найти, продифференцировав выражение (21.25) по F и приравняв результат нулю:

откуда

(21.26)

Анализ показывает, что изменение приведенных затрат при некотором отклонении сечения от значения незначительно, так как характеристика 3 = f(F) не имеет ярко выраженного минимума. Учитывая это, целесообразно для линий принимать сечения несколько меньшие, нежели . При таком выборе может быть уменьшен расход цветного металла, получена экономия других материалов, снижены капитальные расходы на строительство без заметного увеличения приведенных затрат.

Выбранное таким образом сечение называется экономическим. Ему соответствует определенная плотность тока в проводе:

, (21.27)

которая также называется экономической.

Экономическая плотность тока с учетом (21.27):

, (21.28)

где - коэффициент, меньший единицы, который определяет уменьшение экономического сечения в сравнении с сечением, соответствующим минимуму приведенных затрат.

Данные, приведенные в табл.21.2. относятся к линиям с номинальным напряжением, не превышающим 220 кВ. Для электропередач 330 и 500 кВ экономическая плотность тока не нормируется.

Выбор экономически целесообразных сечений проводов с помощью нормированных значений экономической плотности тока позволяет унифицировать подход к проектированию, избежать разнохарактерности в оценках экономической эффективности. Однако в то же время использование экономической плотности тока не позволяет в полной мере учесть все влияющие факторы в каждом конкретном случае, поскольку для коэффициентов, определяющих единые экономические плотности тока, могут приниматься лишь некоторые средние обобщенные значения. Кроме того, использование

Таблица 21.2.