Статья:

Актуальность использования СИП в системах электроснабжения дачных кооперативов

Конференция: XXXIX Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Сичевский А.С., Коваленко В.А. Актуальность использования СИП в системах электроснабжения дачных кооперативов // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XXXIX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 10(39). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/10(39).pdf (дата обращения: 20.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 108 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Актуальность использования СИП в системах электроснабжения дачных кооперативов

Сичевский Алексей Сергеевич
студент, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва, РФ, г. Кемерово
Коваленко Владислав Андреевич
студент, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва, РФ, г. Кемерово
Долгопол Татьяна Леонидовна
научный руководитель, доц., Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва, РФ, г. Кемерово

 

В данной статье был проведен технико-экономический сравнительный анализ использования голых проводов и СИП с целью выбора наиболее экономически выгодных подходов к проектированию систем электроснабжения дачных участков, с учетом дальнейших эксплуатационных характеристик. Все расчеты были произведены на основе данных, полученных от дачного кооператива «Октябрьский», расположенного на территории г. Березовский, Кемеровская область.

Собственники дачных участков заинтересованы в качественном и сравнительно недорогом электроснабжении в связи с тем, что приобретение электрооборудования, его монтаж и обслуживание осуществляется за счет взносов членов кооператива. В Кемеровской области зарегистрировано 1300 дачных сообщества. В системах электроснабжения дачных участков используются масляные трансформаторы и воздушные линии на деревянных опорах, выполненные голыми проводами. Для оценки эффективности использования изолированных проводов в СЭС дачных участков был выбран садоводческий кооператив «Октябрьский», расположенный в районе г. Берёзовский. «Октябрьский» начал свое существование в 2015 году и на данный момент включает в себя 2 улицы (Семейная и Славянская) и 34 земельных участка. В первый же год строительства дачных построек была осуществлена система электроснабжения участков: установлены 35 железобетонных опор СВ 95-2 и трансформатор ТМ-160/10, смонтирована ЛЭП – 0,4 кВ.

Произведем сравнительный технико-экономический анализ использования голых проводов марки А и СИП, используя существующую на сегодняшний день схему электроснабжения дачного кооператива «Октябрьский» (рис.1).

 

Рисунок 1. Схема электроснабжения дачного кооператива «Октябрьский»

 

Согласно СП 31-110-2003 [1], удельная расчетная электрическая нагрузка дачного дома составляет 2,6 кВт (в расчетах примем – 5 кВт, чтобы учесть дальнейший рост нагрузки потребителей). Максимальный ток нагрузки ЛЭП:

                                                                                1)

где: Рр – расчетная нагрузка ВЛ, кВт; Uн  номинальное напряжение сети, кВ; cosφ – коэффициент мощности нагрузки.

С учетом максимальной токовой нагрузки по допустимому нагреву выбраны провода марок А-35 и СИП-2 3х35+1х50.

Определим затраты на приобретение требуемого количества проводов с учетом общей длины ЛЭП дачного кооператива - 1040 метров (табл.1).

Таблица 1.

Затраты на приобретение проводов

 

СИП-2 3х35+1х50

А-35

Длина, м

1040

4160

Цена, м/руб.

122,46

18,80

Итого

127358,40

78208,00

 

Для корректного сравнения вариантов необходимо учесть стоимость конструктивных элементов ЛЭП – изоляторов и арматуры (табл.2 и табл.3).

Таблица 2.

Затраты на приобретение изоляторов

СИП-2 3х35+1х50

А-35

Конструктивное исполнение провода не требует дополнительной изоляции токопроводящей части от опоры

Наименование

Требуемое количество, шт.

Цена, руб.

Изолятор ТФ-20

140

7000,00

Итого

7000,00

 

 

Таблица 3.

Затраты на приобретение арматуры

№ п/п

Наименование

Требуемое количество, шт.

Цена, руб.

СИП-2 3х35+1х50

1

Лента монтажная перфорированная оцинкованная 19х7 (бухта 25м)

70

744,80

2

Скрепка-бугель усиленная СУ-20 (СОТ 36) ИЭК, 100 шт/упак.

