Wybrane aspekty ekonomiczne doboru górniczych kabli elektroenergetycznych

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia analizy ekonomicznej doboru kabli elektroenergetycznych. Koszty budowy i eksploatacji linii kablowych wynikają głównie z ceny kabla i kosztów strat energii powstających podczas pracy. Straty te są głównie uzależnione od prądu obciążenia i rezystancji żył. Straty mocy można zmniejszyć poprzez dobór kabla o zwiększonym przekroju żył, jednak zwiększa to koszty inwestycyjne. W praktyce projektowej zwykle dobiera się kable o możliwie jak najmniejszym przekroju. Podejście takie powoduje, że ze względu na długi czas życia kabla koszt strat powstałych w tym czasie może znacznie przekroczyć koszty inwestycyjne. Ekonomiczny dobór kabla oznacza minimalizację całkowitych rocznych kosztów, wynikających z amortyzacji i strat energii. Pełna analiza ekonomiczna poprzedzająca wybór kabla jest trudna z uwagi na brak informacji na temat przyszłego obciążenia kabla, ceny energii elektrycznej itp. W artykule przedstawiono wyniki przykładowych obliczeń doboru ekonomicznego kabli, uwzględniających koszty strat, amortyzacji i utrzymania linii. Omówiono również wpływ kompensacji mocy biernej na straty mocy w kablach.

The paper presents selected issues of economic analysis of medium voltage mining power cables selection. The construction and operation costs of cable lines are primarily associated with the price of the cable and the cost of power losses arising during power transmission. These losses are mainly dependent on the load current and the resistance of conductor. The power loss can be reduced by choosing a cable with an increased cross section of conductors, but this increases the investment costs. In the current design practice designers usually tend to select cables with the least possible cross sections (taking into account present-day and future load of the cable, as well as the layout of power system). This approach gives a number of benefits, but given the relatively long lifetime of the cable (up to several dozen years), the total cost of losses arising during this time may significantly exceed investment costs. So the economic condition of the selection of cable conductors cross-section can be formulated: “the total annual costs, resulting from depreciation, maintenance and power losses, should be minimal”. For obvious reasons, full economic analysis preceding the selection of the cable is difficult, due to the lack of information, on the future load of the cable, electricity prices etc. The paper presents the results of sample calculations of economic selection of cables including the cost of losses, depreciation costs and maintenance of the line. The impact of the reactive power compensation on the power losses in the cables has been also presented.