Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей

Курсовая работа

Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров

3; 1

2

22

Телятник с родильным отделением на 120 телят

4; 1

2

23

Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов

7; 1

2

24

Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток

9; 1

2

25

Птичник на 8 тыс. кур

10; 1

2

26

Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов

13; 1

2

27

Маслобойка

14; 3

2

28

Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год

15; 1

2

29

Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения

16; 1

1

30

Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами

18; 1

2

Масштаб для построения 1 единица равна 50 м.

Таблица 2. Электрические характеристики сельских одноквартирных жилых домов

код нагрузки

Рмд, кВт

Qмд, кВар

Рмв, кВт

Qмв, кВар

609

3,5

1,15

6,0

0,5

Таблица 3. Электрические характеристики производственных потребителей [1]

Наименование объекта

Код

Рд

Рв

21

Свинарник-маточник с электрообогревном

139

28

12

28

8

22

Овчарня на 800.1000 овцематок

170

1

5

23

Теплая стоянка для тракторов

370

5

3

2

24

Птичник на 8 тыс. кур

155

25

12

25

12

25

Маслобойка

353

10

7

1

26

Котельная с 4-мя котлами для отопления и горячего водоснабжения

386

28

20

28

20

27

Цех по переработке 50 т солений и

130 т капусты

337

40

45

40

45

28

Кузница

339

5

1

29

Гараж с профилакторием на 25 автомашин

376

30

25

15

12

30

Ветеринарно-фельдшерский пункт

199

3

3

Характеристика объектов и обоснование категории по надежности электрооборудования

Правилами устройства электроустановок определены три категории электроприемников по требованиям к надежности и установлены общие требования к электроснабжению потребителей с электроприемниками различных категорий.

Руководствуясь данными правилами и перечнем объектов данного варианта делаю вывод, что в основном все производственные помещения относятся ко второй группе по электроснабжению, а жилые помещения относятся к третьей группе.

К потребителям второй категории относятся животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производительностью, чем при первой категории, кормоприготовительные заводы, отдельные цеха с механизированным приготовлением кормов, картофелехранилища вместимостью более 500 тонн с холодоснабжением и активной вентиляцией. Электроприемники второй категории разделены на две группы. Для одной из них не допускаются перерывы электроснабжения длительностью свыше 0,5 часа, а частота таких отказов не должна превышать 2,5 в год. К этой группе относятся электроприемники наиболее ответственных систем на комплексах и фермах молочного направления, на свиноводческих комплексах и фермах, на птицефермах, а также электроприемники установок пожаротушения и котельных с котлами высокого и среднего давления на всех сельскохозяйственных предприятиях.

Для остальных электроприемников второй категории, а так же для потребителей этой категории перерывы электроснабжения продолжительностью свыше 10 ч считаются недопустимыми. Частота отказов с длительностью перерыва не более 4 ч не должна превышать 2,3в год, а с длительностью свыше 4ч, но не более 10ч — 0.1 в год.

К третьей категории относятся электроприемники, не подходящие для первой и второй категорий. для них установлена наибольшая продолжительность перерыва одни сутки, частота таких отказов не должна превышать трех в год.

электроснабжение сельскохозяйственный потребитель трансформаторный

№ на

плане

Наименование объекта

Ррасч.

Qрасч.

1

Одноквартирный дом

6,0

1,15

2

Одноквартирный дом

6,0

1,15

3

Одноквартирный дом

6,0

1,15

4

Одноквартирный дом

6,0

1,15

5

Одноквартирный дом

6,0

1,15

6

Одноквартирный дом

6,0

1,15

7

Одноквартирный дом

6,0

1,15

8

Одноквартирный дом

6,0

1,15

9

Одноквартирный дом

6,0

1,15

10

Одноквартирный дом

6,0

1,15

11

Одноквартирный дом

6,0

1,15

12

Одноквартирный дом

6,0

1,15

13

Одноквартирный дом

6,0

1,15

14

Четырехквартирный дом

13,44

2,58

15

Четырехквартирный дом

13,44

2,58

16

Четырехквартирный дом

13,44

2,58

17

Четырехквартирный дом

13,44

2,58

18

Четырехквартирный дом

13,44

2,58

19

Двадцатиквартирный дом

55,2

10,58

20

Двадцатиквартирный дом

55,2

10,58

21

Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 коров

28

12

22

Телятник с родильным отделением на 120 телят

5

23

Кормоцех фермы крупного рогатого скота на 800…1000 голов

5

3

24

Свинарник маточник с подвесной дорогой и электрообогревом на 50 маток

25

12

25

Птичник на 8 тыс. кур

10

7

26

Центральная ремонтная мастерская на 25 тракторов

28

20

27

Маслобойка

40

45

28

Кирпичный завод на 1…1,5 млн кирпича в год

5

29

Котельная с четырьмя котлами ”Универсал-6” для отопления и горячего водоснабжения