70

1852,64

3

Кронштейн анкерный КАМ-4000 (СА 15000/2000, SO 253) ИЭК

35

4857,30

4

Зажим анкерный ЗАБ 16-25 (РА 25х100)

70

10336,90

5

Хомут для СИП ХС-180 (ИЭК)

35

12376,35

Итого

30167,99

А-35

1

Крепление провода ВШ-1

140

16800,00

2

Траверса ТН-4

35

15321,25

3

Хомут Х-10

35

7053,55

4

Гайка М16

70

278,88

Итого

39453,68

 

В итоге, общая стоимость монтажа СИП-2 3х35+1х50 составила 157526,39 рублей, что на 20,86% больше затрат на установку провода А-35 – 124661,68 рублей.

Однако, ввиду своих конструкционных особенностей, в проводах марки СИП потери электрической энергии меньше, чем в голых алюминиевых проводах. Экономия электроэнергии за дачный сезон составит:

                                                                      2)

где: Ip – расчетный ток линии, А; r1 и r2 – удельные (погонные) активные сопротивления соответствующих проводов, Ом/км; l – длина ЛЭП, км; tp – время максимума нагрузки, ч.

Члены кооператива оплачивают электроэнергию по регулируемым тарифам, установленными РЭК для населения, проживающих в квартирах, оборудованных электрическими плитами. Тариф на электрическую энергию для населения Кемеровской области в настоящее составляет 3,04 руб./кВт·ч. Сезонная (в среднем 5 месяцев) экономия в денежном выражении составит:

                                                                           3)

где: Тээ – тариф на электрическую энергию, руб./кВт·ч.

Срок окупаемости удорожания установки проводов СИП-2 3х35+1х50 по отношению к проводу А-35 составит:

                                                                                 4)

где: Inv – разница объемов инвестиций на приобретение и монтаж изолированных и голых проводов, руб.

В итоге, разница затрат на монтаж СИП по отношению к А-35 окупится в течение двух лет с учетом продолжительности дачного сезона.

По результатам расчетов построена гистограмма (рис.2).

 

Рисунок 2. Сравнение суммарных затрат для проводов ЛЭП 0,4 кВ дачного кооператива «Октябрьский»

 

Проанализировав полные затраты на установку проводов, а так же сэкономленную электроэнергию при последующей эксплуатации ЛЭП, можно сделать вывод о том, что использование СИП экономически целесообразнее, несмотря на более высокие инвестиционные вложения.

Немаловажным является обеспечение потребителей электроэнергией с требуемыми показателями ее качества. Согласно ПУЭ допускаются отклонения напряжения на зажимах силовых электроприемников ±5% от номинального значения.

Рассчитаем потери напряжения в линии в зависимости от длины при использовании проводов А-35 и СИП-2 3х35+1х50 по формуле:

                                                                                5)

где: li– длина i –того участка линии, м; Uн – номинальное напряжение сети, кВ; Ip расчетный ток в сети, А; и rо, хо – погонные активное и индуктивное сопротивления проводов, Ом/км.

На основе полученных результатов построена гистограмма (рис.3).

 

Рисунок 3. Сравнение потерь напряжения в ЛЭП 0,4 кВ дачного кооператива «Октябрьский»

 

С учетом потерь напряжения в трансформаторе, можно сделать вывод, что провод А-35 не обеспечит у самых удаленных потребителей требуемое качество электроэнергии по медленным отклонениям напряжения, а следовательно, потребуется увеличить сечение голого провода до 50 мм2 или разделить нагрузку, добавив дополнительную линию от источника питания участков, что приведет к увеличению затрат при использовании неизолированных проводов по сравнению с ранее рассчитанными расходами.

Таким образом, произведенный анализ показал, что использование самонесущих изолированных проводов в СЭС дачных кооперативов полностью оправдывает себя. К тому же, надежность ВЛ с изолированными проводами повышается до уровня надежности подземных кабельных линий при сравнительно небольшом (примерно на 20 ... 25%) повышении затрат по сравнению с традиционными ВЛ с голыми проводами.

 

Список литературы:
1. ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Москва: Стандартинформ, 2014. – 16 с.
2. Постановление Госстроя РФ от 26 октября 2003 г. № 194. Свод правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003.