Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения Геркусов Алексей Анатольевич

Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения
<
Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Геркусов Алексей Анатольевич. Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.03 : Казань, 2004 162 c. РГБ ОД, 61:04-5/3780

Содержание к диссертации

Введение

1. Проблема энергосбережения при выборе сечений проводов воздушных линий 9

1.1 Основные направления исследований 9

1.2 Выбор сечений проводов по экономической плотности тока 10

1.3 Выбор сечений проводов методом экономических интервалов 20

1.4 Энергоэкономический подход 25

1.5 Выводы 30

2. Экономические основы выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи в рыночных условиях 31

2.1 Общие положения постановка задачи 31

2.2 Построение технико-экономической модели вариантов выбора сечений проводов воздушных линий 38

2.3 Выводы 73

3. Оптимизация сечения проводов и конструкции фаз воздушных линий электропередач 15

3.1 Основные понятия и постановка задачи 75

3.2 Уточнение метода экономических интервалов и реальных значений плотности в воздушных линий 80

3.3 Оптимизация конструкций фаз и сечений проводов воздушных линий 88

3.4 Выводы 116

4. Себестоимость передачи электроэнергии и кпд воздушных линий в системах электроснабжения ...119

4.1 Постановка задачи. основные понятия и определения 119

4.2 Оптимизация себестоимости и кпд передачи электроэнергии в системах электроснабжения 125

4.3 Определение потерь мощности и электроэнергии в линиях электропередачи и пути их снижения 141

4.4 Выводы 146

Заключение 148

Литература 150

Приложения 157

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время всё большую остроту приобретает глобальная проблема энергосбережения, обусловленная не только наметившимся в СНГ подъёмом экономики, но и связанную с ним необходимостью создания мощных электроэнергетических систем (ЭЭС) и систем электроснабжения (СЭ) городов, промышленности, сельскохозяйственных предприятий, дальнейшего развития электрификации железных дорог. Одним из основных элементов ЭЭС и СЭ являются линии электропередачи (ЛЭП), которые обеспечивают транспорт электроэнергии от источников мощности до потребителей. Наибольший удельный вес в структуре электрических сетей СНГ занимают распределительные электрические сети напряжением 110 кВ и ниже Однако всё чаще функции распределения электроэнергии в системах электроснабжения выполняют линии напряжением 220, что связано с ростом и концентрацией электрических наїрузок потребителей.

Требования по энергосбережению в линиях электропередачи систем электроснабжения всё время возрастают, причём в первую очередь в отношении увеличения пропускной способности при одновременном снижении расхода электроэнергии на её транспорт, снижения экологического влияния и сокращение полосы отчуждения под строительство. Поиск способов решения указанных задач при одновременном улучшении технико-экономических показателей ЛЭП как воздушных, так и кабельных определяет одно из важнейших направлений научно-исследовательских работ в этой области.

Введение рынка электроэнергии также предполагает в качестве повышения конкурентоспособности энергоснабжающих организаций снижение собственных издержек на транспорт электроэнергии. Выбор экономически обоснованных сечений проводов и длин воздушных линий электропередачи способствует этому. В условиях рыночной экономики вероятность вложения капитала в тот или иной инвестиционный проект определяется сроком его окупаемости, рентабельностью, возможными рисками снижения доходности инвестиций. При вводе новой электропередачи необходимо решение вопроса её прибыльности или убыточности, причем должны быть исследованы вопросы компенсации затрат внутри группы её потребителей.

Начиная с опубликования в основополагающей работе формулы Дж. Дж. Томсона для расчета экономических сечений проводников, большой вклад в решение проблем энергосбережения в электрических сетях внесли выдающиеся советские и зарубежные учёные - Г.Н. Александров, Ю.Н. Астахов, В.А. Веников, В.М. Блок, А.А. Глазунов, Э.Н. Зуев, Кукель-Краевский, К.Г. Марквардт, Г.Е. Поспелов, Н.Н. Тиходеев, Пелисье Р., Л.М. Зельцбург, Н.Н. Кожевников и др; такие организации, как ВНИИЭ (г. Москва), НИИПТ (г. Санкт-Петербург), "Энергосетьпроект" (г. Москва и его отделения в гг. Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде), МЭИ (ТУ), ЛЭТИ.

