发表于:2007-08-28 13:33:00
楼主
显然,方案2投资高于方案1,但年运行费却低于方案1,其偿还年限N为:
当T=3000n时N'2-1===2.0年
当T=2000n时N''2-2==2.5年
可见,偿还年限小于5年,说明方案2优于方案1,其方案2的多投资额仅在2~3年内,即可通过节省年运行费而收回。也就是说,人为增加一级截面是经济合理的。那么,若是人为增加两级三级,其经济效果如何?则需类似计算比较。
现在根据表2的结果,将方案3与方案2比较,方案3投资高于方案2,但年运行费用少,其偿还年限为:
当T=3000n时N'3-2==3.3年
当T=2000n时N''3-2==4.6年
综上所述,投资高的方案3优于方案2.为了找出最佳方案,我们可以将方案4与方案3比较,其偿还年限为:
当T=3000n时N'4-3==20年
当T=2000n时N''4-3==29年
显然,因偿还年限远超过标准偿还年限5年,故投资高的方案是不合理的,即投资方案3优于方案4.
通过以上分析计算,最终确定方案3(即按发热条件选出截面之后,再人为加大两级)是所选截面的最佳方案。对其它P2~P5线路经过上述计算方法均得出同样结论,即方案3为最佳方案。
因此,我们认为在选择截面时,按发热条件选出后,再人为加大两级,从经济角度看有明显的效益。即使侧重考虑节省有色金属的观点,人为加大一级也是完全可行的。从技术方面看,增大电缆截面,线路压降减小,从而提高了供电质量,而且截面的增大也为企业或系统的增容改造创造了有利条件。
但是,当负荷电流较小(Ijs≤5A)时,计算结果表明:没有必要再加大截面,因为负荷电流较小,所产生的线路损耗也较小,增加截面而多投资部分,需要在5年以上才能收回,故此时按发热条件选择即可。
以上是按VLV铝芯电缆为例作出的结论,如换为VV铜芯电缆其结果:以P3回路为例,计算略。
从表3中可以看出方案2为最佳方案,即按发热条件所选截面之后再加大一级。虽然这仅是在一种情况下得出的结果,但具有一定的普遍意义,因为,各级电缆截面的级差与相应的投资额之差均符合趋势。
3.结论
从以上分析可见,按偿还年限法选择电缆截面,不仅具有突出的节电效果和最佳的经济效益,而且还具有一定规律。
3.1按投资年限法选择电缆截面
首先,按发热条件选出允许截面,然后再加大两级,当负荷计算电流小于5A时就不必加大截面。当然,仍要计算电压损失,在损失超过允许的5%时,可增大一级。一般情况下,由于按偿还年限法选出截面均能满足电压损失的要求,同时也满足短路热稳定的要求,这种方法对裸导线架空敷设也同样有效。
3.2线路长短与偿还年限无关
前边计算线路均设为100m,因为实际上,线路长度对经济比较结果没有影响。让我们看看偿还年限的具体公式。
N=(年)
其中:
F2~F1——分别为两方案的投资;
Y1~Y2——分别为两方案年运行费用。
将上公式展开:
N=-
其中:
L——线路长度(km);
R10、R20——两种电缆单位长度电阻(Ω/km);
β——电缆年折旧费率(取3%);
d——度电价(元/kwh)。
公式的分母、分子都有线路长度L,显然可以消掉,因此,偿还年限的计算结果与电缆长度无关。这一点很有意义,无论电路长短,都可以用该方法选择电缆导线截面。
3.3最大负荷利用小时数T与选择截面经济效益的关系
重新分析其偿还年限的表达式并整理得:
N=
可见,在其它因素相同的条件下,偿还年限与最大负荷损耗小时数τ成反比。而τ取决于最大负荷利用小时数T和负荷功率因数,τ值随T的增大而增大,随功率因数提高而减小。
在计算时分别选T为3000n和2000n,这是企业一班制估算的,如两班和三班制其T值大于3000n即负荷利用小时数较大,适当增大导线截面更具明显的经济效益和节电效果。