Электроснабжение фермы по выращиванию и откорму КРС на 5000 голов

КГБОУ (ССУЗ) «Минусинский               сельскохозяйственный колледж»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине: Электроснабжение сельского хозяйства

 

 

Тема работы: Электроснабжение фермы по выращиванию и откорму КРС на 5000 голов

Специальность: 110810 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

 

 

Студент Гарьковенко Максим Евгеньевич

  

Группа Э-31

 

 

 

Руководитель курсового проекта Фролов Николай Николаевич

 

 

 

 

2012

 

 

Содержание

 

КГБОУ (ССУЗ) «Минусинский сельскохозяйственный колледж» 1

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 1

Введение 4

1. Характеристикаобъекта 5

2. Определение  электрических нагрузок на вводах  по объектам. 6

3. Выбор количества  и трасс ВЛ 0.4 кВ, число и место  установки ТП 10/ 0.4. 8

4. Расчет  допустимых потерь напряжения  в ВЛИ 0.4 кВ. 10

5. Электрический  расчет линии ВЛИ 0.4 кВ. 12

5.1 Определение  расчетных мощностей, площади  сечения,марки проводов. 13

Выбор площади  сечения и марки проводов. 16

Определяем  потерю напряжения в линии 16

5.2 Выбор мощности  силового трансформатора и типа  подстанции ТП 10/0.4 20

5.3 Расчет  токов короткого замыкания. 22

6. Устройство  и особенности конструкции сети 0.4 кВ. 27

7. Выбор и  проверка аппаратуры РУТП 10/0.4. 29

8. Расчет  и конструкция заземляющих устройств  ТП 10/0.4. 33

9. Заключение. 35

Список используемой литературы. 36

 

 

 

Введение

 

Развитие технологии вызывают необходимость в решение ряда вопросов: максимальное уменьшение разветвленности  электрических сетей; применение радиальных схем распределения электрической  энергии; разработка высокоэффективных  способов и средств ограничения  токов короткого замыкания; совершенствования  существующих, разработка и внедрение  принципиально новых способов и  средств защиты обслуживающего персонала  от поражения электрическим током; разработка и внедрение новых  современных средств дистанционного контроля и управления. Дальнейшее совершенствования систем электрического снабжения должно увязываться с  совершенствованием работ и новыми требованиями электроснабжения.

Однако повышение надежности электроснабжения связано с дополнительными  затратами средств и оборудования. Поэтому выбор средств, повышающих надежность работы электрических сетей, должен быть экономически обоснован  путем сравнения возможного ущерба от перерывов электроснабжения с  ежегодными затратами на установку  и эксплуатацию устройств, сокращающих  или устраняющих эти перерывы.

 

Целью данного курсового  проекта является:

1. Систематизировать знания и практические навыки  по дисциплине «Электроснабжение».
2. Научиться самостоятельно работать с технической, справочной и каталожной литературой.
3. Научиться выбирать и применять в проекте современные аппараты, электроустановки и др. электротехническую продукцию.
4. Выполнить проект электроснабжения фермы по выращиванию и откорму КРС на 5000 голов.

 

1. Характеристика объекта

 

Объектом электроснабжения  является ферма КРС на 5000 голов.

В состав входят:

4-траншеи для хранения  сенажа, 1-телятник на 2,4 тыс. голов, 1-здание молодняка на 4 тыс. голов, 1-ветеренарно-санитарный пропускник  на 60 человек, 1-приготовительная со  складом комбикормов на 240 тонн, 1-пункт  технического обслуживания, 1-склад  комбикормов на 60 тонн, сарай для  сена на 1 тыс. тонн, 1-убойно-санитарный  пункт, 1-амбулатория, 1-здание отгрузки  скота, 1-изолятор на 10 мест.

План объекта показан  на [рис.1]

Проектируемый район относится  к первой категории по степени надежности. Питание объектов осуществляется с помощью воздушной линии (СИП) от ТП 10/0,4 кВ, потребители работают на переменном токе промышленной частоты 50 Гц. Уровень напряжения на шинах 10 кВ при максимальной нагрузке отклонения U¹⁰⁰=-5,5%, при минимальной нагрузке отклонение U²⁵= -2,7%.

Вид грунта в районе проектируемого объекта глина, удельное сопротивление грунта ρ=250 Ом*м. Средняя продолжительность гроз в году составляет примерно от 20-40 часов. Климатические условия: район по гололеду III.

 

2. Определение электрических нагрузок на вводах по объектам.

 

               При определение электрических нагрузок проектируемых трансформаторных подстанций должны быть учтены все потребители электроэнергии. Прежде всего определяют нагрузку на вводе в отдельные объекты, в качестве которых в населенных пунктах могут быть жилые дома, общественные коммунально-бытовые помещения (школы, столовые, магазины и т.д.), производственные предприятия по производству и обработке сельскохозяйственной продукции (теплицы, животноводческие объекты, молокозаводы, птицефабрики и т.д.), а также мелкие производственные предприятия (мастерские, мельницы, пилорамы и т.д.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 2.1 Электрические нагрузки на вводах по объектам.

