आर्थिक वर्तमान घनत्व, आर्थिक वर्तमान घनत्व द्वारा केबल क्रॉस-सेक्शन का चयन

विद्युत पारेषण प्रणालियों के संचालन से संबंधित लागतों को कई घटकों में विभाजित किया गया है:

• लाइनों और ट्रांसफार्मर में नुकसान की लागत;

• मूल्यह्रास कटौती;

• चल रही मरम्मत लागत;

• कर्मचारी वेतन।

ऊर्जा की हानि

लाइन लॉस की लागत दो मापदंडों से संबंधित है: वार्षिक नुकसान की मात्रा और खोई हुई बिजली की प्रति यूनिट लागत। नुकसान की मात्रा सीधे लोड के पावर फैक्टर से संबंधित होती है। वास्तव में, एक ही सक्रिय बिजली की खपत के साथ, लाइन में करंट पावर फैक्टर के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए पावर लॉस पावर फैक्टर के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होगा:

इसलिए, लाइनों में सक्रिय नुकसान को कम करने के लिए, यदि संभव हो तो लोड पावर फैक्टर को बढ़ाना आवश्यक है। विशेष रूप से, ट्रांसफार्मर को पूरी तरह से लोड किया जाना चाहिए और मोटर बिना लोड के नहीं चलनी चाहिए।अक्सर, ट्रांसफॉर्मर और मोटर्स के पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा प्रणाली स्थापित करने के लिए, उपभोक्ता के पास क्षतिपूर्ति कैपेसिटर स्थापित करने के लिए पर्याप्त है।

मूल्य ह्रास लागत

मूल्यह्रास शुल्क के संबंध में, वे प्रारंभिक पूंजीगत लागत और रेखा के जीवन से संबंधित हैं। इसमें अचल संपत्तियों की पूरी वसूली और पूंजीगत मरम्मत के लिए सुधार के लिए कटौती शामिल है। लाइन की मूल लागत के प्रतिशत के रूप में परिशोधन शुल्क को मूल लागत के प्रतिशत के रूप में निर्धारित किया जाता है। और वह पूरी कीमत उसे जीवन भर चुकानी होगी। प्रतिशत मूल्यह्रास कटौती निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

चल रही मरम्मत लागत

आमतौर पर ये लागतें लाइनों की मूल लागत का न्यूनतम हिस्सा होती हैं। ग्रामीण नेटवर्क के संदर्भ में, यह प्रारंभिक लागत का केवल कुछ प्रतिशत है।

कर्मचारी वेतन

सबस्टेशनों में सेवारत लाइनमैन, तकनीकी इंजीनियर, प्रशासनिक कर्मचारी आदि। सभी को वेतन चाहिए। इसलिए यह घटक वार्षिक परिचालन लागत में जोड़ा जाता है। नतीजतन, वर्ष के लिए बिजली संचरण की परिचालन लागत होगी:

अपेक्षित कम लागत से आर्थिक दक्षता का अनुमान लगाया जा सकता है:

कंडक्टर आकार की भूमिका

यहां तक ​​​​कि डिजाइन चरण में, ऐसी स्थितियों को प्राप्त करना आवश्यक है ताकि यह संकेतक (अनुमानित कम लागत) सबसे कम हो। और यहां तार के इष्टतम क्रॉस-सेक्शन को चुनना बहुत महत्वपूर्ण है।

यदि खंड बढ़ाया जाता है, तो हाइपरबोला के साथ बिजली के नुकसान की लागत कम हो जाएगी।लेकिन लाइन की लागत सीधी रेखा में ही बढ़ जाएगी। अर्थात्, प्रारंभिक लागतों के आधार पर कटौतियाँ भी रैखिक रूप से बढ़ेंगी।

रखरखाव और मजदूरी से जुड़ी लागतें तारों के क्रॉस-सेक्शन से लगभग असंबंधित हैं और इन्हें उपेक्षित किया जा सकता है। और अंत में, अपेक्षित कम लागत का मूल्य, रखरखाव की लागतों को ध्यान में रखे बिना, आप ग्राफिक रूप से एक वक्र का चित्रण कर सकते हैं जो बिजली के नुकसान और परिचालन लागत की लागत का योग होगा।

इस वक्र का न्यूनतम मूल्य बिल्कुल इष्टतम, तथाकथित के अनुरूप होगा। लाइन कंडक्टर का किफायती क्रॉस-सेक्शन।

तथ्य यह है कि कंडक्टर का सही आर्थिक क्रॉस-सेक्शन चुना गया है, यह इंगित करता है कि लाइन को सबसे इष्टतम तरीके से डिज़ाइन किया गया है और ऐसी परिस्थितियों में अपेक्षित कम लागत यथासंभव कम होगी।

