如何確定經濟輸電電壓?


導線、變壓器、絕緣子、開關裝置和其他終端裝置成本最低的輸電電壓稱為經濟輸電電壓

眾所周知,如果提高輸電電壓,輸電線路所需的導線材料體積就會減少。因此,這降低了導線材料的支出。為了將導線材料的支出降至最低,建議使用盡可能高的輸電電壓。但是,必須記住,隨著輸電電壓的提高,絕緣、變壓器、開關裝置和其他終端裝置的成本也會增加。因此,對於每條輸電線路,都存在一個最佳輸電電壓,超過此電壓,在經濟效益方面就沒有任何收穫了。

確定經濟輸電電壓的方法

為了確定經濟輸電電壓,假定已知要傳輸的功率、發電電壓和輸電線路的長度。

在這種方法中,我們選擇一些標準輸電電壓,並計算以下成本:

  • 導線 – 導線材料的成本隨著輸電電壓的增加而降低。

  • 變壓器 – 對於給定的功率,用於輸電線路發電端和接收端的變壓器的成本隨著輸電電壓的增加而緩慢增加。

  • 絕緣和支架 – 導線的絕緣和支架(如電杆和鐵塔)的成本隨著輸電電壓的增加而急劇增加。

  • 開關裝置 – 開關裝置的成本也隨著輸電電壓的增加而增加。

  • 避雷器 – 避雷器的成本隨著輸電電壓的增加而迅速增加。

上述所有成本的總和就是所考慮電壓下電力傳輸的總成本。對其他輸電電壓進行類似的計算。然後,繪製傳輸總成本與輸電電壓之間的曲線圖,如圖所示。

在此,曲線上的最低點 (M) 給出了經濟輸電電壓的值。這種確定經濟輸電電壓的方法在實踐中很少使用,因為上述成本無法準確確定。

在實踐中,使用經驗公式來尋找經濟輸電電壓。用於確定三相交流系統線路之間經濟輸電電壓的公式為

$$\mathrm{\mathit{V}\mathrm{\, =\, }5.5\times \sqrt{0.62\mathit{l}\mathrm{\, +\, }\frac{3\mathit{p}}{150}}}$$

其中,

  • V 是線電壓,單位為 kV。

  • l 是輸電線路的長度,單位為 km。

  • P 是每相最大功率,單位為 kW。

從上述公式可以看出,考慮了要傳輸的功率和輸電線路的長度,因為這兩個因素都會影響輸電線路的經濟電壓。

更新於:2022年2月23日

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