Совершенствование системы электрификации на производственных предприятиях

Современное аграрное производство широко использует электрическую энергию. Электрические машины и электротехнологии применяются в различных производствах животноводства, растениеводства и перерабатывающей промышленности.

Отличительной особенностью электрической энергии от других видов энергии является возможность ее мгновенного преобразования и передачи технологическому объекту на значительные расстояния. А с учетом широкого применения современных компьютерных технологий повышается эффективность управления технологическими процессами, управления производительностью и качеством производства.

В данной работе будет описан процесс усовершенствования сельского электроснабжения, где уделяется большое внимание обеспечению качества электроэнергии, надежности электроснабжения, а также вопросам экономии электроэнергии и автоматизированному учету электроэнергии.

Вместе с тем развитие электроэнергетики должно учитывать вопросы электробезопасности, охраны окружающей среды, вопросы экологии и социальных вопросов с учетом экономической эффективности применяемых электротехнологий и качества получаемой продукции. Важно также развивать технологии и технические средства для получения электрической энергии на основе альтернативных и возобновляемых источников энергии.

Система электроснабжения приемников электрической энергии подразумевает под собой подключение к основной сети следующих потребителей (рисунок 1).

Наименование и техническая характеристика ЭО	Ед. изм.	Кол-во	Среда	Раб. часов	Коэф, сезоны
Шкаф силовой	ШТ	2	2	24	1
Щит осветительный	шт	2	2	24	1
Автоматический выключатель до 50А	шт	20	3	12	1
Пускатель магнитный	шт	20	2	6	1
Светильники с лампами накаливания	шт	20	3	12	1
Провод АПВ 2.5 мм\ м	м	165	2	24	1
Кабель АВРГ-4x2.5 мм2, м	м	95	2	24	1
Электродвигатель АИР132М2 И кВт	шт	1	3	6	1
Электродвигатель AHP90L2 3 кВт	шт	2	3	6	1
Электродвигатель АИР71В4 0,75 кВт	шт	2	3	6	1
Электродвигатель АИР160М2 18,5 кВт	шт	2	3	6	1
Электродвигатель AHP90L4 2,2 кВт	шт	1	3	6	1
Электродвигатель АИР80В4 1,5 кВт	шт	1	3	6	1

Рисунок 1 - Перечень электрооборудования

По данным, полученным от производственных предприятий, заполняем таблицу (рисунок 2).

ь Я о с %	Наименование потребителя	К-во	ф £ m £ о 2 5 к й С ^ 8. к □ х S * * i s а 5	Расчетная нагрузка на вводе
				Дневной максимум		Вечерний максимум
				® S я “ н 5 3 в ч < я а.	| d о. а- я СУ	Я « Н < я о-
1	Птичник	6		43	34	21	18
2	Гараж, электроцех	1		10	7	8	6
3	Яйцесклад	1		8	3	8	3
4	Админ истрация	1		3		2
5	Охрана, КПП	1		2	-	2	-
6	Столовая	1		8	2	-	-
7	Кормоцех	1		15	10	6	4
8	Котельная	1		8	5	2	-
9	Кормосклад	2		8	6		6
10	Стройцех	1		7	5	-	-
11	Ветсан часть	1		3	-	-	-
12	Инкубаторий	1		5	1	5	-
13	Насосная станция	1		2	-	2	-
14	Измельчитель кормов	1	40	22	18	-	-

Рисунок 2 - Характеристика потребителя

Определяем суммарные нагрузки для дневного и вечернего максимумов:

Днем:

к

Рд~ Ко ' У Рд1пк I i=l где РД, КО, РД^, пк - соответственно суммарная активная дневная нагрузка, коэффициент одновременности, активная мощность дневной нагрузки и число электроприемников дневной нагрузки.

Рд = 0,9 iXi 2 + 8+ 8 + 1+ 15 + 43 +15 + 7+ 10 = 98,1 кВт.

^Д = Кв ' Qдinк ’ i-1

где(Д, КО, ((Д1, пк - соответственно суммарная реактивная дневная нагрузка, коэффициент одновременности, реактивная мощность дневной нагрузки и число электроприемников дневной нагрузки.

