南昌高专学报 2003年第3期(总第50期) 2003年9月出版JournalofNanchangJuniorCollegeNo.3(Sum50)Sept.2003

影响电网中导线经济电流密度的几个因素

雷敏剑1,万 涛1

(1.南昌高等专科学校工程系,江西南昌330009)

摘 要:从导线年计算费用的构成和计算入手,推出了导线经济电流密度jcc的计算式,指出导线价格 和电能单价 是影响导线经济电流密度的两大主要因素。

关键词:电网规划;经济电流密度;电能损耗

中图分类号:TM751 文献标识码:A 文章编号:1008-7354(2003)03-0075-02

导线截面的选择是电网规划设计中的一项重要工作。较大的导线截面,虽工程一次性投资较大,但由于运行中电能损耗较小,故能降低运行费用。反之,较小的导线截面虽能降低工程投资,但对应的运行费用较高,这就存在一个导线截面的最佳选择问题,也就是应按 经济电流密度 来选择导线截面,这样可使工程的年计算费用最低。影响导线经济电流密度的因素较多,如抵偿年限、导线种类、材料价格、电能单价等。目前使用的经济电流密度是国家上世纪50年代公布的标准见表1。几十年来,导线的材料价格、电能单价等发生巨大的变化。

表1 现行导线经济电流密度(A/mm2)

A!导线的截面积(mm2);L!导线的计算长度(m);

!导线的体积质量(g/cm3),铝线为3.528,铜线为8.9;

!材料价格(元/kg),铝线为14,铜线为30。N!标准抵偿年限,一般取5-10年,本文8年;n!年折旧维护率,对高压输配电线路取n=7%;l!计算(A),取计算期内半小时平均最大电流;!!年最大负荷损耗时间(h),其值从!=f(Tmax)曲线中查取;

!电价(元/kw h),

!导线电阻率,铝线为0.0315,铜线为0.0188。将导线截面A用电流密度j的形式表示(A=l/j),则Z=10-3(元)

I*L* *1

+n/j+I*L*!* * *j*N

(2)

年最大负荷利用小时数(h)

导线材料

<3000

铝线铜线

1.653.00

3000-50001.152.25

>50000.901.75

从式中(2)中可见,影响年计算遇用的因素较多,但主要是两大因素,一是工程的初投资及折旧维护费,二是导线的运行费(电能损耗费)。

图1中,曲线#、 、%分别标示出了工程初投资及折旧维护费、导线运行费、年计算费与电流密度的关系。由图可见,当j>jcc时,总的年计算费用随导线电流密度的减小而增大;j jcc时,则Z Zmin,曲线#成为Z=f(j)渐进线,工程的初投资及年折旧维护费成为影响年计算费用的主要因素。显然,这是由于所选导截面过大所致。

现行经济电流密度的经济性指标已不太合乎时宜,为此,本文将对导线经济电流密度问题进行讨论。1 导线的年计算费用及经济电流密度

所谓年计算费用,是将工程的初投资费、折扣维护费与运行归算到抵偿年限内的年平均值。抵偿年限内导线初投资的年均值为:

Z1=A*L* *a*103/N年折旧维护费为:

Z2=n*A*L* *a*10年运行费(电能损耗费)为:

Z3=I*L*!* * *10/A总年计算费用为上述三者之和,即:

Z=10-3(元)

(1)式中:

17

2

-33

当j>jcc时,总的年计算费用随着导线电流密度的增大而增大;若同样,j>jcc时,同样,Z Zmin,因此,把点jcc称为导线的经济电流密度。

对式(2)求一阶导数并令导数为0,可求得年计算费用最低时对应的电流密度,即经济电流密度jcc为:

jcc=

+nN(3)

A*L* *1

+n+I2*L*!* * /A*N

(1)