第二步：多種方案比較。

　　首先，對P1回路適當增大截面的幾種可行方案進行比較：

　　方案1：按發熱條件選截面，即3×2.5mm2；

　　方案2：按方案1再增大一級截面，即3×4mm2.

　　分別計算兩種方案的投資與年運行費。為簡化計算，僅比較其投資與年運行費的不同部分。就投資而言，因截面加大對直埋或溝內敷設，除電纜本身造價外，其它附加費用基本相同，故省去不計。年運行費用中的維護管理實際上也與電纜粗細關系不大，這一項費用的差價所占比重較小，同樣可以略去不計，于是：

　　方案1的初投資F1＝電纜單價×電纜長度＝3500元／km×0.1／km＝350元。

　　方案2的初投資F2＝電纜單價×電纜長度＝3800元／km×0.1／km＝380元。

　　方案1的年折舊費E1＝初投資F1×年折舊率＝350×0.030＝10.5，方案1年電能損耗費D1＝年電能消耗量×電度電價＝ΔAkwh×0.085.

　　式中：ΔA＝3I2ls×R0×L×τ×10－3kwh

　　R0——線路單位長度電阻（VLV－2.5mm2R0＝14.7／km）；

　　L——線路長度；

　　Ijs——線路計算電流；

　　τ——年最大負荷小時數，根據最大負荷，利用小時數T和功率因數查曲線得出，這里取T＝3000n及T＝2000n，則查出τ分別為：

　　T＝3000n　　τ＝2100n

　　T＝2000n　　τ＝1600n

　　于是：

　　（1）當T＝3000n、τ＝2100n時，方案1的年電能損耗費：

　　D1＇＝ΔA×0.085＝3×7.52×14.7×0.1×2100×0.085×10－3＝44元

　　（2）當T＝2000n、τ＝1600n時，方案1的年電能損耗費：

　　D1＇＝ΔA×0.085＝3×7.52×14.7×0.1×1600×0.085×10－3＝33.7元

　　方案1的年運行費Y1＝年折舊費＋年電能損耗費。

　　T＝3000n時Y1＇＝10.5＋44＝54.5元

　　T＝2000n時Y1＇＇＝10.5＋33.7＝44.2元

　　按與上面相同的方法可求得方案2的年運行費（計算略）：

　　T＝3000n時Y2＇＝11.4＋27.8＝39.2元

　　T＝2000n時Y1＇＇＝11.4＋21.2＝32.6元

　　顯然，方案2投資高于方案1，但年運行費卻低于方案1，其償還年限N為：

　　當T＝3000n時N＇2－1＝＝＝2.0年

　　當T＝2000n時N＇＇2－2＝＝2.5年

　　可見，償還年限小于5年，說明方案2優于方案1，其方案2的多投資額僅在2～3年內，即可通過節省年運行費而收回。也就是說，人為增加一級截面是經濟合理的。那么，若是人為增加兩級三級，其經濟效果如何？則需類似計算比較。

　　現在根據表2的結果，將方案3與方案2比較，方案3投資高于方案2，但年運行費用少，其償還年限為：

　　當T＝3000n時N＇3－2＝＝3.3年

　　當T＝2000n時N＇＇3－2＝＝4.6年

　　綜上所述，投資高的方案3優于方案2.為了找出最佳方案，我們可以將方案4與方案3比較，其償還年限為：

　　當T＝3000n時N＇4－3＝＝20年

　　當T＝2000n時N＇＇4－3＝＝29年

　　顯然，因償還年限遠超過標準償還年限5年，故投資高的方案是不合理的，即投資方案3優于方案4.

　　通過以上分析計算，最終確定方案3（即按發熱條件選出截面之后，再人為加大兩級）是所選截面的最佳方案。對其它P2～P5線路經過上述計算方法均得出同樣結論，即方案3為最佳方案。

　　因此，我們認為在選擇截面時，按發熱條件選出后，再人為加大兩級，從經濟角度看有明顯的效益。即使側重考慮節省有色金屬的觀點，人為加大一級也是完全可行的。從技術方面看，增大電纜截面，線路壓降減小，從而提高了供電質量，而且截面的增大也為企業或系統的增容改造創造了有利條件。

　　但是，當負荷電流較小（Ijs≤5A）時，計算結果表明：沒有必要再加大截面，因為負荷電流較小，所產生的線路損耗也較小，增加截面而多投資部分，需要在5年以上才能收回，故此時按發熱條件選擇即可。

　　以上是按VLV鋁芯電纜為例作出的結論，如換為VV銅芯電纜其結果：以P3回路為例，計算略。

　　從表3中可以看出方案2為最佳方案，即按發熱條件所選截面之后再加大一級。雖然這僅是在一種情況下得出的結果，但具有一定的普遍意義，因為，各級電纜截面的級差與相應的投資額之差均符合趨勢。

　　3.結論

　　從以上分析可見，按償還年限法選擇電纜截面，不僅具有突出的節電效果和最佳的經濟效益，而且還具有一定規律。

　　3.1按投資年限法選擇電纜截面

　　首先，按發熱條件選出允許截面，然后再加大兩級，當負荷計算電流小于5A時就不必加大截面。當然，仍要計算電壓損失，在損失超過允許的5％時，可增大一級。一般情況下，由于按償還年限法選出截面均能滿足電壓損失的要求，同時也滿足短路熱穩定的要求，這種方法對裸導線架空敷設也同樣有效。

　　3.2線路長短與償還年限無關

　　前邊計算線路均設為100m，因為實際上，線路長度對經濟比較結果沒有影響。讓我們看看償還年限的具體公式。

　　N＝（年）

　　其中：

　　F2～F1——分別為兩方案的投資；

　　Y1～Y2——分別為兩方案年運行費用。

　　將上公式展開：

　　N＝－

　　其中：

　　L——線路長度（km）；

　　R10、R20——兩種電纜單位長度電阻（Ω／km）；

　　β——電纜年折舊費率（取3％）；

　　d——度電價（元／kwh）。

　　公式的分母、分子都有線路長度L，顯然可以消掉，因此，償還年限的計算結果與電纜長度無關。這一點很有意義，無論電路長短，都可以用該方法選擇電纜導線截面。

　　3.3最大負荷利用小時數T與選擇截面經濟效益的關系

　　重新分析其償還年限的表達式并整理得：

　　N＝

　　可見，在其它因素相同的條件下，償還年限與最大負荷損耗小時數τ成反比。而τ取決于最大負荷利用小時數T和負荷功率因數，τ值隨T的增大而增大，隨功率因數提高而減小。

　　在計算時分別選T為3000n和2000n，這是企業一班制估算的，如兩班和三班制其T值大于3000n即負荷利用小時數較大，適當增大導線截面更具明顯的經濟效益和節電效果。

　　參考文獻

　　1.工廠常用電氣設備手冊

　　2.工廠供電設計，李宗綱等著

　　3.工廠配電設計手冊，水電部出版社