Определение экономических токовых интервалов для выбора сечений проводов ВЛ в условиях рыночной экономики

выражение в квадратных скобках представляет собой некоторый эквивалентный дисконтирующий множитель, для которого вводится обозначение:

.                         (14.12)

Для линии с сечением провода выражение (14.9) с учетом (14.10), (14.11) запишется:

.                                                 (14.13)

Выражение (14.13) представляет собой дискретную ТЭМ линии и определяет параболическую зависимость дисконтированных затрат от наибольшего тока в фазе одной цепи ВЛ, т.е..

Для ВЛ с сечением провода  выражение (14.13) примет вид:

.                                            (14.14)

Как видно из сопоставления (14.13) и (14.14), точка пересечения двух парабол существует, если выполняется условие

> и <.                                             (14.15)

Если условие (14.15) выполняется, то соответствующее этой точке значение граничного тока, определяемое из условия равенства затрат ( = ), вычисляется по формуле

.                 (14.16)

Ток  определяет верхнюю границу экономического интервала для ВЛ с сечением .

14.2 Анализ роста стоимости электроэнергии

Стоимость электроэнергии существенно меняется по годам эксплуатации ВЛ. В таблице 14.1 представлена цена отпущенной электроэнергии потребителям Удмуртской республики.

Таблица 14.1 – Цена электроэнергии

Год	2000	2001	2002	2004	2005
Стоимость электроэнергии, руб./кВт·ч	0,24	0,3125	0,47	0,545	0,59

На рисунке 14.1 приведена динамика роста цен на электроэнергию за 5 лет (с2000 по2004).

Рисунок 14.1 – Динамика роста цен на электроэнергию

Из рисунка видно, что стоимость значительно увеличивается. Так как она в формуле (14.16) стоит в знаменателе, то нужно выяснить, как сильно она влияет на значения граничного тока.

Средняя величина  стоимости электроэнергии за время эксплуатации  (4 года)

 руб./кВт·ч

Для расчетов принимаются следующие исходные данные:

тип опор – одноцепные, материал опор – железобетон, район по гололеду – II,

U_ном=110 кВ,

=90

=0,02

=0,008

=0,1

Т_р=5 лет
       Т_нб=5000 ч

t=3410,9 ч

=2,882 (по (14.5))

В таблице 14.2 приведены значения r_о, Ом/км., и стоимость ВЛ для различных сечений.

Таблица 14.2

Марка провода	АС - 70	АС - 95	АС - 120	АС - 150	АС - 185	АС - 240
Стоимость ВЛ Uном=110кВ, тыс.р./км	12	12	11,4	11,7	12,9	14
rо, Ом/км	0,46	0,33	0,27	0,21	0,17	0,13

14.3 Влияние изменения стоимости электроэнергии на граничные значения токовых интервалов

Чтобы выяснить влияние изменения стоимости цены электроэнергии в течение расчетного периода, определяются значения токовых интервалов при средней, первоначальной и меняющейся стоимости.

Рассчитываются  по (14.8) при = , для сечений 120, 150, 185, 240 мм² при различных значениях . Результаты сводятся в таблицу 14.3.

Таблица 14.3 – Результаты расчетов

АС - 120
, А	100			120				140				150
, тыс.р./км	407,7			424,1				442,5				454,3
АС - 150
, А	100	120			150		170		190		250			270
, тыс.р./км	409,1	421,9			445,4		464		484,9		561			592
АС - 185
, А	140		160			180		200		230			270
, тыс.р./км	465		479,2			495,2		513,05		543,4			590,3
АС - 240
, А	230			250				260				280
, тыс.р./км	549,86			567,1				576,3				595,7

На основании данных в таблице строятся серии пересекающихся кривых для стандартных сечений (рисунок 14.2). Точки пересечения этих кривых определяют граничные значения тока, при которых целесообразен переход от одного сечения к другому. Данные  занесены в таблицу 14.5.

Определение граничного тока  по (14.16) при = 0,479 = .

Для пар сечений 70 – 95, 95 – 120 мм² не выполняется условие > , поэтому для них нельзя вычислить значение  .

