1. Економічний фактор – економічно оптимальний переріз

Визначається Fек за техніко-економічними розрахунками.

Для ліні, що живить будинок по вулиці Скорини 38 вибираємо кабель з перерізом 3×185+1×185 , а для найбільш завантаженої лінії – 2 з перерізом 3×185+1×185 (Ідоп = 345 А).

2. Нагрів робочим струмом

В робочому режимі струмоведучі частини не повинні нагріватись понад допустиму температуру, що забезпечується при виконанні умови:

І_р≤І_доп·k_пр

І_доп – максимальнодопустимий струм для даного перерізу

k_пр – коефіцієнт прокладання, який враховує умови прокладання (земля, вода), температуру середовища, число поряд прокладених кабелів

Для будинку по вулиці Скорини 38:

Спочатку знайдемо повне навантаження у робочому режимі:

77.1 ≤ 270·1

Для найбільш завантаженої лінії:

158.3 ≤ 345·1

4. Втрати напруги в нормальному режимі

Умова перевірки:

ΔU≤ΔU_доп.

Фактична втрати напруги в нормальному режимі

Для ліній 6-10 кВ величина ΔU_доп=±5%.

Для будинку по вулиці Скорини, 38:

1,5 ≤ 5

Для найб. зав. лінії:

2.2 ≤ 5

6. Втрати напруги в післяаварійному режимі

В післяаварійному режимі допускається додаткове пониження напруги ще на 5%.

7. Нагрів струмом в п/а режимі

Знаходять струм лінії в післяаварійному режимі.

При 100% резервуванні навантаження І_па=2·І_роб,

При неповному резервуванні навантаження І_па<2·І_роб,

Для ліній, які живлять одиночні ЕП І_па=2·І_роб.

В післяаварійному режимі повинна виконуватись умова

І_па≤І_доп·k_пр·k_пер.

Для повітряних ліній і струмопроводів k_пер=1.3

Для КЛ k_пер залежить від попереднього завантаження КЛ і тривалості перевантаження.

Спочатку знайдемо повне навантаження у робочому режимі:

115.7 ≤ 162·2

115.7 ≤ 270·1·1.3

Для найбільш завантаженої лінії:

237.4 ≤ 332·2

237.4 ≤ 345·1·1.3

Вибір економічно оптимального перерізу провідника.

Під час проектування системи електропостачання або окремих її елементів з метою вибору найбільш доцільного варіанту виконання даного об’єкту проводиться аналіз технічних та економічних його характеристик. Під технічними розуміють надійність енергопостачання, зручність експлуатації, тривалість споживання, обсяг поточних і капітальних ремонтів, ступінь автоматизації тощо. Основними економічними характеристиками є початкові капітальні та експлуатаційні витрати.

Вибір економічно доцільного варіанту виконання об’єкту може проводитись на основі методу зведених витрат або методу чистої зведеної вартості.

Визначимо оптимальний коефіцієнт завантаження трансформатора за методом чистої зведеної вартості (ЧЗВ).

Згідно методу ЧЗВ ефективність реалізації довільного заходу (проекту) оцінюється на основі прогнозу руху грошових коштів за весь період життєдіяльності цього заходу (проекту) з врахуванням зміни вартості грошей у часі. Зміна вартості обумовлена втратами власника коштів у зв’язку відкладеною реалізацією попиту (потреб), недоотриманим прибутком, інфляцією та ризиком і невизначеністю повернення вкладених коштів у майбутньому.

У методі ЧЗВ рух коштів у майбутньому зводиться (дисконтується) до часу оцінки (початку діяльності) проекту.

Нинішня вартість коштів n-го майбутнього року визначається наступним чином:

,

де: – нинішня вартість коштів майбутнього року;

– вартість (потік) коштів майбутнього року;

– коефіцієнт дисконтування;

r– процентна ставка.

У випадку визначення оптимального коефіцієнта завантаження трансформаторів врахований наступний рух грошових коштів (витрат і вигод) проекту. Витрати проекту становлять початкові капіталовкладення у трансформатор (підстанцію) до введення його в експлуатацію та експлуатаційні витрати на протязі усього терміну служби трансформатора. В експлуатаційні витрати входить вартість обслуговування і ремонту трансформатора та вартість втрат електроенергії в ньому.

Вигоди (зиск) від реалізації проекту зі встановлення трансформаторів на підстанції виокремити у даному випадку важко, оскільки цей проект є лише частиною загального проекту спорудження підприємства, у якому отримуються вигоди від реалізації кінцевої продукції.

Прогнози руху потоків грошових коштів проекту за n років, його використання в табличній формі наведений в табл. 4.2. Експлуатаційні витрати на ремонт і обслуговування та вартість втрат електроенергії позначені відповідно С_р.о та С_Е. Усі витрати коштів внесені зі знаком „-”, а вигоди – „+”.

