Витрати, що припадають на експлуатацію систем передачі електроенергії поділяються на кілька складових:

• вартість втрат в лініях і в трансформаторах;

• амортизаційні відрахування;

• поточні витрати на ремонт;

• зарплата персоналу.

втрати енергії

Вартість втрат в лініях пов'язана з двома параметрами: з кількістю щорічних втрат і з вартістю одиниці втраченої електроенергії. Кількість втрат безпосередньо пов'язане з коефіцієнтом потужності навантаження. Адже при одній і тій же активній споживаної потужності, струм в лінії виявляється обернено пропорційний коефіцієнту потужності, отже потужність втрат буде обернено пропорційна квадрату коефіцієнта потужності:

Так, щоб знизити активні втрати в лініях, необхідно по можливості збільшити коефіцієнт потужності навантаження. Зокрема, трансформатори повинні бути повністю завантажені, а електродвигуни не повинні працювати без навантаження. Часто для підвищення коефіцієнта потужності трансформаторів і двигунів досить біля споживача встановити компенсуючі конденсатори, встановити систему компенсації реактивної потужності.

амортизаційні витрати

Що стосується амортизаційних відрахувань, то вони пов'язані з початковими капітальними витратами і з терміном служби лінії. Тут містяться відрахування на поліпшення з повним відшкодуванням основних фондів, і на проведення капітального ремонту. Відрахування на амортизацію у відсотках від початкової вартості лінії визначаються як відсотки від початкової вартості. І ця повна вартість повинна бути повернута до кінця її строку служби. Амортизаційні відрахування у відсотках визначаються наступною формулою:

Поточні витрати на ремонт

Як правило, ці витрати становлять мінімальну частку від початкової вартості ліній. Що стосується сільських мереж, то це лише кілька відсотків від початкової вартості.

Зарплата персоналу

Лінійні обхідники, чергові підстанцій, інженери-техніки, адміністративно-господарські працівники і т. Д. - все потребують зарплати. Так, до річних експлуатаційних витрат додається ще й ця складова. В результаті експлуатаційні витрати на передачу електроенергії за рік становитимуть:

Економічну ефективність можна оцінити за розрахунковими приведеними витратами:

Роль перетину проводів

Ще на стадії проектування необхідно домогтися таких умов, щоб даний показник (розрахункові наведені витрати) виявився б найменшим. І тут якраз дуже важливо оптимально вибрати перетин проводів.

Якщо перетин збільшити, то вартість втрат електроенергії знизиться по гіперболі. Але вартість безпосередньо лінії зросте прямолінійно. Тобто зростуть лінійно і відрахування, що залежать від початкових витрат.

Витрати пов'язані з обслуговуванням і з зарплатами майже не пов'язані з перетином проводів, і їх в розрахунок можна не брати. І в підсумку, значення розрахункових приведених витрат без урахування витрат на обслуговування, графічно можна зобразити кривої, яка буде сумою витрат на втрати електроенергії і експлуатаційних витрат.

Мінімальне значення на цій кривій якраз і буде відповідати оптимальному, так званого економічного перетину проводу лінії.

Факт, що обрано правильний економічний переріз проводу говорить про те, що лінія спроектована найбільш оптимально, і розрахункові наведені витрати в таких умовах будуть найменшими з можливих.

В процесі проектування кожної лінії необхідно обчислити економічний переріз проводу, розглянувши різні варіанти. Але на практиці так надходять вкрай рідко. Мінімум наведеного графіка не є точним значенням, графік пологий, тому часто намагаються вибрати провідник (кабелі) найменшого перетину, щоб заощадити.

згідно ПУЕ , Економічна щільність струму вибирається виходячи з декількох критеріїв: в залежності від того, який метал дроти використовується (мідь або алюміній), яка буде ізоляція (гума, ПВХ, комбінована) і чи буде вона взагалі, скільки годин доведеться на максимум навантаження, - вибирається економічна щільність струму. Для цього є таблиця. А економічний переріз, виходячи з певної щільності струму, можна легко знайти за формулою:

Так вибирають перетину для ЛЕП з напругою від 35 до 220 кВ. Операції розрахунку нескладні.

Для лінії з декількома різними навантаженнями беруть до уваги той факт, що на кожній дільниці лінії повинна бути своя економічна щільність струму, і роблять розтин або однаковим на всій лінії, або на кожній ділянці своє. Знову ж для кожної ділянки використовують формулу:

Втрати потужності в лінії з єдиною навантаженням визначаються формулою:

Якщо лінія має кілька навантажень, а провід обраний всюди одного перетину, то втрати потужності будуть рівні:

Для знаходження постійного перетину для декількох навантажень, виходячи з еквівалентного струму, спочатку знаходять еквівалентний струм:

Потім обчислюють економічний переріз, виходячи із значення економічного струму:

Найпростіше звести лінію одного і того ж перетину по всій довжині, але тоді доведеться змиритися з тим, що втрати потужності і витрати матеріалів виявляться більше, ніж при індивідуальному підборі перетинів для кожної конкретної ділянки.

У сільських районах для повітряних ліній з напругою в 10 кВ, вдаються до одного з трьох способів вибору перетину:

• Виходячи з економічної щільності струму;

• По магістральному принципом побудови мереж з напругою 10 кВ, коли магістраль роблять з сталеалюмінієвих провідників перетином від 70 кв.мм, а до трансформаторних підстанцій 10 / 0,4 кВ - отпайки не менше AC35.

• За принципом мінімальних витрат, коли для кожного значення струму підбирається відповідного перетину провідник, і наведені витрати виходять мінімальними з можливих.

За графіками залежності загальних приведених витрат від розрахункової потужності, зображених для різних перетинів на одному малюнку, вибирають оптимальний провід. Графіки перетинаючись дають уявлення про обмеженому інтервалі економічних навантажень.

Далі коректують вибір щодо механічної міцності і з урахуванням нормованих відхилень напруги на стороні споживачів. Економічна щільність струму для повітряних ліній з напругою 380 вольт в сільських електричних мережах традиційно повинна укладатися в інтервал від 0,5 до 0,7 А / кв.мм, і переріз проводу вибирається виходячи з цієї вимоги. Далі перевіряють допустимі втрати по напрузі. Всі ділянки лінії робляться полнофазнимі, і перетин алюмінієвих проводів не повинно бути нижче 50 кв.мм.