प्रत्येक पंक्ति की डिजाइन प्रक्रिया में, विभिन्न विकल्पों पर विचार करते हुए, तार के किफायती क्रॉस-सेक्शन की गणना करना आवश्यक है। लेकिन व्यवहार में ऐसा कम ही किया जाता है। प्रदर्शित ग्राफ़ का न्यूनतम सटीक मान नहीं है, ग्राफ़ सपाट है, इसलिए वे पैसे बचाने के लिए अक्सर सबसे छोटे क्रॉस-सेक्शन वाले तार को चुनने का प्रयास करते हैं।

पीयूई के अनुसार, आर्थिक वर्तमान घनत्व को कई मानदंडों के आधार पर चुना जाता है: कंडक्टर की किस धातु (तांबा या एल्यूमीनियम) का उपयोग किया जाता है, यह किस इन्सुलेशन (रबर, पीवीसी, संयुक्त) पर निर्भर करता है और क्या यह बिल्कुल होगा, कितने घंटे यह अधिकतम भार का होगा, एक किफायती वर्तमान घनत्व चुना गया है। उसके लिए एक टेबल है। और एक निश्चित वर्तमान घनत्व के आधार पर आर्थिक क्रॉस-सेक्शन सूत्र द्वारा आसानी से पाया जा सकता है:

इस प्रकार 35 से 220 केवी के वोल्टेज वाले बिजली लाइनों के लिए क्रॉस-सेक्शन का चयन किया जाता है। कम्प्यूटेशनल संचालन सरल हैं।

कई अलग-अलग भार वाली रेखा के लिए, इस तथ्य को ध्यान में रखा जाता है कि रेखा के प्रत्येक खंड का अपना आर्थिक वर्तमान घनत्व होना चाहिए, और क्रॉस-सेक्शन या तो पूरी रेखा के साथ समान है, या प्रत्येक खंड में इसका अपना है। फिर से प्रत्येक साइट के लिए सूत्र का उपयोग करें:

एकल भार के साथ एक पंक्ति में बिजली की हानि सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

यदि लाइन में कई भार हैं और तार को हर जगह एक ही क्रॉस-सेक्शन के साथ चुना जाता है, तो बिजली का नुकसान बराबर होगा:

समतुल्य धारा के आधार पर, कई भारों के लिए एक स्थिर क्रॉस-सेक्शन खोजने के लिए, पहले समतुल्य धारा ज्ञात करें:

फिर आर्थिक क्रॉस-सेक्शन की गणना आर्थिक प्रवाह के मूल्य के आधार पर की जाती है:

सबसे आसान तरीका है कि पूरी लंबाई के साथ एक ही खंड से एक रेखा का निर्माण किया जाए, लेकिन फिर आपको इस तथ्य को स्वीकार करना होगा कि प्रत्येक विशिष्ट खंड के लिए वर्गों के व्यक्तिगत चयन की तुलना में ऊर्जा की हानि और सामग्री की लागत अधिक होगी।

ग्रामीण इलाकों में, 10 केवी के वोल्टेज वाले ओवरहेड लाइनों के लिए, वे एक खंड का चयन करने के तीन तरीकों में से एक का सहारा लेते हैं:

• आर्थिक वर्तमान घनत्व के आधार पर;

• 10 kV के वोल्टेज के साथ नेटवर्क बनाने के मूल सिद्धांत के अनुसार, जब मुख्य 70 sq.mm के क्रॉस सेक्शन के साथ स्टील-एल्यूमीनियम के तारों से बना होता है, और ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशनों के लिए 10 / 0.4 kV-अनलॉक कम से कम AC35 होता है।

• न्यूनतम लागत के सिद्धांत के अनुसार, जब प्रत्येक वर्तमान मूल्य के लिए उपयुक्त क्रॉस-सेक्शन वाले तार का चयन किया जाता है, और कम लागत जितनी संभव हो उतनी कम प्राप्त होती है।

गणना की गई शक्ति पर कुल कम लागत की निर्भरता के ग्राफ के अनुसार, एक आंकड़े के विभिन्न वर्गों के लिए दिखाया गया है, इष्टतम कंडक्टर का चयन किया गया है। ओवरलैपिंग ग्राफ़ आर्थिक बोझ की सीमित सीमा में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

इसके अलावा, चयन को यांत्रिक शक्ति के अनुसार समायोजित किया जाता है और उपयोगकर्ता द्वारा तनाव के मानकीकृत विचलन को ध्यान में रखा जाता है। ग्रामीण विद्युत नेटवर्क में 380 वोल्ट के वोल्टेज के साथ ओवरहेड लाइनों के लिए आर्थिक वर्तमान घनत्व पारंपरिक रूप से 0.5 से 0.7 A / sq.mm की सीमा में होना चाहिए, और इस आवश्यकता के आधार पर तार के क्रॉस-सेक्शन का चयन किया जाता है। फिर स्वीकार्य वोल्टेज ड्रॉप की जांच करें। लाइन के सभी खंड पूर्ण-चरण से बने होते हैं, और एल्यूमीनियम तारों का क्रॉस-सेक्शन 50 वर्ग मीटर से कम नहीं होना चाहिए।