(21.6)
Вторая
составляющая суммарных потерь
электроэнергии
определяется через соответствующие
потери активной мощности в активных
проводимостях поперечных ветвей схемы
замещения и число часов работы элемента
в году («время включения» -
):
Значение
для воздушных и кабельных линий, а также
для трансформаторного оборудования в
проектных расчетах принимается равным
8760 ч, а для компенсирующих устройств
(СК, комплектные конденсаторные установки,
ШР) - в зависимости от графика их работы.
Затраты на возмещение потерь мощности и электроэнергии:
, (21.8)
(21.9)
. (21.9)
Здесь
,
- удельные затраты на возмещение потерь
мощности и электроэнергии соответственно
зависящих и не зависящих от нагрузки.
Годовые затраты на возмещение потерь мощности и электроэнергии:
(21.10)
где m - общее число учитываемых при сравнении вариантов элементов сети, то есть элементов, имеющих неодинаковые технические характеристики в сопоставляемых вариантах.
Вероятный годовой ущерб от перерывов электроснабжения узла нагрузки определяется как сумма ущербов от аварийных и плановых отключений потребителей:
, (21.12)
где
- математические ожидания ущербов от
вынужденных и плановых простоев элементов
схемы сети.
В свою очередь,
(21.13)
.
(21.14)
Здесь
- эквивалентные коэффициенты вынужденного
и планового простоев;
-
расчетные годовые удельные ущербы от
аварийных и плановых ограничении
электроснабжения, тыс. руб/(
);
-
степень ограничения потребителей.
Наиболее целесообразна формула Стилла:
(21.15)
и формула А. М. Залесского:
(21.15)
Первая
из них дает приемлемые результаты при
длинах линий, меньших 250 км, и передаваемых
мощностях, не превышающих 60 МВт. Вторая
справедлива для линий больших мощностей
с длинами, достигающими 1000 км.
Ориентировочно области экономически целесообразных значений номинального напряжения для различных сочетаний длин линии и передаваемой мощности могут быть установлены с помощью характеристик, показанных на рис.21.2. В табл. 21.1 приведены данные, отвечающие характеристикам, изображенным на рис.21.2. а также указаны границы экономически целесообразного применения и более низких номинальных напряжений.
Из таблицы. С их помощью устанавливаются границы экономически целесообразного применения того или иного напряжения, оцениваемые по длине линии и передаваемой по ней мощности.
При выборе сечений проводов и кабелей приходится учитывать ряд ограничений. Одно из них определяется условиями нагрева.
Другое ограничение: требование поддерживать необходимый уровень напряжения у потребителей местных сетей. Для местных сетей характерно существенное превышение активного сопротивления над индуктивным. В этих условиях продольная слагающая падения напряжения практически равна потере напряжения:
, (21.17)
где
- слагающая суммарной потери напряжения,
зависящая от активных сопротивлений
сети;
- то же, но от ее индуктивных сопротивлений.
При
слагающая
составляет значительную долю от общей
потери напряжения и ее изменение
существенно влияет на величину
.
При
проектировании районных сетей ограничение
по потере напряжения не учитывается.
Объясняется это прежде всего тем, что
непосредственные потребители энергии
связаны с линиями районной сети
трансформаторами и автотрансформаторами,
способными регулировать напряжение в
распределительных сетях. Другой причиной
является сравнительно малая зависимость
потери напряжения от сечений проводов,
для которых
.
Изменение сечения приводит к заметному
изменению
и практически не влияет на
.
Поэтому при
не удается заметно повлиять на суммарную
величину
при изменении сечения.
В ПУЭ указаны минимально допустимые сталеалюминиевых проводов: АС-70 при 110 кВ, АС-120 при 150 кВ и АС-240 при 220 кВ. Для линий 330 и 500 кВ, выполняемых расщепленными проводами.
;
;

;
Функция
.
где K – расходы; F – сечение проводов.
На
рисунке показаны зависимости двух
составляющих приведенных затрат в
функции сечения провода, а также график
суммарных приведенных затрат. График
наглядно иллюстрирует существование
некоторого сечения, при котором функция
имеет минимум.
Рис.21.3. Приведенные затраты
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.
Выбор
экономического сечения проводов может
быть учтен при применении метода
экономических интервалов. При токах,
отвечающих точкам пересечения,
экономически равноценно применение
двух сечений проводов. Так при токе
равные приведенные затраты будут иметь
место при применении проводов как с
сечением
,
так и с сечением
.
При токе
экономически равноценно сооружение
линий с сечением
и
.
При токах, отличных от
,
наименьшие приведенные затраты отвечают
какому-нибудь одному сечению провода.
Следовательно, можно считать, что
значения токов
разбивают всю область возможных значении
наибольших токов нагрузки на интервалы.
Каждому из них отвечает одно сечение
провода, обусловливающее наименьшие
приведенные затраты. Эти интервалы
называют экономическими.