Таблиця 4.2 Прогноз руху потоків грошових коштів проекту

Рік	Витрати		Вигоди (зиск)	Річний потік грошових коштів	Ставка дисконту	Зведена вартість коштів	Кумулятивний потік коштів
	капі­тальні	експлу­атац.
0	–K	0	0	–K	1	–K	–K
1	0	–(Cр.о.+ +СЕ)	0	–(Cр.о.+СЕ)	(1+r)-1	–(Cр.о.+ +СЕ)(1+r)-1	–K–(Cр.о.+СЕ) (1+r)-i
2	0	–(Cр.о.+ +СЕ)	0	–(Cр.о.+СЕ)	(1+r)-2	–(Cр.о.+ +СЕ)(1+r)-2	–K–(Cр.о.+СЕ)
…
n	0	–(Cр.о.+ +СЕ)	0	–(Cр.о.+СЕ)	(1+r)-n	–(Cр.о.+ +СЕ)(1+r)-n	–K–(Cр.о.+СЕ)

Використання системи енергозабезпечення об’єкту й, зокрема, кабельної лінії, як одного з її елементів, не приносить явно вираженого доходу, а тому у розрахунках варіантів систем енергозабезпечення складову доходу часто не враховують.

У цьому випадку загальні витрати коштів даного варіанту за n років експлуатації зведені до початку першого року експлуатації у аналітичній формі матимуть вид (зна мінус упущено)

,

де К- капіталовкладення варіанту;

С_р.о – відрахування на ремонт, обслуговування і амортизацію;

С_е – вартість втрат електроенергії;

r – процентна ставка;

і –термін служби обладнання;

(1+r)^-i =КД – коефіцієнт дисконтування.

Експлуатаційні витрати на ремонт і обслуговування та вартість втрат електроенергії в лінії знаходяться з рівнянь

,.

де Ер.о – частка вартості ремонту і обслуговування лінії, вирахувана через капіталовкладення (в.о.);

R– активний опір лінії;

ρ– питомий опір провідника;

L, F– довжина лінії і переріз провідника;

I– струм в лінії;

–вартість електроенергії.

Втрати потужності за розрахункового струму Ір=212,38 А для перерізу 185 мм² складають:

2×R×L =3×212,38²×0,6×0,5=40,5 кВт.

Маючи втрати потужності, шукаю втрати енергії:

∆W = ∆P×τ;

∆W =40,5×2000=81000 кВт×год.

Звідси вартість втрат електроенергії:

Се=×;

Се=81000×1,3=105,3 тис. грн.

Експлуатаційні витрати на ремонт і обслуговування знаходяться з рівняння:

Cро= Ер.о. × К;

де К – капіталовкладення (в тис .грн.);

Еро=0.065 або =6,5%.

Cро=25×0,065=1,625 тис. грн.

Для заданого випадку загальні витрати коштів за n років:

B= K + (Cpo+Се) × КД;

де КД - коефіцієнт дисконтування.

Для мого випадку сума КД= 6.81

В=25+(1,625+105,3) × 6.81=1190,27 тис. грн.

Таблиця 4.3 Характеристики проводів будинку

	Пререріз	Питома вартість	Довжина лінії	Вартість кабеля	Відрах. на ремонт	Опір	Втрати потужності	Втрати енергії	Вартість втрат енергії	Експлуат. витрати	Сума відрухування на ремонт та вартість втрат	Дисконтовані витрати	Густина струму
	мм²	тис. грн/км	км	тис. грн	тис. грн	Ом	кВт	кВт год	тис. грн	тис. грн	тиc. грн	тис. грн	А/мм²
4*50	50	26,32	0,2	5,26	0,34	0,62	16,78	33559,7	43,6	44,0	299,5	304,7	4,2
4*70	70	48,37	0,2	9,67	0,63	0,443	11,986	23971,2	31,2	31,8	216,5	226,2	3,0
4*95	95	62,24	0,2	12,4	0,81	0,326	8,8315	17663	23,0	23,8	161,9	174,3	2,2
4*120	120	83,78	0,2	16,8	1,09	0,258	6,9916	13983,2	18,2	19,3	131,2	148,0	1,8
4*150	150	100,7	0,2	20,1	1,31	0,207	5,5933	11186,6	14,5	15,9	128,1	148,2	1,4
4*185	185	123,45	0,2	24,7	1,6	0,168	4,5351	9070,19	11,8	13,4	115,9	140,6	1,1

Таблиця 4.4 Характеристики проводів найбільш завантаженої лінії

	Пререріз	Питома вартість	Довжина лінії	Вартість кабеля	Відрах. на ремонт	Опір	Втрати потужності	Втрати енергії	Вартість втрат енергії	Експлуат. витрати	Сума відрухування на ремонт та вартість втрат	Дисконтовані витрати	Густина струму
	мм²	тис. грн/км	км	тис. грн	тис. грн	Ом	кВт	кВт год	тис. грн	тис. грн	тиc. грн	тис. грн	А/мм²
2*(4*50)	50	36	0,2	35,79	2,33	0,62	36,167	72334	94,0	96,4	656,3	692,1	2,4
2*(4*70)	70	45,6	0,2	45,64	2,97	0,44	25,834	51667	67,2	70,1	477,7	523,3	2,6
2*(4*95)	95	59,8	0,2	59,75	3,88	0,33	19,035	38071	49,5	53,4	423,3	483,0	1,9
2*(4*120)	120	73,5	0,2	73,45	4,77	0,26	15,07	30139	39,2	44,0	372,8	446,3	1,5
2*(4*150)	150	87,1	0,2	87,13	5,66	0,21	12,056	24111	31,3	37,0	339,2	426,3	1,2
2*(4*185)	185	103,8	0,2	103,83	6,75	0,17	9,7749	19550	25,4	32,2	322,9	426,7	1,0