30

25

30

Зернохранилище вместимостью 500 т. с передвижными механизмами

3

Линия, номер участка

Рдн, кВт

Qдн, кВар

Рвеч, кВт

Qвеч, кВар

Sмакс, кВА

Iуч

Жилые здания

Л1:

4-5

48,3

15,87

82,8

8,4

84,31

384,27

3-4

54,18

17,805

92,88

9,24

94,57

431,06

2-3

60,06

19,74

102,96

10,08

104,84

477,84

1-2

65,94

21,675

113,04

10,92

115,10

524,63

0-1

71,82

23,61

123,12

11,76

125,36

571,41

Л2:

8-9

11,8

3,9

20,2

1,7

20,53

93,56

7-8

11,4

5,5

17,7

3,9

18,58

84,71

6-7

11,2

6,8

15,9

5,5

17,31

78,91

5-6

11,0

7,7

14,6

6,8

16,48

75,14

3-4

10,8

8,9

12,8

8,4

15,60

71,10

3-5

10,9

8,4

13,6

7,7

15,95

72,69

2-3

16,3

13,0

19,8

12,1

23,65

107,80

1-2

11,8

3,9

20,2

1,7

20,53

93,56

0-1

11,8

3,9

20,2

1,7

20,53

93,56

Л3:

14-15

5,25

1,73

9

0,75

9,16

41,77

13-14

6,56

2,16

11,25

0,94

11,46

52,21

12-13

7,55

2,42

12,9

1,08

13,13

59,82

11-12

8,29

2,72

14,2

1,18

14,46

65,90

31-11

8,29

2,72

14,2

1,18

14,46

65,90

31-10

3,5

1,15

6

0,5

6,11

27,85

0-31

8,34

2,9

15,15

1,26

15,43

70,31

Производственные здания Л4:

2-3

28,85

12,75

32,25

8

34,68

91,26

1-2

33,1

33,95

36,27

95,43

0-1

95,87

86,28

78,06

68,38

128,98

339,42

Л5:

5-6

32,3

18,9

28,85

27,2

37,42

98,48

4-5

48,7

83,73

78,06

96,86

254,90

0-4

48,7

83,73

78,06

27,2

96,8628

254,9021

Л6:

9-10

32,55

59,5

17,55

48,45

67,82

178,48

8-9

36,8

18,4

62,28

163,89

7-8

65,28

49,64

77,49

203,92

0-7

65,28

59,5

49,64

48,45

77,48793

203,9156

Таким образом, сумма мощностей первых трех линий (Л1, Л2 и Л3), что относятся к ТП 1, равна 196,3 кВА. Плюс к этому следует отнести 8,4 кВА на уличное освещение. Общая сумма S=204,7 кВА

Сумма мощностей трех последних линий (Л4, Л5 и Л6), что относятся к ТП 2, равна 320,8 кВА. Сюда следует прибавить мощность светильников уличного освещения 8,02 кВА. Общая сумма S=328,8 кВА.

Линия, номер

Полное сопротивление

S, кВА

Эквивалентная мощность,

S, кВА

Провод (фазные и нулевой), марка

1

2

3

4

Жилые здания

Л1

4-5

84,31

59,02

А-120

3-4

94,57

66, 20

А-120

2-3

104,84

73,38

А-120

1-2

115,10

80,57

А-120

0-1

125,36

87,75

А-120

Л2

8-9

20,53

14,37

А-120

7-8

18,58

13,01

А-120

6-7

17,31

12,12

А-120

5-6

16,48

11,54

А-120

3-4

15,60

10,92

А-120

3-5

15,95

11,16

А-120

2-3

23,65

16,56

А-120

1-2

27,30

19,11

А-120

0-1

27,30

19,11

А-120

Л3

14-15

9,16

6,42

А-35

13-14

11,46

8,02

А-35

12-13

13,13

9, 19

А-35

11-12

14,46

10,12

А-35

31-11

14,46

10,12

А-35

31-10

6,11

4,28

А-35

0-31

15,43

10,80

А-35

Производственные здания

Л4

2-3

28,85

24,28

А-70

1-2

33,1

25,39

А-70

1-4

95,87

90,28

А-120

Л5

5-6

37,42

26, 20

А-120

4-5

96,86

67,80

А-120

0-4

96,86

67,80

А-120

Л6

9-10

67,82

47,48

А-70

8-9

62,28

43,60

А-70

7-8

77,49

54,24

А70

0-7

77,49

54,24

А70

Принимаю для участка линии 10кВ ТП1 провод АС-25, с погонными сопротивлениями R0=0.15 Ом/км и X0=0,377 Ом/км.

