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1 概述
以往在選擇配電電纜時(shí),通常都根據(jù)敷設(shè)條件確定電纜型號(hào),再按發(fā)熱條件選擇電纜截面,最后選出符合其載流量要求,并滿足電壓損失及熱穩(wěn)定要求的電纜截面。
若考慮經(jīng)濟(jì)效益,則電纜最佳截面應(yīng)是使初投資和整個(gè)電纜經(jīng)濟(jì)壽命中的損耗費(fèi)用之和達(dá)到最少的截面。從這一點(diǎn)考慮選擇電纜截面時(shí),約需在按發(fā)熱條件選出的截面基礎(chǔ)上,再人為地加大4~5級(jí)截面,稱此截面為最佳截面。
由于加大了電纜截面,提高了載流能力,使電纜的使用壽命得以延長(zhǎng);由于截面增大,線路電阻降低,使線路壓降減少,從而大大提高了供電質(zhì)量,電能損耗降低,使運(yùn)行費(fèi)用降低,這樣,可保證在整個(gè)電纜經(jīng)濟(jì)壽命中總費(fèi)用最低。
下面將用總擁有費(fèi)用法來論證,電纜最佳截面應(yīng)是在按常規(guī)方法選出的截面基礎(chǔ)上,再加大4~5級(jí)。
以一陶器烘干器為例,其三相功率為70kW,供電電壓為400V,電流為101A,線路長(zhǎng)度為100m。
2 按發(fā)熱條件選擇電纜截面
根據(jù)敷設(shè)要求選用YJLV型,1kV三芯電力電纜,穿管直埋敷設(shè),按發(fā)熱條件選出的電纜截面S為25mm2,此截面所允許的截流量為125A。
3 按總擁有費(fèi)用法選擇電纜截面
總擁有費(fèi)用法是國(guó)際上通用的,進(jìn)行各種方案經(jīng)濟(jì)效益比較的方法。將所比較方案的現(xiàn)在投資及此方案將來的費(fèi)用都以現(xiàn)時(shí)的價(jià)值表示,將方案未來費(fèi)用乘以現(xiàn)值系數(shù)Q即可求得,計(jì)算后選取總擁有費(fèi)用最低。
總擁有費(fèi)用C=設(shè)備初投資+PV值
PV值稱為現(xiàn)值PV值=Q×年電能損耗費(fèi)
本例設(shè)備初投資包括電纜價(jià)格加上敷設(shè)綜合造價(jià)。各種截面的電力電纜,長(zhǎng)度為100m時(shí)的初投資見表1。
表1 各種截面電力電纜的初投資
電纜截面 | 電纜單價(jià)(元/m) | 電纜價(jià)格(元) | 敷設(shè)備綜合造價(jià)(×105元) | 初投資C |
25 | 7.75 | 775 | 0.16 | 16775 |
35 | 9.17 | 917 | 0.16 | 16917 |
50 | 10.64 | 1064 | 0.19 | 20064 |
70 | 12.45 | 1245 | 0.19 | 20245 |
95 | 14.77 | 1477 | 0.19 | 23047 |
120 | 20.2 | 2020 | 0.22 | 24020 |
150 | 25.14 | 2514 | 0.25 | 27541 |
電纜初投資C=電纜單價(jià)×電纜長(zhǎng)度+敷設(shè)綜合造價(jià)?倱碛匈M(fèi)用:
功率損耗P=3I2r0l×10-3(kW),此處I=101A,l=0.1km。
年電能損耗A=Pτ(kWh),此處τ為年最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù),取τ=4500h。
年電能損耗費(fèi)Cf=A×電能電價(jià)(元),取東北工業(yè)電能電價(jià)(0.398元/kWh)。
PV值(現(xiàn)值)=Q×Cf(元),Q(現(xiàn)值系數(shù))求法:
Q={1-〔(1+a)/(1+i)〕n}/(i-a)
式中i——年利率,i=7%;
a——年通貨膨脹率,a=0;
n——使用年限,n=20年。代入Q式得
Q={1-〔1/(1+0.07)〕20}/0.07=10.59
配電電纜的最佳經(jīng)濟(jì)截面S為120mm2,其總擁有費(fèi)用最低。隨著電價(jià)的上漲,配電電纜的最佳截面將會(huì)變得更大
