Реконструкция электрификации центральной усадьбы совхоза "им. Ленина" Пристенского района Курской области

2. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Определение электрических нагрузок и выбор мощности трансформаторных подстанций

Расчет электрических нагрузок в сельскохозяйственных районах производится в соответствии с методическими указаниями по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38- 110 кВ сельскохозяйственного назначения (21), разработанными Сельэнергопроектом и утвержденными в 1996 году.

За расчетную нагрузку принимается наибольшее значение полной мощности 0,5 ч., которое может иметь место на вводе к потребителю электроэнергии и в электрической сети в расчетном году с вероятностью ниже 0,95. При этом различают дневные и вечерние нагрузки.

Жилые дома. Сельским жилым домам при расчете считается (при расчете нагрузок) одноквартирный дом или квартира в многоквартирном доме, имеющие отдельный счетчик электроэнергии.

Для наружных сетей 0,38 кВ расчетные нагрузки и потребление электроэнергии на один сельский дом находится по кривым (21), исходя из существующего электропотребления. Расчетная нагрузка на вводе в сельский дом при удельном потреблении 700 кВт. ч (по данным участка Пристенского энергонадзора) по номограммам (21) годовое потребление электроэнергии в конце расчетного периода составит 960 кВт. ч на дом и расчетная нагрузка 2,1 кВт/ дом.

Нагрузка группы домов, присоединенных к расчетному участку определяется как сумма мощностей на вводе умноженное на коэффициент одновременности для данного количества домов. Коэффициент участия нагрузки жилых домов в дневном максимуме составляет 0,3, а в вечернем максимуме бытовая нагрузка учитывается с коэффициентом равным 1 (21).

Расчетные нагрузки для вечернего максимуму на вводах в сельский дом определяем с учетом коэффициента одновременности по таблице 3,5 (3).

Sв = S расч. * n * K од (1),

Где S расч. – расчетная нагрузка на вводе в сельский дом, кВт/дом,

n - количество домов в группе,

K од - коэффициент одновременности.

S вд-6 = S расч. * n * K од. = 2,1*6*0,50=6,3 кВА

S вд-7 = 2,1*7*0,48 = 7,1 кВА

S вд-8 = 2,1*8 * 0,47 = 7,9 кВА

S вд-11 = 2,1*11 *0,43 = 9,9 кВА

S вд- 13 = 2,1*13 *0,41 = 11,2 кВА

S вд-12 = 2,1* 12 * 0,42 = 10,6 кВА

S вд-18 = 2,1* 18 * 0,39 = 14,7 кВА

S вд-20 = 2,1 * 20 * 0,38 = 16,28 кВА

S вд-27 = 2,1 * 27 * 0,35 = 19,9 кВА

S вд-35 = 2,1 * 35 * 0,31 = 23 кВА

Нагрузки для дневного максимума находим по формуле (2) с учетом коэффициента участия

S g = S расч. * n * K уч (2)

S gд –6 = 2,1*6* 0,3 = 3,78 кВА

S gд – 7 = 2,1*7* 0,3 = 4,41 кВА

S gд –8 = 2,1*8* 0,3 = 5, 04 кВА

S gд –11 = 2,1*11* 0,3 = 6,93 кВА

S gд – 12 = 2,1*12* 0,3 = 7,56 кВА

S gд – 13 = 2,1*13* 0,3 = 8,19 кВА

S gд – 18 = 2,1*18* 0,3 = 11,34 кВА

S gд – 20 = 2,1*20* 0,3 = 12,60 кВА

S gд – 27 = 2,1*27* 0,3 = 17,01 кВА

S gд – 35 = 2,1*35* 0,3 = 22,05 кВА

Данные сводим в таблицу 5.

Общественные и коммунальные предприятия.

Расчетные нагрузки на вводах в общественные и коммунальные предприятия приведены в (21). Сводим расчетные нагрузки дневного и вечернего максимума 5.

Таблица 5 - Расчетные нагрузки на вводах в жилые дома, общественные и коммунальные предприятия

Составляем расчетную схему рис.2.

Расчетные нагрузки определяем на отходящих линиях для дневного и вечернего максимума с использование добавок, таблица 27 (5).

Линия 1

SgI = 20+4,2+0,3+1,2+3+2,7+2,7+2,7+2,7+6,2+7+4,5+27 = 59,3 кВА

S вI = 14,7+4,2+6,5+4,8+4,2+4,2+2,4+1,8+3,0+6+6+4,2+4,2 = 66,2 кВА

Аналогично считается для линий 2,3,4, получаем

SgII = 51,1 кВА S вII = 44,5 кВА

SgIII = 47.9 кВА S вIII = 81,1 кВА

SgI V = 94,1 кВА S вIV = 126,5 кВА

Расчетную нагрузку на вводе ТП 10/ 0,4 кВ определяем суммированием нагрузок отходящих линий с учетом добавок таблица 27 (5)

