Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: «Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей»






Введение



Развитие сельскохозяйственного производства всё в большей мере базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения сельскохозяйственных объектов, к качеству электрической энергии, к ее экономному использованию и рациональному расходованию материальных ресурсов при сооружении систем электроснабжения.

Электрификация, то есть производство, распределение и применение электроэнергии во всех отраслях народного хозяйства и быта населения – один из важных факторов технического прогресса.

На базе электрификации развивается промышленность, сельское хозяйство и транспорт.

Электроснабжение производственных предприятий и населенных пунктов в сельской местности, по сравнению с электроснабжением промышленности и городов, имеет свои особенности. Главная из них – необходимость подводить энергию к небольшому числу сравнительно малогабаритных объектов, рассредоточенных по территории страны. В результате протяженность сетей во много раз превышают эту величину в других отраслях, а стоимость электроснабжения в сельской местности составляет 75% от стоимости всей электрификации в целом.

От проблемы рационального электроснабжения сельского хозяйства в значительной степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии.

Целью данного курсового проекта является приобретение навыков при расчете электроснабжения населенного пункта.






Исходные данные



В качестве исходных данных, необходимых для построения плана населенного пункта, сведения о потребителях, характеризующие их расчетные нагрузки и режимы потребления электроэнергии берем из таблиц 2.1, 2.2, 2.3 [Л1] (вариант 708).



Расположение зданий на плане поселка и их характеристика



Таблица 1.

Номер строения

Наименование

Координаты





X

У

01

Одноквартирный дом без кондиционера, с плитой на газе, жидком или твердом топливе.

3

3

02



4

3

03



5

3

04



6

3

05



7

3

06



8

3

07



9

3

08



10

3

09



11

3

10



12

3

11



5

5

12



6

5

13



7

5

14



8

5

15

Четырехквартирный дом без кондиционера, с плитами на газе, твердом или жидком топливе.

9

5

16



10

5

17



12

5

18



13

5

19

Двенадцатиквартирный дом без кондиционера, с плитами на газе, твердом или жидком топливе.

14

5

20



16

5

21

Овощекартофелехранилище на 300–600 т

15

3

22

Цех по переработке 50 т солений и 130 т капусты

16

3

23

Административное здание на 15–25 рабочих мест

18

3

24

Детские ясли-сад на 25 мест

1

6

25

Прачечная производительностью 1 тонна белья в сутки

2

6

26

Магазин смешанного ассортимента на 2 рабочих места

3

6

27

Начальная школа на 40 учащихся

4

6

28

Столовая на 75–100 мест

2

9

29

Клуб со зрительным залом на 150–200 мест

8

8

30

Баня на 10 мест

6

9



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 делаем вывод, что потребители первой и второй категории отсутствуют. Все потребители относятся к третьей группе по электроснабжению.






1. Определение расчётных мощностей на вводах потребителей



Расчетные активные нагрузки РД и РВ многоквартирного дома определяют с использованием коэффициента одновременности по формуле:





где, n – число квартир в доме,

k0 – коэффициент одновременности,

РМД и РМВ соответственно дневной и вечерний максимум нагрузок.

Расчетные реактивные нагрузки высчитываем аналогично активным.

Расчет нагрузки одноквартирного дома:

Значения расчетных нагрузок для одноквартирного дома принимаем из [1 табл. 2.4].

Дневной максимум: РД = РМД = 2 кВт QД = QМД= 0,72 квар





Дополнительно в число потребителей принимаем нагрузку уличного и наружного освещения. Если освещение выполнено лампами накаливания, то нагрузка является чисто активной. Нагрузку уличного освещения выбираем по нормам [3 табл. 2.6], для нашей дороги она равна Руд = 5.5 Вт/м. Нагрузку наружного освещения принимаем из расчета 250 Вт на один дом. Для объектов имеющих хозяйственные дворы, нагрузку мы принимаем 250 Вт на одно помещение и 3 Вт/м по периметру территории, которую принимаем равным 160 м.

