РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ И УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 10–35 кВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

Y.N. Kondrashova

doi:10.14529/power220104

Authors

Y.N. Kondrashova Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia

DOI:

https://doi.org/10.14529/power220104

Keywords:

economic current density, overhead and cable power line, minimum discounted costs, rational voltage, automated calculation system

Abstract

Abstract. As shown in general terms by the statistics of emergency shutdowns and limit periods of operation of
electric grid elements and electrical equipment, the main objective when connecting prospective industrial and residential complexes is to ensure uninterrupted power supply. To this end, new prospective and power lines for consumers
need to be reconstructed or laid. This requires the development and implementation of automated calculation system
with improved methodology for selecting cross sections of conductors of 10–35 kV power lines. This also needs to take into account a number of additional economic parameters, including the criterion of minimum discounted costs. This
has resulted in new values of economic current density for each subject of the Russian Federation, corresponding to new
economic conditions which differ significantly from those given in PUE. The study performed an analysis of the influence of economic current density on the territorial dispersion of electric power prices, discount rate, dynamics of load
growth and prices for repair and maintenance. This confirms dependence on the economic situation in the country.
The software product developed as a result enables recalculation of the power line for further reconstruction and modernization. In addition, as mentioned above, values were calculated for all regions of Russia, taking into account highest
load time. The use of the automated calculation system will reduce the time needed for calculation when determining
the type of line, cross-section and voltage for further forecasting of newly connected facilities as well as existing ones,
it will also enable a correct and justified choice with a minimum of initial information.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Suvorova I., Cherepanov V., Basmanov V. Peculiarity of Determination of Economic Current Density

Values for 6–35 kV Power Lines under Modern Conditions // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 792.

P. 300–304. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AAM.792.300

Hamidjonov Z. Elements of power grid design // Universum: технические науки. 2021. No. 11-6 (92).

P. 91–93. DOI: 10.32743/UniTech.2021.92.11.12563

Tanaka Y. Current density distribution, limiting current density and saturation current density in an ionexchange membrane electrodialyzer // Journal of Membrane Science. 2002. Vol. 210, no. 1. P. 65–75. DOI:

1016/S0376-7388(02)00376-9

Bao X.Q., Jiao J.W., Wang Y.L. The complex correlation between current density and pore density

based on non-SCR effects // Electrochemistry Communications. 2007. Vol. 9, no. 8. P. 1991–1997. DOI:

1016/j.elecom.2007.05.014

Mathematical sigmoid-model approach for the determination of limiting and over-limiting current density values / A. Doyen, C. Roblet, L. Bazinet, A. L'archevêque-Gaudet // Journal of Membrane Science. 2014.

Vol. 452. P. 453–459. DOI: 10.1016/j.memsci.2013.10.069

Зуев Э.Н. Взгляд на проблемы передачи электроэнергии // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2005. № 2. С. 2–8.

Ефентьев С.Н., Зуев Э.Н. Экономические токовые интервалы сечений проводов воздушных линий –

вчера, сегодня, завтра // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2005. № 3. С. 43–48.

Фрайштетер В.П., Мартьянов А.С. Выбор экономически обоснованного сечения проводов и жил

кабелей линий электропередачи при проектировании // Нефтяное хозяйство. 2011. № 4. С. 117–121.

Тодирка С.Н. В большом мегаполисе за сетями 20 кВ – будущее // Энергоэксперт. 2010. № 5.

С. 56–58.

Никитин А.В. Выбор сечений проводников сельских ЛЭП по экономической плотности тока в современных условиях // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени

В.П. Горячкина». 2017. № 3 (79). С. 72–77.

Геркусов А.А. Экономико-математическое моделирование воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше // Электричество. 2019. № 6. С. 13–25. DOI: 10.24160/0013-5380-2019-6-13-25

Геркусов А.А., Габдулвалиева Е.И. Экономическая коррекция плотностей тока в проводах действующих воздушных линий 110–220 кВ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики.

Т. 20, № 9–10. С. 25–33. DOI: 10.30724/1998-9903-2018-20-9-10-25-33

Economic load intervals for selecting 10 kV cable cross-sections for agricultural consumers / A. Taslimov,

F. Rakhimov, L. Nematov et al. // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 883 (1).

P. 012102. DOI: 10.1088/1757-899X/883/1/012102

Кархов А.Н. Методики оценки эффективности инновационных проектов в энергетике // Атомная

энергия. 2009. Т. 107, № 6. С. 303–306.

Малышкина Е.П., Минин Д.А., Авис О.У. Сравнительный анализ эффективности применения

банком России ключевой ставки и ставки рефинансирования // Экономика и социум. 2014. № 3-2 (12).

С. 459–466.

Савина Н.В., Цысь Д.А. Оценка целесообразности применения методов экономической плотности

тока и экономических токовых интервалов в современных условиях // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2017. Т. 17, № 1. С. 34–41. DOI: 10.14529/power170105

Суворова И.А., Черепанов В.В. Определение экономической плотности тока в современных условиях для линий 6–35 КВ // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 6-1 (13). С. 95–96.

Васин В.П., Майоров А.В., Шунтов А.В. Еще раз об экономической плотности тока и унификации сечений кабельных линий 20 кВ в мегаполисе // Энергобезопасность и энергосбережение. 2016. № 6.

С. 24–28. DOI: 10.18635/2071-2219-2016-6-24-28

Султанов Р.А., Пак В.Е., Якубова Е.Е. и др. Анализ методики выбора сечений проводов воздушной линии электропередачи с использованием экономической плотности тока // Научный журнал. 2019.

№ 7 (41). С. 60–62.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU 2017616976. Расчет экономической плотности тока и выбор рационального сечения для электрических сетей с учетом экономических показателей / Г.П. Корнилов, А.В. Нуждин, Ю.Н. Кондрашова и др.; заявитель ФГБОУ ВО «МГТУ

им. Г.И. Носова»; заявл. 26.04.2017, опубл. 21.06.2017.

Анализ надежности оборудования тепловой электростанции при внедрении преобразователей частоты / А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов, О.И. Карандаева и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика».

№ 34 (167). С. 16–22.

Gracheva E., Alimova A. Calculation methods and comparative analysis of losses of active and electric

energy in low voltage devices // Proceedings – 2019 International Ural Conference on Electrical Power Engineering,

UralCon 2019, Chelyabinsk, 01–03 октября 2019 года. Chelyabinsk: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. P. 361–367. DOI: 10.1109/URALCON.2019.8877627

Optimization of wind farm parallel operation with the power grid / S.V. Smolovik, S.A. Ivanov,

A.A. Kuznetsov et al. // Proceedings of the 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and

Electronic Engineering, ElConRus 2021, Moscow, 26–28 января 2021 года. Moscow, 2021. P. 1554–1557. DOI:

1109/ElConRus51938.2021.9396081

Gracheva E.I., Fedorov O.V. Forecasting reliability electrotechnical complexes of in-plant electric power

supply taking into account low-voltage electrical apparatuses // 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2019, Sochi, 25–29 марта 2019 года. Sochi, 2019.

P. 8743057. DOI: 10.1109/ICIEAM.2019.8743057

Power network parameters standards with implements IEEE-1459 Power Definitions / A. Olencki,

D. Belica, J. Markiewicz, P. Mróz // Przeglad Elektrotechniczny. 2020. Vol. 96, no. 3. DOI: 10.15199/48.2020.03.01

Заславец Б.И., Бочкарева А.И., Алехин А.А. Анализ динамики потерь электроэнергии в электрических сетях г. Магнитогорска // Электротехнические системы и комплексы. 2013. № 21. С. 199–204.