2д = 0,9 £;₌₁ 2 + 3 + 10 + 34 + 10 + 5 + 7 = 63,9 кВ • Ар.

где 5Д - соответственно полная мощность дневной нагрузки.

$_д - Д1Ч639⁷ - 117 кВ ■ А.

Вечером:

к

Рв~ К_о- ^ Рв^к

(=1

где РВ, КО, PBi, пк - соответственно суммарная активная вечерняя нагрузка, коэффициент одновременности, активная мощность вечерней нагрузки и число электроприемников вечерней нагрузки.

Р_в = 0,7^₌1 2 + 8 + 8 + 1 + 15 + 43 + 15 + 7 + 10 = 76,3 кВт.

Qb - Ко' ^ QsiⁿK .

где QB, КО, QBi, пк - соответственно суммарная реактивная вечерняя нагрузка, коэффициент одновременности, реактивная мощность вечерней нагрузки и число электроприемников вечерней нагрузки.

Q_B = 0,72^2 + 3 + 10 + 34 + 10 + 5 + 7 = 49,7 кВ-Ар.

S_B = ^в + Q²_b ,

Где 5В - соответственно полная мощность вечерней нагрузки.

S_B = V?6,3² + 49,7² = 91 к5 • А.

Из двух максимумов SД и SВ выбираем больший (т.е. SД = 117кВ·А) и в дальнейшем расчеты проводим по этому максимуму нагрузки.

Радиус электропередачи, в км, при условии, что потери напряжения не будут превышать допустимых, определяется по формуле

где A U0,38 ( ДОП ) - допустимая потеря напряжения для наружной сети 0,38 кВ, %;UН-номинальное напряжение сети, 0,38 кВ;ρ – удельное сопротивление проводов (для алюминиевых принимаем ρ = 29,5 Ом·мм2 /км);ЈПР – приведенная плотность тока, принимаем ЈПР =0,67 – 0,71 А/мм2 ;КК – коэффициент криволинейности трассы ВЛ, принимаем КК = 1,1 – 1,2;ξ – коэффициент, учитывающий изменения электрического сопротивления при изменении коэффициента мощности в линии электропередачи, принимаем ξ = 1,05 -1,08.

Имеем:

Кди

10-30,38

= 0,25 км.

29,5-0,69-1,2-1,07-1,73

При выборе места установки подстанции необходимо учитывать условия подвода воздушных линий всех напряжений с минимальным количеством пересечений.

Для обслуживания подстанции должен быть обеспечен удобный подъезд транспортных средств. Необходимо учитывать и перспективы расширения трансформаторной подстанции. Расчеты ведутся для выбранного большего максимума. Учитывая особенности расположения объектов энергопотребления на территории предприятия.

Определим координату ХА-ТП1 местоположения понижающей подстанции:

Shi Pi^

где Pi, Xi - соответственно активная нагрузка и горизонтальная координата ее размещения на плане.

^А-тп

= 197.

Определим координату Y местоположения понижающей подстанции:

Уа-ТП —

где Pi, Yi - соответственно активная нагрузка и вертикальная координата ее размещения на плане.

_ 31676,4 _ ^А-ТП — “— - 131.

где А (197; 151) - местоположение понижающей подстанции.

Источником питания предприятия является трансформаторная подстанция напряжением 10/0,4 кВ, которая обеспечивает нормальное и непрерывное питание в нормальном режиме работы. В случаях аварийных режимов (обрыв фазы, короткое замыкание) потребитель II категории устройством АВР подключается к питанию от дизельной подстанции, которая располагается на территории предприятия.

Комплектная трансформаторная подстанция обеспечена защитой от аварийных режимов (короткого замыкания, перегрузки, атмосферных перенапряжений).

Таким образом, в данной работе рассмотрены общие вопросы технологических процессов и вопросы электроснабжения потребителей электрической энергии на производственных предприятиях. Произведен расчет электрических нагрузок, выбор места расположения и типа трансформаторной подстанции, расчет электрических нагрузок линий 0,38 кВ, а также обоснование правильности выбора трансформаторной типа подстанции.