0,3609 (по (14.12))

 А

Результаты для  сводятся в таблицу 14.5.

Определение   по (14.16) при стоимости электроэнергии в первый год эксплуатации = 0,3125 = .

 А

Результаты для  сводятся в таблицу 14.5.

Из результатов расчета видно, что значения граничного тока, рассчитанные при =  и равной стоимости в первый год эксплуатации ВЛ, выше, чем при =  и =. За время эксплуатации ВЛ стоимость электроэнергии увеличивается, это увеличение нужно учитывать. Результаты показали, что значение граничного тока определенное при изменении стоимости и при учете этого изменения как средней величины, постоянной за это время практически одинаковые. Поэтому в расчетах применяется =

14.4 Влияние Т_р на граничные значения токовых интервалов

Определение граничного тока  по (14.16) при =0,479= . Значение Т_р принимается равным 22 годам.

=7,8625 (по (14.5))

Т_р = 22 г.        

Т_э = 22-1=21 г.

0,9007 (по (14.12))

 А

Результаты для  представлены в таблице 14.5.

При расчете  увеличение Т_р незначительно влияет на значения граничных токовых интервалов.

14.5 Определение  для двухцепных опор

В данном пункте поменяем тип опор, соответственно поменяется стоимость ВЛ, которая представлена в таблице14.4

Тип опор – двухцепные

Таблица 14.4

Марка провода	АС - 70	АС - 95	АС - 120	АС - 150	АС - 185	АС - 240
Стоимость ВЛ Uном=110кВ, тыс.р./км	17,8	17,8	18,1	20	22	24

Для пары сечений 70 – 95 мм² не выполняется условие > , поэтому для нее нельзя вычислить значение  . Расчеты проводятся по пункту 14.4 , но так как опоры двухцепные, в выражение (14.16) подставляется  , а  делится пополам, чтобы получить ток для одной цепи.

 : 2 = 75,8 А

Результаты для  представлены в таблице 14.5.

В таблице  14.5 так  же приведены значения  при = 1,776. При увеличении цены примерно в 5 раз от первоначальной значительно (почти в 2 раза) уменьшается .

Таблица 14.5 – Экономические интервалы токовых нагрузок

Uном, кВ	Тип опор	Район по гололеду	Материал опор	Цена, руб. Тр, лет	Предельная токовая нагрузка на одну цепь, А, при сечении, мм2
					70	95	120	150	185	240
110	одноцепные	II	железобетон	=0,479= Тр= 5 лет			107,22	262,64	253
				=0,3125= Тр=5 лет			132,7	325,2	311,2
				=, Тр= 5 лет			108	265	253
				=0,479= Тр= 22 г.			102,5	251,2	240,5
				=1,776= Тр= 5 лет			62,482	138,64	129,46
110	двухцепные	II	железобетон	=0,479= Тр= 5 лет		75,8	190,8	239,76	239,76
				=1,776= Тр= 5 лет		39,4	99,05	124,3	124,5

В таблицах 14.6 – 14.7 представлены результаты расчета для других напряжений.

Таблица 14.6

Uном, кВ	Тип опор	Район по гололеду	Материал опор	Цена, руб. Тр, лет	Предельная токовая нагрузка на одну цепь, А, при сечении, мм2
					70	95	120	150
35	одноцепные	II	железобетон	С =1,776= Тр= 5 лет		45,46	64,28
35	двухцепные	II	железобетон	=0,479= Тр= 5 лет			64,28

Таблица 14.7

Uном, кВ	Тип опор	Район по гололеду	Материал опор	Цена, руб. Тр, лет	Предельная токовая нагрузка на одну цепь, А, при сечении, мм2
					240	300	400
220	одноцепные	II	железобетон	=1,776= Тр= 5 лет	159,24	215,62
220	двухцепные	II	железобетон	=0,479= Тр= 5 лет	172,18	226,29

Недостатком данных таблиц является то, что в ней заполнены не все столбцы. Незаполненными они являются по двум причинам:

во – первых, использовались достаточно старые данные по удельной