Неоптимальная конструкция и сечение фазы воздушных линий (ВЛ)

-. -і

нос.) \ іі.нля

*-- Ы і ^к^

І '" <. * pfiypr л .'

*00bPt\


I

электропередачи, а также неоптимальное количество проводов в ней может привести к неоправданным затратам на сооружение дополнительных компенсирующих устройств реактивной мощности и повышению себестоимости передачи электроэнергии, поэтому необходима разработка соответствующих критериев расщепления фаз ВЛ, что позволит снизить относительные потери в линии и приведёт к значительной экономии затрат.

Целью диссертационной работы является разработка методов выбора экономически целесообразных сечений проводов линий электропередач систем электроснабжения в условиях вариации их параметров, определение условий рентабельной работы электропередач систем электроснабжения, оптимизация конструкции фаз воздушных линий электропередачи, разработка способов снижения себестоимости передачи электроэнергии и повышения КПД линий путем снижения потерь мощности и электроэнергии.

При этом решались следующие задачи: разработка меіодики выбора экономически рентабельных длин линий электропередачи в системах электроснабжения и оптимальных сечений проводов для различных условий эксплуатации с учетом динамики роста нагрузки; оптимизация конструкции фазы воздушных линий электропередачи; минимизация целевой функции себестоимости передачи электроэнергии и относительных потерь активной мощности в электрических сетях систем электроснабжения.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается использованием при решении поставленных задач корректных экономических и математических методов, физической обоснованностью применяемых допущений, сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе исследованиями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны методы выбора оптимальных сечений проводов ВЛ и получена универсальная диаграмма токовых интервалов; на основании нормативного значения рентабельности определены экономически рентабельные длины линий.

проведена оптимизация сечения и конструкции фаз ВЛ и определены условия целесообразного расщепления фаз и применения линий повышенной натуральной мощности.

определены оптимальные токовые нагрузки ВЛ, обеспечивающие минимальную себестоимость передачи электроэнергии, и предложены методы коррекции этих нагрузок.

обоснованы способы повышения КПД и снижения потерь мощности в линиях электропередачи.

Конкретное личное участие автора в получении результатов: все результаты диссертационной работы, выносимые на защиту, получены лично автором диссертации.

Практическая ценность работы. Разработанные методы выбора экономически целесообразных сечений проводов линий электропередачи и

оценки составляющих рентабельности систем электроснабжения позволяют минимизировать издержки энергоснабжающим организациям на строительство и эксплуатацию, защищать перед Региональными энергетическими комиссиями дифференциацию тарифов по группам потребителей, создают предпосылки для экономического обоснования условий использования альтернативных источников электроэнергии. Позволяют проектным организациям применять простые и вмесп е с тем точные методы выбора сечений проводов ВЛ для любой плотности графика нагрузки, сокращая тем самым объём проектной документации. На защиту выносятся:

алгоритмы выбора экономически целесообразных сечений проводов и методика определения условий рентабельности воздушных линий электропередач питающих сетей ] 10-220 кВ систем электроснабжения;

методика оптимизации сечений проводов и конструкции фаз воздушных линий электропередачи и критерии перехода к ВЛ с повышенной натуральной мощностью;

методика оптимизации токовых нагрузок ВЛ, обеспечивающих минимум себестоимости передачи электроэнергии;

способы снижения потерь мощности и электроэнергии в линиях электропередачи систем электроснабжения.

