Затраты на транспортировку электроэнергии по воздушным линиям электропередач (ВЛЭП) одна из существенных статей расхода любого энергоснабжающего промышленного предприятия, содержащего в своем составе собственные электростанции [2, 6, 8-10]. При неточном или неправильном подборе сечений ВЛЭП неоправданно возрастают затраты на возмещение потерь напряжения и мощности при транспортировке электроэнергии на большие расстояния [3-5]. Одна из самых распространенных методик выбора сечений для напряжений 6–35 кВ это методика, основанная на экономической плотности тока (ЭПТ). Однако указанные в ПУЭ для ЭПТ 6–35 кВ не отвечают современным требованиям и требуют пересмотра. Очевидно, что современные экономические условия требуют учета многих факторов, а зачастую и каждой ситуации в отдельности применительно к проектируемому объекту. В связи с этим значение ЭПТ, в зависимости от рассматриваемого объекта, будет различным. Исследование зависимости значений экономической плотности тока от срока эксплуатации, времени наибольших нагрузок и стоимости на электроэнергию ЭПТ зависит напрямую от экономической ситуации в стране: стоимость электроэнергии, стоимость ремонта и обслуживания ВЛЭП, нормы дисконта, а также от эксплуатационных параметров [12, 13]: времени максимальной нагрузки и расчетного срока эксплуатации. В ходе проведенных расчетов было выявлено, что существенное влияние на значение ЭПТ влияют такие параметры, как время максимальной нагрузки, расчетный срок эксплуатации и стоимость электроэнергии. Для всех трех параметров были рассчитаны значения ЭПТ и построены графики зависимости значения ЭПТ от времени максимальных нагрузок, от времени эксплуатации и от стоимости электроэнергии, соответственно рис. 1, 2, 3.
Из рис. 1 видно, что самая большая крутизна характеристики наблюдается в интервале Тнб 1500–4000 час., также на этом интервале зависимость более нелинейная. В интервале Тнб от 5000 до 8400 час. зависимость почти линейна, крутизна характеристики значительно меньше, чем в интервале Тнб 1500–4000. Как показывает практика, чаще всего промышленные объекты работают в режиме наибольшей нагрузки на протяжении 4000–5500 час. По рис. 2: наибольшая крутизна характеристики на отрезке до 5 лет, наименьшая - на отрезке 16 лет и более, почти на всем диапазоне характеристика неизменна. Необходимо отметить, что в первые 5 лет происходит приработка электрооборудования, и только по истечении времени эксплуатации оно работает стабильно до наступления отказов [15-17]. По рис. 3: характеристика близка к линейной, с небольшой крутизной. При этом, как видно, чем выше стоимость электроэнергии, тем ЭПТ меньше, что объясняется компенсацией транспортных потерь электроэнергии в линиях электропередач. Исходя из представленных графиков, можно сказать, что усреднение ЭПТ, помимо усреднения по Тнб, рекомендовано также и по сроку эксплуатации. К примеру, на краткосрочное электроснабжение проектируемого объекта (до 5 лет) возможно применение более высокого значения ЭПТ. Рациональным решением будет применение разделения на три категории, по аналогии со временем максимальной нагрузки: до 5 лет, от 5 до 15 лет, от 15 лет и более.