S тпg = 94,1+32,5+34,7+41 = 202,3 кВА

S тпв = 126,5+55+ 29,5+ 45 = 256,0 кВА

Нагрузку уличного освещения рассчитываем в соответствии с приложением 3 (4)

S = Sо* L (3),

Где Sо – расчетная нагрузка на 1 м длины улицы, ВА

L – длина улиц, м

S = 6* 4600 = 27,6 кВА

Суммарная расчетная нагрузка на вводе ТП 10/0,4 кВ с учетом уличного освещения

S тпg = 206,5 кВА

S тпв = 256 + 27,6 = 283,6 кВА

Мощность трансформатора на ТП 10/ 0,4 кВ выбираем по большему (в данном случае вечернему) максимуму нагрузки по приложению 15 (4).

Согласно интервалам экономических нагрузок с учетом допустимых систематических перегрузок принимаем трансформатор мощностью 400 кВА, ТМ – 400, трансформаторная подстанция типа КТПП – 10/ 0,4 кВ, так как имеются потребители II категории – больница и котельная.

Производственные потребители.

Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ определяют суммирование нагрузок на вводе или на участках сети с учетом коэффициентов одновременности отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки. Расчетная дневная нагрузка на участке линии или на шинах трансформаторной подстанции:

Sg = Ко ∑ Sgi (4)

Sв = Ко ∑ Sвi (5)

где Sgi, Sвi - дневная и вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя

Ко - коэффициент одновременности.

Если нагрузка однородных потребителей отличаются по значению более чем в 4 раза, то суммирование их рекомендуется производить не с учетом коэффициента одновременности, а по таблице 3,6 (3) попарно.

Расчетные нагрузки на вводах в производственные и общественные здания взяты из таблиц (3) (11) и сведены в таблицу 6.

Расчетная схема приведена на рис. 3.

Расчетные нагрузки по линиям определяем суммирование нагрузок потребителей пользуясь таблицей 3,6 (3).

Линия 1

SgI = Sgк + Δ Sp = 90+34+8,5+1,2 = 133,7 кВА

SвI = Sвк + Δ Sp = 54+9+15+1,2 = 79,2 кВА

Аналогично рассчитываем для линий 2,3,4,5,6

SgII = 116,7 кВА SвII = 86,8 кВА

SgIII =138,0 кВА SвIII = 77,0 кВА

SgIV = 95,6 кВА SвIV = 59,6 кВА

SgV = 39,5 кВА SвV = 10,4 кВА

SgVI = 50,0 кВА SвVI = 50,0 кВА

Таблица 6 - Электрические нагрузки производственных и общественных потребителей

Расчетная схема приведена на рис. 3.

Расчетную нагрузку на вводе ТП -10/0,4 кВ определяем суммированием нагрузок отходящих линий с использованием добавок (3)

S тпg = 13,8+80+65+26+34+92 = 430 кВА

S тпв = 86,8+ 53+41+6+34+55 = 271,8 кВА

Нагрузку уличного освещения рассчитываем в соответствии (3), т. е. нормативы нагрузки наружного освещения территории хозяйственных дворов составляет 250 ВА на одно помещение и 3 ВА на 1 м длины периметра двора.

S = Sо *L= 3*3000 = 9 кВА

Суммарная расчетная нагрузка на вводе ТП –10/0,4 кВ с учетом уличного освещения:

S тпg = 430 кВА

S тпв = 271,8 + 9 = 280,8 кВА

Выбираем мощность трансформаторов по большему (в данном случае дневному) максимуму нагрузки.

Выбираем двухтрансформаторную подстанцию, так как согласно (25) электроприемники к потребителям I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания.

Мощность трансформаторов 2 X 400 кВА. Питание осуществляется по воздушным линиям ВЛ – 10 кВ от п/ст 35/ 10 кВ «Ржавская», фидер № 11 I- я секция шин, протяженностью ВЛ – 10 кВ 2,5 км. Второй ввод тоже от п/ст 35 /10 кВ «Ржавская», фидер № 12 II- я секция шин 10 кВ протяженностью ВЛ 10 кВ 2 км.

Согласно (25) установка автономных источников резервного электропитания (АИР) должна предусматриваться для резервного питания электроприемников I категории, а так же электроприемники II категории независимо от наличия резервного питания по электрическим сетям.

В качестве АИР используем передвижную электроподстанцию ДЭС. Для комплекса по производству молока на 1600 голов резервируемая нагрузка 200 кВт, принимаем ДЭС – 100+2, т. е. мощность 100 кВт в количестве 2 шт. (25)

ДЭС принимаем для сверхнадежности электроснабжения и в целях повышения надежности и устойчивости объекта гражданской обороны.

Согласно (25) для электроснабжения потребителей I категории принимаем схему для питания ТП-10/ 0,4 кВ сетевым резервированием рис.4.