Апробация рабоїьі. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах: Российском национальным симпозиуме по энергетике (Казань, 2001 г.); 1-й Международной научно-практической конференции "Эффективные энергетические системы и новые технологии" (Казань, 2001 г.); научно-практической конференции "Электротехника и энергетика Поволжья на рубеже тысячелетий" (Чебоксары, 2001 г.); П-м Межрегиональном симпозиуме "Проблемы реализации региональных целевых программ энергосбережения" (Казань, 2002 г.); научно-техническом совете зеленодольских городских электрических сетей ОАО "Оргкоммунэнерго" (Зеленодольск, 2002 г).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 7 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Реализация результатов работы. Результаты работы в виде методики выбора экономических сечений проводников воздушных линий электропередачи внедрены в ОАО "Электропроект", Казанский филиал, на предприяши городских электрических сетей ОАО "Оргкоммунэнерго", г Зеленодольск

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений. Основная часть работы изложена на 162 страницах и включает 45 рисунков.

Выбор сечений проводов методом экономических интервалов

Несмотря на указанные выше достоинства, применение метода экономической плотности тока для выбора сечений проводов ВЛ обладает рядом недостатков. [25] Наиболее существенные недостатки заключаются в следующем: 1. Стандартная шкала сечений проводов прерывиста. При определении сечения по 1эк чаще всего получается величина, лежащая между 2— стандартными значениями. Округление расчетного значения до ближайшего стандартного — является в ряде, случаев довольно сложной задачей. 2. Выражение (1.3) получено в предложении линейной зависимости капитальных вложений в линию от её длины. Линейная зависимость нарушается при переходе к массовому строительству воздушных линий на унифицированных опорах. 3. При определении значений JBK не учтено влияние на выбор сечений проводов изменений передаваемой мощности с момента ввода линии в эксплуатацию до момента, когда нагрузка достигнет расчетного значения. Методика выбора сечении проводов по экономической плотности тока JSK требует прогнозирования расчетных нагрузок по ВЛ-220кВ. с точностью до 60-1 ООА. (при применяемой номенклатуре проводов с интервалом 30-100мм ), что совершенно нереально. 5. Зависимость стоимости линий от сечения проводов принята одинаковой для линий всех номинальных напряжений и опор любой конструкции. Метод выбора сечений проводов свободный от указанных выше недостатков получил название метода экономических интервалов. [1, 3, 15, 64, 67] Согласно этому методу для воздушных и кабельных линий разных напряжений и исполнений определяются приведённые затраты в зависимости от тока для различных сечений на единицу длины гдеИл-удельное активное сопротивление линии, Ом/км. В качестве одного из примеров построения экономического интервала можно привести результаты расчетов 3(1) по 1.6 для одноцепной ВЛ-220кВ сооружаемой на ж./б. опорах в 1— районе гололедности в европейской части СНГ с сечениями 240, 300, 400мм2 при г=3411ч/год. Результаты расчетов представлены в таблице 1.3. По полученным в таблице 1.3 значениям 3=Щ) строим кривые (Рис 1.2) Если представленные на рис 1.2 параболические зависимости соответствуют заданным нам при проектировании ВЛ. исходным данным (номинальное напряжение, число цепей, район сооружения, тип конструкции и материал опор, время использования максимума нагрузки), то для выбора экономически целесообразного сечения где Злі и Зд2 - приведенные затраты для сравниваемых смежных сечений, зависящими от тока линии и будет: Если выражение — — окажется отрицательным, то это будет означать, что кривые Злі=їі(І) и SjnHtifi) не пересекаются, то есть одно сечение всегда является более выгодным, чем другое при всех значениях максимального тока нагрузки.

Сравним значения экономической плотности Дэк полученные по формуле (1.3) и значения оптимальной плотности тока JOUT полученные в (1.2) путем деления начального и конечного значений расчетного среднеквадратичного тока Іср„кв, в пределах одного экономического интервала, на соответствующее ему экономическое сечение Рэк«

Выбор сечений проводов ВЛ и жил кабелей на основе общепринятого критерия минимума приведённых народнохозяйственных затрат на сооружение и эксплуатацию линии является на сегодня единственным апробированном подходом, который отражает стремление к экономии затрат общественно необходимого труда, косвенным образом оцениваемого теми или иными технико -экономическими показателями. Вместе с тем, стоимостные показатели оборудования и строительно-монтажных работ естественно не остаются постоянными в течение многих лет, а периодически корректируются в соответствии с изменившимися экономическими условиями и ценами на оборудование, сырьё, топливо и.т.д. В этих условиях естественными являются поиски такого подхода, который опирался бы не на денежное выражение целевой функции, а на какие - то материальные показатели. В качестве такого натурального показателя, на основе которого можно построить концепцию выбора сечений линий электропередачи, используется расход электрической энергии на производство проводникового материала и изделий из него (проводов и кабелей) в совокупности с затратами электроэнергии на её передачу по линии, т.е. в совокупности с её потерями в проводниках. Такой подход был предложен в 1985 году И.А.Будзко и М.С.Левиным [1] . Сущность этого подхода заключается в минимизации математическими методами указанной выше целевой функции суммарных затрат электроэнергии и получении на её основе значений плотности тока, которую авторы назвали « энергетической ». Познакомимся с этим подходом более подробно.

Известно, что производство алюминия - основного проводникового материала для ВЛ и кабелей, - является достаточно энергоёмким. Так электролизные цеха алюминиевых заводов расходуют в среднем 18 тыс. кВт ч на производство 1т. этого металла, в то время как выплавка 1т. стали в дуговых электропечах требует лишь 700 кВт ч [3]. С учётом дополнительного расхода энергии на добычу и транспортировку сырья, а также на изготовление алюминиевой проволоки и собственно многожильных проводов авторы предлагают в качестве верхней границы расхода эл.энергии принять цифру 40 кВт ч/кг. Обозначая удельный расход электроэнергии на производство алюминия через Эо и массу 1км провода с сечением Г через тцр,о, получим затраты эл. энергии на изделия указанных размеров в виде:

Построение технико-экономической модели вариантов выбора сечений проводов воздушных линий

Интегральные критерии экономической оценки инвестиций оперируют с показателями работы проектируемых объектов по годам расчетного периода с учетом фактора времени. В интегральных критериях расходы и доходы, разнесённые по времени, приводятся к одному базовому моменту времени. Базовым моментом времени обычно является дата начала реализации проекта или дата начала производственной деятельности.

В качестве интегральных критериев экономической оценки инвестиций в данной работе используются: дисконтированный срок окупаемости Ток; внутренняя норма доходности ЕВн и суммарные дисконтированные затраты 32 .

Срок окупаемости дисконтированных затрат характеризует период, в течении. которого полностью возмещаются дисконтированные капитальные вложения за счёт чистого дохода, получаемого при эксплуатации объекта. Срок окупаемости дисконтированных затрат всегда больше простого срока окупаемости при условии, что Еср 0.

Между этими характеристиками существует взаимосвязь, которая зависит от вида распределения показателей чистого дохода во времени. Если эти суммы постоянны, то: где Еср-средняя величина норматива дисконтирования. Критерием экономической эффективности инвестиций в сооружении объекта служит выражение Ток ТР, если Ток включает в себя период строительства. В рыночной экономике величина Еср определяется исходя из депозитного процента по вкладам. В современных условиях СНГ при достаточно высокой инфляции банковский процент по депозитным рублёвым вкладам не определяет реальную цену денег. Определённым ориентиром при этом может служить депозитный процент по вкладам в достаточно стабильной иностранной валюте. На сегодняшний день в СНГ эта цифра близка к 10%. Однако с учетом большого риска значение Еср видимо должно быть поднято до 15%. [7] Значение нормы дисконтирования, при котором чистый дисконтированный доход становится равным нулю называется внутренней нормой доходности. Таким образом, внутренняя норма доходности объекта представляет собой коэффициент дисконтирования, при котором сумма дисконтированных притоков денежных средств равна величине дисконтированных оттоков денежных средств за расчётный период, включающий в себя период строительства и достаточно длительный период эксплуатации объекта. Внутренняя норма доходности (ВНД) в этом случае определяется из выражения: где ЕВн - внутренняя норма доходности, являющаяся в данном случае искомой величиной и обеспечивающая справедливбсть равенства (2.5), определяется методом последовательных приближений при различных ставках дисконта. 3t-чистый поток платежей в год t Критерием эффективности инвестиций в сооружение проектируемого объекта служит условие превышения ВНД над средней величиной норматива дисконтирования, Т сг При сопоставлении нескольких вариантов сооружения проектируемого объекта, критерием оптимальности является выражение: В случае если вложения производятся с целью экономии текущих затрат (сокращение издержек), минимальное значение В.Н.Д. должно составлять не менее 15%. [9] При сопоставлении 2- или более альтернативных вариантов инвестиционного проекта, обеспечивающих равные результаты по годам, в качестве критерия оптимальности варианта может быть принят критерий минимума суммарных дисконтированных затрат 32 за расчётный период: где, Ht - суммарные эксплуатационные издержки без отчислений на реновацию. Kt — величина инвестиций в год t. Клик.4 - ликвидная стоимость сетей. Замечание: Считаем КлиК.4= 0 за счет увеличения расчетного периода Тр. Принимаем Тр = 50 лет. Основная цель технико-экономических расчётов - нахождение оптимального решения конкретной инженерной задачи путём сопоставления нескольких вариантов. В частности таковой задачей может являться выбор экономически выгодного сечения проводов FonT. Все рассматриваемые варианты должны обеспечивать одинаковый энергетический эффект у потребителей: полезный отпуск электроэнергии и потребляемую мощность в течении каждого года всего рассматриваемого периода. Сопоставляемые варианты должны соответствовать нормативным требованиям надежности электроснабжения и рассматриваться для одного и того расчетного периода Тр=50 лет. Все экономические показатели сравниваемых вариантов должны определяться в ценах одного и того же уровня по источникам равной достоверности. При подготовке инвестиционного проекта на 1ш этапе выявляются возможные альтернативные варианты решения поставленной задачи. Например: возможные сечения проводов, варианты номинального напряжения и. т. п. На 2Ш этапе для каждого из отобранных вариантов рассчитываются технико-экономические показатели, оптимизируются основные технические параметры (конструкция и сечение проводов, плотность тока и. т. д.). Оптимизация может проводиться с использованием простых или интегральных критериев. На 3— этапе проверяются условия сопоставимости вариантов и при необходимости проводятся дополнительные расчеты по приведению вариантов в сопоставимый вид. На 40м этапе проводится сравнение и выбор варианта проекта сначала предварительно на основе простых критериев, а для проектов прошедших этот отбор - по динамическим критериям, без учета источников финансирования проекта. Расчеты можно проводить в базисных ценах с использованием реальной ставки дисконта.

Если при оптш шзации параметров не происходит изменения результатов (стоимости реализованной эл. энергии), то целесообразно использовать показатель суммарных дисконтированных затрат за расчетный период 3s. Основанием для выбора альтернативного варианта служат минимальные значения 3 . Для выбранного варианта необходимо проверить внутреннюю норму доходности Евн и дисконтированный срок окупаемости Ток На 5— этапе для выбранного варианта рассчитываются финансово-экономические показатели, рассматриваются варианты финансирования выбранного проекта. На заключительном этапе анализируется чувствительность показателей проекта к изменениям рыночной ситуации в первую очередь за счет колебаний цен на эл. энергию, стоимости основных средств, банковских ставок и процентов по кредитам, налоговых ставок и. т. д.

Уточнение метода экономических интервалов и реальных значений плотности в воздушных линий

Так как величина и положение оптимальных токовых интервалов зависит от г, то для выбора сечений проводов рассматриваемым методом необходимо для каждого нового значения х строить новое семейство кривых, что не всегда реально. В связи с этим предлагается для каждой пары 2-х смежных стандартных сечений проводов построить кривые IPac4=f( ), каждая из которых представляет собой границу разделяющую области применения проводов этих смежных сечений, (рис. 2.5). Таким образом, для любого т выделяются обобщённые оптимальные токовые интервалы, расположенные между соответствующими кривыми. Построение границ этих областей произведено для некоторого определённого сочетания условий, к которым относятся: район сооружения, районы по гололёдности и скоростному напору ветра, тип и материал опор, число цепей и т. п. Вариация каждого из указанных факторов в реальных диапазонах изменяет ширину и положение полученных областей.

Замечание: Как следует из приведенных на "рисунках 2.2 - 2.5 построений оптимальные токовые интервалы для проводов марок AC-70J АС-185 значительно уже чем для сечений 120, 150 и 240 мм2, и составляют не более 22 А. Для провода АС-95 оптимальный токовый интервал полностью отсутствует. Это наводит на мысль о возможности отказа от применения проводов АС-70, АС-95, АС-185 при проектировании ВЛ и распределении оптимального токового интервала для АС-185 поровну между интервалами смежных сечений.

Из построенных на рис. 2.5 а зависимостей, и данных приведенных в таблице 2.3 следует, что 10ш почти не зависит от номинального напряжения ВЛ, и сильно зависит от времени потерь т, отношения КУС, числа цепей, климатических особенностей района сооружения линии, а также от типа материала и опор. Так с ростом отношения Kf/C и уменьшением т, значение JonT будет увеличиваться. Данные по JonT приведенные в таблице 2.3, дают лишь ориентировочную, рекомендуемую величину значений оптимальной плотности тока, которые при проектировании ВЛ 110-220 кВ позволяют оценить действительное значение получаемой плотности тока в проводах ВЛ.

Однако в силу указанных выше недостатков, мысль о выборе сечений проводов по оптимальной (экономической) плотности тока должна быть отвергнута. Сегодня, когда курс на энергосбережение является основополагающим в энергетической политике, использование метода оптимальной (экономической) плотности тока вступает в явное противоречие с требованием скрупулёзной экономии всех видов энергетических и материальных ресурсов. Кроме того, широкое внедрение ЭВМ в практику проектирования освобождает от необходимости применения приближённых методов, каким и является метод оптимальной (экономической) плотности тока. Препятствий к применению более точного и универсального метода выбора сечений проводов по обобщённым оптимальным или экономическим токовым интервалам на сегодня не существует.

Сложившаяся практика выбора параметров электрической сети по нагрузке, ожидаемой на конец расчётного периода, приводит к значительной недогрузке сети в начальный период эксплуатации, а следовательно, к замораживанию капиталовложений и к высокой себестоимости распределения электроэнергии [16, 19, 40]. Таким образом, с изменением нагрузки меняется также экономичность проектируемой ВЛ, в связи с чем необходимо, чтобы в расчётах суммарных дисконтированных затрат учитывались факторы динамики роста нагрузки. В качестве примера, характер роста нагрузки принят линейным и рассчитывается по формуле: где It - расчётная нагрузка для года t развития сети; темп роста нагрузки « 6,7% в год; расчётный период, в течении которого нагрузка достигает наибольшей - 10 лет. В этом случае формула (2.12), с учётом динамики роста нагрузки, примет вид:

Определение потерь мощности и электроэнергии в линиях электропередачи и пути их снижения

Как следует из формулы (3.11) реактивная мощность линии Q=0 при передаче мощности Р=Рн- Этот режим соответствует линии бесконечной длины, подключенной к источнику напряжения, когда отсутствуют отраженные волны и соответственно распространяется только прямая волна. Аналогичные условия создаются на линии конечной длины при её активной нагрузке, соответствующей волновому сопротивлению ZB. Этот режим называется натуральным. Он сбалансирован по реактивной мощности: линия не генерирует и не потребляет реактивную мощность. .

При передаче мощности, отличной от натуральной этот баланс нарушается. При Р Рц линия генерирует реактивную мощность, представляя собой аналог конденсатора. Этот избыток реактивной мощности, должен быть поглощён энергосистемой. Напротив, при Р РН линия потребляет реактивную мощность — являясь аналогом реактора, поскольку в этом случае мощность магнитного поля больше мощности её электрического поля.

Целями настоящего исследования являются: - Уточнение значений Join для ВЛ-220кВ на основе метода экономических или оптимальных токовых интервалов. Для намеченного типа промежуточных опор по уточнённой величине Jonr и допустимой по радиопомехам напряжённости электрического поля на поверхности проводов наметить гамму проводов, удовлетворяющих условию J Jorrr Затем произвести ЭВМ оптимизационные расчёты конструкции фазы воздушной линии, и затрат на её сооружение и эксплуатацию, что позволит убедиться в необходимости разработки нового ряда сечений проводов и выбрать оптимальное значение поперечного сечения проводов Роїть соответствующее минимуму приведенных либо суммарных дисконтированных затрат.

Как уже было указано, для сопоставления вариантов проектируемых межсистемных связей и сетей представляющих.межрегиональный интерес следует использовать критерий минимума приведенных затрат. Для этого, принимая, что одно-цепная ВЛ-220 кь сооружается на ж/б опорах в 1-ом районе гололёдности, построим экономические интервалы для сталеалюминевых проводов сечением 240 - 600 мм2. В связи с коренным изменением экономических отношений в стране, примем в качестве удельных замыкающих затрат на потерянную электроэнергию Зэн - значения средневзвешенного тарифа Ц. Тогда формула (1.6) с учётом потерь на корону примет вид: По результатам проведенного расчёта, для различных г строим пересекающиеся кривые 3=Щнб), (рис. 3.1; 3.2; 3.3) точки пересечения которых отделяют один экономический интервал от. другого. Для каждой марки провода по полученным кривым определяем интервал оптимальных [реальных] плотностей тока по формуле (1.9). Результаты расчета Дэк сводим в табл. 3.1. Как показывают проведенные расчёты и построенные на их основании кривые (рис. 3.4) доля затрат, соответствующая потерям на корону, для провода марки АС-240 при т=1585 ч. не превосходит 6%, плавно понижаясь с ростом нагрузки и плотности её графика. Это позволяет в расчётах приведенных и дисконтированных затрат потери на корону не учитывать [14, 15, 17, 34, 36].

Так как величина и положение экономических интервалов зависит от %, то для выбора сечений проводов рассматриваемым методом необходимо для каждого нового значения т строить новое семейство кривых, что не всегда реально. Так в [3] даже не указывается для какого конкретного значения т построены приведенные там экономические интервалы. Поэтому, аналогично предложенной во 2-ой главе методике выбора сечений проводов по обобщенным оптимальным токовым интервалам, построим для каждого стандартного сечения провода по формуле (1.8) кривые Ірасчг т)» каждая из которых представляет собой границу разделяющую области применения проводов смежных сечений, (рис. 3.5). Полученные области, расположенные между соответствующими кривыми, назовём обобщёнными экономическими интервалами [27].

Замечание: При фиксированном токе нагрузки и варьируемом значении Ен, последнее не оказывает существенного влияния на величину приведенных затрат. Так при изменении Ен от 0,1 до 0,7 — величина отклонения затрат 3 составляет не более 0,7%, что позволяет нам принять в качестве Ен какую-либо усреднённую величину, обратную сроку окупаемости, который в данном случае определяется как время в течение

Похожие диссертации на Оптимизация конструктивных параметров и режимов электропередач в системах электроснабжения