А для участка линии 10кВ ТП2 провод — АС-95, с погонными сопротивлениями R0=0,3 Ом/км и Х0=0,332 Ом/км.

Принимаю длину единичного участка 50 метров, а длины участков 10кВ равны у ТП1 и ТП2 — 2м;

отсюда зная длины участков и удельные сопротивления, можно найти полное сопротивление участков.

Таблица 7. Полные сопротивления участков

Линия, номер

Провод

Длина участка, м

Активное погонное сопротивление, Ом/м

Реактивное погонное сопротивление, Ом/м

Активное сопротивление участка, Ом

Реактивное сопротивление участка, Ом

Полное сопротивление участка, Ом

жилые здания

Л1

4-5

А-120

0,07

0,246

0

0,017

0,000

0,017

3-4

А-120

0,07

0,246

0

0,017

0,000

0,017

2-3

А-120

0,07

0,246

0

0,017

0,000

0,017

1-2

А-120

0,07

0,246

0

0,017

0,000

0,017

0-1

А-120

0,065

0,246

0

0,016

0,000

0,016

Л2

8-9

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

7-8

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

6-7

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

5-6

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

3-4

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

3-5

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

2-3

А-120

0,075

0,246

0

0,012

0,000

0,012

1-2

А-120

0,075

0,246

0

0,012

0,000

0,012

0-1

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,012

Л3

14-15

А-35

0,05

0,83

0,308

0,042

0,015

0,012

13-14

А-35

0,05

0,83

0,308

0,042

0,015

0,044

12-13

А-35

0,05

0,83

0,308

0,042

0,015

0,044

11-12

А-35

0,05

0,83

0,308

0,042

0,015

0,044

31-11

А-35

0,15

0,83

0,308

0,125

0,046

0,044

31-10

А-35

0,05

0,83

0,308

0,042

0,015

0,133

0-31

А-35

0,07

0,83

0,308

0,058

0,022

0,044

Производственные здания Л4

2-3

А-70

0,05

0,412

0,283

0,021

0,014

0,59

1-2

А-70

0,15

0,412

0,283

0,062

0,042

1,83

1-4

А-120

0,1

0,246

0

0,025

0,000

1,63

Л5

5-6

А-120

0,15

0,246

0

0,037

0,000

0,83

4-5

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0,000

0,41

0-4

А-120

0,2

0,246

0

0,0492

0

0,0492

Л6

9-10

А-120

0,1

0,246

0

0,025

0

0,0246

8-9

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0

0,0123

7-8

А-120

0,05

0,246

0

0,012

0

0,0123

0-7

А-120

0,45

0,246

0

0,01722

0

0,1107

Полное сопротивление участка 10кВ у ТП1 — Zп= 0,00081 Ом

Полное сопротивление участка 10кВ у ТП2 — Zп= 0,00089 Ом.

Линия, номер

Длина, м

Потери напряжение, %

Сумма потери напряжения в линии, %

1

2

3

4

жилые здания

Л1

4-5

0,07

0,75

4,9

3-4

0,07

0,86

2-3

0,07

0,99

1-2

0,07

1,10

0-1

0,065

1, 20

Л2

8-9

0,05

0,17

1,82

7-8

0,05

0,15

6-7

0,05

0,14

5-6

0,05

0,12

3-4

0,05

0,11

3-5

0,05

0,12

2-3

0,05

0,17

1-2

0,05

0, 19

0-1

0,07

0,65

Л3

14-15

0,05

0,28

3,61

13-14

0,05

0,35

12-13

0,05

0,40

11-12

0,05

0,44

31-11

0,15

1,31

31-10

0,05

0,18

0-31

0,07

0,65

Производственные здания Л4

2-3

0,05

0,59

2,90

1-2

0,15

1,83

1-4

0,1

1,63

Л5

5-6

0,15

0,83

4,72

4-5

0,05

0,41

0-4

0,2

1,65

Л6

9-10

0,1

0,55

4,89

8-9

0,05

0,31

7-8

0,05

0,56

0-7

0,07

3,47

Исходя из установившегося отклонения напряжения можно найти отклонение напряжения. Если 380В — это 100%, то 3,8В — это 1%.

Следовательно установившееся отклонение напряжения в линии 1:

ДU=3.8*4,9=18,62В

Установившееся отклонение напряжения в линии 2:

ДU=3,8*1,82=6,9В

Установившееся отклонение напряжения в линии 3:

ДU=3,8*3,61=13,72В

Установившееся отклонение напряжения в линии 4:

ДU=3,8*2,9=11,02В

Установившееся отклонение напряжения в линии 5:

ДU=3,8*4.72=17,94В

Установившееся отклонение напряжения в линии 6:

ДU=3,8*4.89=18.58В

Следовательно действующее напряжение в линии 1:

U=380-18,62=361,38В

Действующее напряжение в линии 2:

U=380-6,9=373,1В

Действующее напряжение в линии 3:

U=380-13,72=366,28В

Действующее напряжение в линии 4:

U=380-11,02=368,98В

Действующее напряжение в линии 5:

U=380-15,31=362,06В

Действующее напряжение в линии 6:

U=380-18.58=361,42В

Отклонение напряжение это разность между действующим напряжением и номинальным. Номинальное напряжение — 380В.

Отклонение напряжения в линии 1:

ДU=361,38-380=-18,62В

Отклонение напряжения в линии 2:

ДU=373,1-380=-6,9В

Отклонение напряжения в линии 3:

ДU=366,28-380=-13,72В

Отклонение напряжения в линии 4:

ДU=368,98-380=-11,02В

Отклонение напряжения в линии 5:

ДU=362,06-380=-15,31В

Отклонение напряжения в линии 6:

ДU=361,42-380=-18.58В

Если учесть что максимальное установившееся отклонение напряжения это — 3,8*5=19В, то максимальное отклонение напряжения — 19В.

Следовательно отклонение напряжения в линиях в норме.

Так же условно принимаем потери напряжения в сети 10кВ — 2% и — 5%, для ближайшего и удаленного потребителя, соответственно. Потери в трансформаторе принимаем условно 3,5%.

Линия

Ток трехфазного к. з.

Л1

Л2

Л3

Л4

15136,06

Л5

Л6

Ток трехфазного к. з.10кВ ТП1 — I (3) = 7114693,69 A

Ток трехфазного к. з.10кВ ТП2 — I (3) = 6451360,49 A

I (1) = Uфаз / (Zт (1) /3 + Zпет),

где Zт (1) — сопротивление трансформатора току однофазного КЗ, находится только по справочникам, для трансформатора из трансформаторной подстанции для жилых зданий 250 кВА

Zт (1) =0,43 Ом [2];

Zпет — полное сопротивление петли «фаза-нуль» для линии 380 В. Сопротивление петли «фаза-нуль» можно принимать по справочным данным, а можно вычислять по сопротивлениям фазного провода Rф. п., нулевого

провода Rн. п., длине петли Lпет [1].

Рассчитаем сопротивление петли линии Л2:

Ом

Отсюда найдем ток однофазного короткого замыкания:

А

Остальные токи к. з. и Zпетл. Представлены в таблице 9:

Таблица 9. Токи однофазного короткого замыкания и сопротивление петли линий

Линия

Ток однофазного к. з.

Сопротивление петли

Л1

1930,12

0,110

Л2

804,16

0,329

Л3

436,78

0,798

Л4

1220,39

0,24

Л5

1204,35

0,244

Л6

812,08

0,396

Линия

Ток нагрузки,

А

Тип автомата

Ном. ток теплового расцепителя,

А

Ток трехфазного к. з.,

А

Ток однофазного к. з.,

А

Коэффициент чувствительности защиты

Л1

571,41

А3736

630

2052,3

1930,12

3,06

Л2

124,42

А3716

125

1527,57

884,00

7,07

Л3

70,31

А3114/1

100

524,73

436,78

4,37

Л4

385,4

А3736

400

1583,29

1220,39

3,05

Л5

254,9

А3736

400

1028,08

1204,35

3,01

Л6

203,9

А3726

250

1063,36

1364,15

5,46

1. ФГОУ ВПО Костромская ГСХА Кафедра электроснабжения.

2. Попов Н.М. Методические указания к выполнению курсовой работы по электроснабжению сельского хозяйства. Кострома 2008

3. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства.Л.И. Васильев, Ф.М. Ихтейман, — М.; Агропромиздат, 1989. — 159с.

4. . info/zavisimost-secheniya-kabelya-i-provoda-ot-tokovyh-nagruzok-i-moschnosti

5. Лекции по электроснабжению