Принимаем закрытую трансформаторную подстанцию (ЗТП) с воздушными вводами и двумя трансформаторами мощностью по 400 кВА каждый. Здание подстанции двухэтажное. На первом этаже располагаются помещения для силовых трансформаторов и РУ- 0,38 кВ., на втором этаже РУ – 10 кВ. Для подъема на второй этаж служит металлическая лестница. Стены здания кирпичные, перекрытия из железобетонных плит. РУ – 10 кВ комплектуется из камер КСО, а РУ – 0,4 кВ из панелей типа ЩО – 70.

2.2 Расчет силовых нагрузок и выбор технологического оборудования кормоцеха

Подготовка кормов к скармливанию животным очень важное звено в системе животноводства и играет решающее значение в повышении продуктивности скота и в конечном итоге на выход продукции животноводства.

В себестоимости молока и мяса на долю кормов приходится 50 – 60% всех затрат. Поэтому рациональная организация процесса кормоприготовления с максимальным применением электропривода значительно снижает затраты на производство кормов.

В своем составе корма содержат все питательные вещества необходимые для организма животного. Однако их усваиваимость и питательность зависит от предварительной подготовки перед скармливанием, обработка кормов позволяет сократить затраты энергии животного на пережевывание, создает хорошие условия для смешивания и раздачи.

Технологический процесс обработки и подготовки кормов зависит от вида зоотехнических требований. Выбор машин и технологического оборудования для кормоприготовления производится на основании суточных рационов. Производительность машин и оборудования выбираем по зимнему рациону кормления, так как в этот период обработке подвергается основное количество кормов.

Анализируя таблицу 7 суточного рациона, видно, что основную часть в рационе составляют грубые корма. Исходя из этого выбираем схему технологического процесса приготовления кормов, представленную на рис. 5. Согласно технологической схемы производим выбор оборудования и к нему электродвигателей.

Подача кормов (корнеплодов) осуществляется транспортером ТК- 5 производительностью 5 т/ч. Ковшовые транспортеры предназначены для вертикального или наклонного перемещения корнеклубнеплодов. Они состоят из непрерывной прорезиненной ленты с закрепленными ковшами.

Мощность электродвигателя определяем по формуле:

Р = Q / 367 ηn * h / η m кВт,

Где: h – высота подъема,

ηn - КПД передачи,,

η m - КПД транспортера,

Q – производительность транспортера

Принимаем ближайший по каталогу электродвигатель: 4А100L4У3 Р н = 4,0 кВт n = 1430 об/мин, cos φ = 0,84, η = 84 %

Таблица 7 - Расчет потребности в кормах на стойловый и пастбищный период

Составляем нагрузочную диаграмму

Алгоритм расчета (формульный)

1.                Продолжительность работы электродвигателя, мин

t p = t1 + t 2 + t 3 + t 4 = 80 мин

2.                Эквивалентная (среднеквадратичная) мощность нагрузки ЭД, КВт

3.                 

Р э =

Р э =  кВт

4.                Средняя мощность нагрузки ЭД (кВт)

P ср =  = 3,4 кВт

5.                 Коэффициент формы НД

К ф =

6.                Коэффициент механической перегрузки ЭД

Pм = ,

Где Т н = 6,0

Pм =

7.                Потребная мощность по допустимому нагреву, кВт

Рм =  кВт

8.                Потребная Мощность ЭД из условия обеспечения пуска, кВт

Рg(п) =

Мn = 2 Мк = 2,4 Р с.п. = 3,4

Рg(p) = 3,4 кВт

9.                Потребляемая мощность ЭД из условия обеспечения перегрузки при работе, кВт

Рg(p) =  кВт

Выбираемый двигатель удовлетворяет всем условиям:

Рg ≥ Рg(нг) Рg ≥ Рg(п) Рg ≥ Рg(р)

Аналогично расчет производим для остальных электродвигателей.

2.3 Электрический расчет сетей 10 и 0,38 кВ

2.3.1 Определение допустимой потери напряжения.

Допустимую потерю напряжения в сетях 10 и 0,38 кВ определяем по отклонению напряжения у сельскохозяйственных потребителей, которое должно быть в пределах ± 5 % (ГОСТ 13109-97) (для животноводческих комплексов). Для этого составляем таблицу 9 отклонений и потерь у потребителей.

Таблица 9 - Потери отклонения напряжения

Вносим в таблицу 9 известные величины: отклонение напряжения трансформатора 10/ 0,4 кВ, которое можно считать при полной нагрузки – 4 %, а при 25 % полного напряжения – 1%. Кроме того, учитывая допустимые потери отклонения у потребителя при полной нагрузки  - 5 %. Задаемся надбавкой трансформатора 10/0,4 кВ, которая может быть от + 10 до 0 %. Выбираем надбавку +5 %. Допустим, что вместе присоединения сельской сети напряжение на шинах 10 кВ наблюдаются следующие отклонения  - 5%, - 0 %. Тогда допустимые потери напряжения в сетях при полной нагрузки составляет Δ= 5+5-4-(-5) = 11 %.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6