№ п/п	Наименование потребителя	Кол-во шт.	Нагрузка Pдн/Рвеч	Cosφдн/Cosφвеч	Координат потребителя		Категория потребителя
					X, см	Y, см
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Телятник на 2,4 тыс. голов	1	75/45	0,95/0,95	120	30	I
2	Здание молодняка на 4 тыс. голов	1	140/75	0,95/0,95	120	140	I
3	Ветеренарно-санитарный пропускник на 60 человек	1	1/1	0,95/0,95	145	76	III
4	Кормоприготовительная со складом  комбикормов на 240 тонн	1	20/1	0,95/0,95	75	228	III
5	Пункт технического обслуживания и ремонта машин и оборудования	1	30/10	1/1	18	9	III
6	Склад комбикормов на 60 тонн	1	6/0,3	0,95/0,95	105	75	III
7	Сарай для сена на 1 тыс. тонн	1	0/0,5	0,95/0,95	30	58	III
8	Траншея для сенажа на 2 тыс. тонн	4	0/2,6	0,95/0,95	0	180	III
9	Убойно-санитарный пункт	1	6/2	0,95/0,95	155	227	III
10	Здание отгрузки скота	1	0,5/3	0,95/0,95	145	148	III
11	Амбулатория	1	1/1	0,95/0,95	105	165	III
12	Изолятор на 10 мест	1	2/2	0,95/0,95	137	175	III

3. Выбор количества  и трасс ВЛ 0.4 кВ, число и место  установки ТП 10/ 0.4.

 

Место установки ТП 10/0.4

Пользуясь планом населенного пункта см. рис.1 и перечнем потребителей см. табл.2.1, место для установки ТП 10/0.4 кВ выбираем как можно ближе к центру электрических нагрузок, координаты центра рассчитываются по формулам:

,

где:

n – количество потребителей.

P_i– расчетная мощность навводе потребителя, кВт

x_iy_i– расстояние по осям координат, см.

Расчеты:

X_тп=105мм

Y_тп=103мм.

Координаты ТП с учетом переноса

X_тп=105мм

Y_тп=85мм

 

Определение трасс линий  электропередач.

Линия электропередач проектируется  изолированным самонесущим проводом , называется ВЛИ 0.4.

С целью разукрупнения  мощности по линии и придание схеме  большей гибкости при оперативных  включениях и выключениях принимается  три линии напряжением 0.4 кВ. А также линия наружного освещения. Трассы выбирается так что бы не загромождать проезжие части и обходится без дополнительных опор при вводе к объектам. Так трасса выбирается, что бы обеспечить равномерную нагрузку по фазам, все это обеспечит меньшие затраты и ускорит срок окупаемости линии.

2. См. чертеж №1 В результате намечаем трассы линий ВЛИ-1, ВЛИ-

 

 

4. Расчет допустимых  потерь напряжения в ВЛИ 0.4 кВ.

 

Для определения допустимых потерь напряжения в линии ВЛИ  составляем таблицу отклонений напряжений. Исходными данными для составления  таблицы являются уровень напряжения в точке питания и нормы  допустимых отклонений напряжения у  потребителей, которые не должны выходить из пределов -5% от номинального напряжения сети у самого удаленного потребителя  при 100% нагрузки и +5% от номинального напряжения сети у ближайшего потребителя при 25% нагрузки. Уровень напряжения на шинах 10 кВ составляет δU¹⁰⁰=+0,5%;δU²⁵=+0,5%. Потерю напряжения в трансформаторе принимаем -4 при 100% нагрузки и -1 при 25% нагрузки.

Надбавки на трансформаторе могут быть: -5; -2,5; 0; 2,5; 5%

Суммирование потерь и  отклонений ведем на основе уравнения баланса для электрической сети, см. рис.1

Отклонение напряжения у  потребителя равно сумме всех потерь плюс сумме всех отклонений напряжения на элементах электрической сети.

Должно выполняться два  условия:

Где: -отклонение у потребителя

- сумма отклонений на элементах  электрической сети

- сумма потерь на элементах  электрической сети

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 4.1Допустимые потери напряжения в ВЛИ 0.4 кВ.

Параметр элемента сети	Обозначение параметра сети	Нагрузка
		Удаленный потребитель 100%	Ближний потребитель  25%
1	2	3	4
Отклонения на шинах РТП 35/10		+0,5	+0,5
Потери напряжения в линии 10 кВ		-5,5	-2,7
Потери U тр-р		-4	-1
Постоянная надбавка		+5	+5
Переменная надбавка		+2,5	+2,5
Потери напряжения в линии 0.4 кВ		-3	-1
Отклонения напряжения у  потребителя		-4,5	+3,3

Проверка

Допустимые потери напряжения входят в допустимые пределы

Допустимые потери напряжения в линии определяем по схеме №1

 

Рис. 2 Схема электрической сети 

5. Электрический  расчет линии ВЛИ 0.4 кВ.

 

Выбор площади поперечного  сечения проводов ведем методом  экономических интервалов. Экономические  интервалы получают в результате построения дисконтированных затрат для  различных площадей сечения проводов в зависимости от мощности или  тока.

Порядок расчета:

1. Определяют нагрузку на участке линии по формулам: