CC BY
11
126 яяз
НАУКД И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
УДК 621.311.001.26
. Ш1ЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАДИУСА СЕТИ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Б.Б. Утегулов, А.Б. Утегулов, Д.Б. Утегулова, З.Д. Турсынбаева
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова В.В. Ткаченко
Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова
Py^cam ет1лген тура кернеуге тура пропорционал жене менштт! Р|| шыгын Kepmyiмен оптималды беривтш куатщ Kepi пропорционал болатын, ' (зделшт отырван шаманыц функциясына тгЬделген, электрмен жабдык/пау жуйесшщ параметрмртщ оптимизациясы кезмде экономикальщрадиусты аныцтау adici жасалган.
Разработан метод определения экономического радиуса сети при оптимизации параметров системы электроснабжения основанный в функции искомой величины, которая прямо пропорциональна допустимой прямо напряжения и обратно пропорциональна оптимальной передаваемая мощность и удельной потери напряжения.
The method of definition of economic radius of a network is developed by optimization of parameters of system of electrosupply based in function of required size which is directly proportional allowable directly pressure (voltage) and capacity transmitted and specific loss ofa pressure (voltage) is inversely proportional optimum.
Потеря напряжения б сети является одним из значимых параметров системы электроснабжения. Потеря напряжения может изменяться в широких пределах в допустимом диапазоне отклонений напряжения, и ее оптимальное значение позволяет оптимизировать другие параметры сети: сечение линий и передаваемую по ним мощность. Рассмотрим, как можно построить сеть электроснабжения с оптимальными параметрами, используя понятие об оптимальной потере напряжения.
№2, 2004 г.
127
В/1/ по технико-экономическим вопросам систем электроснабжения используется такое понятие, как "экономический радиус сети", под которым понимается протяженность линий электропередачи данного напряжения при шторой приведенные расчетные затраты на систему электроснабжения минимальны.
С учетом обеспечения отклонения у потребителей в допустимых пределах, приравняв допустимые потери напряжения к оптимальным можно определить экономический радиус сети:
т - Аид°п
эк ~"лгг • Ш
опт.уд.% 4
где Диоптуд% - удельная оптимальная потеря напряжения для данного элемента сети, %/км. Экономическому радиусу сети будет соответствовать передаваемая по линии оптимальная мощность S .
опт
Используя понятие об оптимальной потере напряжения в линии, можно определить оптимальную мощность, передаваемую по данной линии, т.е. соответствующую минимуму приведенных затрат.
Значение удельной оптимальной потери напряжения в линии можно выразить как:
_ 100 • SonT ■ (rQ • cos <р + х0 • sin ф)
опт.уд.% - 73 , (2)
где Som, - оптимальная мощность, кВА;
UH - номинальное напряжение линии, кВ; cos ф - коэффициент мощности нагрузки;
го, хо - активное и реактивное удельные сопротивления проводов, Ом на J км;
Удельное оптимальное потери напряжения в линии определяем по математической формуле выраженное через значения стоимостных оценок:
(
ЛТТ 100
AU,
опт.уд.%
и.
V
S-sin ф р-с-10"3^ - Х0 +С08ф-. --
ик Т-Цл
(3)
где 8 - транспортируемая мощность в линии электропередачи, кВА; с - коэффициент, зависящий от сечения (сопротивления) проводов; х - время максимальных потерь энергии в линии, ч; Цд - стоимость 1 кВт-ч потерянной электроэнергии; р - норма отчислений от стоимости трансформатора;
Р = ЕК+Р.>
128
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; ра - норма амортизационных отчислений. Приравняв выражения (2) и (3) и выполнив преобразования, можно определить значение оптимальной мощности 8 , соответствующей оптимальной потере напряжения и минимуму приведенных затрат в линии.
100 • 80ИТ -(гр * сов ф + х0 • вш ф) _ 100
VI и„
/80ПТ-х0-$шф /р ■ с-10 3 ^
—гп + СОЗф- 1
Р'С'10"3
ин У т-Чл
V.
®опт ' ^о -со8ф + 8011Т-х0 ■мпф = 80ПТ-хо -зтф^ин-совф. 80ГП, Т0 -С08ф = ин ■ созф
Т-Дл
р-с-10"3
^•Цд '
8 -Ч*.. Р-С'10"3
0т "г0 Т'ЦЛ • <4>
Используя выражение (4) можно определить для любой линии электропередачи, любого конструктивного исполнения, с конкретным числом часов максимальных потерь и стоимостью потерь электроэнергии значение оптимальной мощности для любого сечения проводника с известным активным удельным сопротивлением тц.
Обычно, при проектировании систем электроснабжения стоит обратная задача, т.е. по известной расчетной нагрузке линии требуется определить оптимальное сечение проводников, соответствующее минимуму приведенных расчетных затрат. Т.е. требуется подобрать удельное сопротивление линии го, при котором расчетная мощность будет являться оптимальной. В связи с тем, что стандартный ряд сечений проводников дискретен, подобрать оптимальное сечение провода для конкретной передаваемой мощности затруднительно. Но для каждого сечения проводника с удельным сопротивлением го можно найти интервал мощностей, при которых приведенные затраты на линию будут минимальными по сравнению с проводниками других сечений.
Из выражения (4) видно, что:
« „А
й°пт ~ _ , (5)
№2, 2004 г.
129
л_тт (Р'С-ПГ3
где и п ' 1 7Т - постоянный коэффициент для линии одного напря-
V ^'Чл
жения и инструкции.
При передаче оптимальной мощности на оптимальное расстояние потери напряжения в линии будут равны оптимальным. Из анализа выражений (1) и (5) видно, что значение передаваемой по линии оптимальной мощности зависит от сечения проводников линии, а длина при оптимальной передаваемой мощности определяется только величиной допустимой в линии потери напряжения. Выражение (4) определяющее удельную оптимальную потерю напряжения в линии может быть преобразовано:
А^опт.уц.% = 30ГГГ ■ Е , (6)
_ 100-(го-С08Ср + Хо-втСр) % где 8_. _
Величину «5» называют удельной потерей напряжения, ее значения приводятся в справочной литературе [2] для линий разного конструктивного исполнения, при различных значениях коэффициента мощности нагрузки.
С учетом выражений (1) и (6) экономический радиус сети:
ди„
' ДОП
- у
'-'опт ь
(7)
Если приравнять расчетную нагрузку линии к оптимальной, по расчетной нагрузке линии выбрать ее экономическое сечение (например, по таблицам экономических интервалов нагрузки), определить значение "е", (либо расчетом, либо по готовым справочным таблицам), то можно легко определить экономический радиус сети по выражению (7).
Зная значение экономического радиуса сети можно легко определить другие параметры оптимальной сети.
ЛИТЕРАТУРА
1, Будзко И.А., Зуль В.М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропро-миздат. 1990. - 456 с.
2. Анастасиев П.И., Брстзбург Е.З. и др. Проектирование кабельных сетей и проводок./ Под общ. ред. Хромченко Г.Е. - М.: Энергия, 1979. - 328 с.