Вечерний максимум: РВ = РМВ + РОсв = 5 + 0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ= 0,45 квар.




Расчет нагрузки четырехквартирного дома:

n = 4 k0 = 0,585 [1 табл. 2.7] РМД =2 кВт QМД = 0,72 квар

РВ = РМВ + РОсв = 5 + 0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ= 0,45 квар

РД = 0,585 · 4 · 2 = 4,68 кВт

QД = 0,585 · 4 · 0,72 = 1,7 квар



РВ = 0,585 · 4 · 5,25 = 12,28 кВт

QВ = 0,585 · 4 · 0,45 = 1,05 квар

Расчет нагрузки двенадцати квартирного дома:

n = 12 k0 = 0,4 [1 табл. 2.7] РМД =2 кВт QМД = 0,72 квар

РВ = РМВ + РОсв = 5 + 0,25 = 5,25 кВт QВ = QМВ= 0,45 квар

РД = 0,4 · 12 · 2 = 9,6 кВт

QД = 0,4 · 12 · 0,72 = 3,45 квар

РВ = 0,4· 12 · 5,25 = 25,2 кВт

QВ = 0,4 · 12 · 0,45 = 2,16 квар

Все данные электрических нагрузок бытовых и промышленных потребителей заносим в таблицу 2.

Сводная таблица электрических нагрузок потребителей.




Таблица 2

№

Код потреби-теля

Наименование объекта

Дневной максимум нагрузки

Вечерний максимум нагрузки с учетом освещения

Кате-гория элек-тро-снаб-жения







Акт. РМД, (кВт)

Реакт. QМД, (кВАр)

Полн. SМД, (кВА)

Акт. РМД, (кВт)

Реакт. QМД, (кВАр)

Полн. SМД, (кВА)



01

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

02

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

03

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

04

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

05

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

06

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

07

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

08

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

09

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

10

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

11

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

12

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

13

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

14

608

Одноквартирный дом

2

0,72

2,1

5,0 (0,25)

0,45

5,3

3

15

608

Четырехквартирный дом

4,68

1,7

4,98

12,03 (0,25)

1,05

12,32

3

16

608

Четырехквартирный дом

4,68

1,7

4,98

12,03 (0,25)

1,05

12,32

3

17

608

Четырехквартирный дом

4,68

1,7

4,98

12,03 (0,25)

1,05

12,32

3

18

608

Четырехквартирный дом

4,68

1,7

4,98

12,03 (0,25)

1,05

12,32

3

19

608

Двенадцатиквартирный дом

9,6

3,45

10,2

24,95 (0,25)

2,16

25,3

3

20

608

Двенадцатиквартирный дом

9,6

3,45

10,2

24,95 (0,25)

2,16

25,3

3

21

314

Овощекартофеле-хранилище

на 300–600 т

5

3

5,83

2,5 (0,5)

-

2,5

3

22

337

Цех по переработке 50 т солений и

130 т капусты

40

45

60,2

41,5 (1,5)

45

61,21

3

23

518

Административное здание на 15–25 рабочих мест

15

10

18,03

8,5 (0,5)

-

8,5

3

24

512

Детские ясли-сад на 25 мест

4

-

4

3,5 (0,5)

-

3,5

3

25

565

Прачечная производитель-ностью 1 т белья в смену

25

15

29,15

26,5

(1,5)

15

30,45

3

26

550

Магазин смешанного ассортимента на 2 рабочих места

2

-

2

4,5 (0,5)

-

4,5

3

27

500

Начальная школа на 40 учащихся

5

-

5

2,5 (0,5)

-

2,5

3

28

539

Столовая на 75–100 мест

12

6

13,4

4,5 (0,5)

-

4,5

3

29

525

Клуб со зрительным залом на 150 – 200 мест

3

1,5

3,35

5,5 (1,5)

-

5,5

3

30

560

Баня на 10 мест

7

2

7,28

7,5 (0,5)

2

7,76

3




2. Определение числа трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ и места их расположения



При выборе числа трансформаторных подстанций следует учитывать, что протяженность сетей 0,38 кВ от подстанции до потребителя не должна превышать 500 метров. По этому условию делим постройки на 2 группы, каждая из которых будет получать электроэнергию от своей подстанции.

В первую группу входят потребители: 24,25,26,27,28,29,30.

Во второй группе потребители:

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23.

Размещаем трансформаторные подстанции в центре тяжести нагрузок. Координаты центра тяжести х и у определяем по формулам:





Определяем координаты подстанции №1:





Размещаем подстанцию №1 в точке с координатами (3,34; 6,88).

Определяем координаты подстанции №2:


Размещаем подстанцию №2 в точке с координатами (11,27; 4,39).





3. Прокладка трасс линий, определение расчетных эквивалентных мощностей на участках линий. Выбор сечения и числа проводов. Расчет потерь напряжения в линиях



Электрические нагрузки сетей 0.38 кВ определяют путем суммирования расчетных нагрузок на вводе потребителей с учетом коэффициента одновременности, т. к. нагрузка не смешанная, то определять будем по наибольшему максимуму:





где PД∑ и PВ∑ – расчетная дневная и вечерняя нагрузки на участке линии, кВт;

k0 – коэффициент одновременности;

∑РДi и ∑РВi - дневная и вечерняя нагрузка на вводе i-го потребителя, кВт.

При помощи коэффициента одновременности можно суммировать нагрузки, отличающиеся не более чем, в четыре раза.

Если нагрузки потребителей отличаются более чем в четыре раза, то их следует суммировать, учитывая добавки мощностей (табличным методом).

При этом к большей из двух слагаемых прибавляют добавку от меньшей.

Суммирование нагрузок участков сети с разнородными потребителями также определяют табличным методом.

Расчетную мощность на шинах 0.4 кВ ТП определяют путем суммирования расчетных мощностей всех групп табличным методом.

Расчетная полная мощность определяется следующим образом [3.стр. 57]:





Для с/х воздушных линий электропередач напряжением 0.38 кВ экономические сечения выбирают методом экономических интервалов по таблицам [7 стр. 64].

Этим методом можно выбирать сечения проводов в зависимости от нагрузки, района климатических условий, в котором сооружается линия, материала опор.

Провода выбирают по расчетной эквивалентной мощности Sэкв, которая берется из таблицы. Толщина стенки гололеда b=5 мм [7.стр. 79], линия будет построена на железобетонных опорах.

По таблице экономических интервалов предварительно определяют сечения проводов для каждого участка линии.

При выбранных сечениях провода выполняем расчет сети на потери напряжения при условии, что передается мощность расчетного года и сравниваем максимальные потери с допустимыми. Потерю напряжения на участках ВЛ в процентах от номинального напряжения определяют по формуле:





где ∆ UУД – удельная потеря напряжения, % (кВ·А·м), [7.стр. 64];

Sрасч - расчетная мощность на участке без учета коэф. динамики роста нагрузок;

l – длина участка, м.

В данном случае допустимая потеря напряжения на линии не должна превышать

ΔUΣ = 5%.

Если потеря напряжения превысит допустимую, то на ряде участков, начиная с головных, нужно взять большие дополнительные сечения из тех же таблиц [Л 1–79].

При этом не следует принимать в линии более 3…4 различных сечений проводов.

Расчет заканчивается проверкой потери напряжения в линии, которая не должна превышать допустимую.






Список используемой литературы



Л.И. Васильев и др. «Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства» – М., Агропромиздат, 1989 г.

Т.Б. Лещинская, И.А. Будзко, Н.И. Сукманов «Электроснабжение сельского хозяйства» – М., Агропромиздат, 2000 г.

Н.М. Попов, В.В. «Несимметричные режимы работы сельскохозяйственных электрических сетей» – М., ВСХИЗО, 1991 г.

И.А. Будзко и др. «Электроснабжение сельского хозяйства» – методические указания по изучению дисциплины., М., 1989 г.