Электрификация птичника фермерского хозяйства ТОО «Уральская птицефабрика». Диплом Птицефабрика. Пояснительная записка содержит введение, четыре раздела, заключение, список используемой литературы и приложения
 Скачать 3.09 Mb.
|
|
По результатам расчета внутриплощадочной сети модуля птичника получены следующие значения (таблица 2.9). В соответствии с рассчитанными параметрами силовой сети в качестве входного распределительного устройства выбираем ВРУ- 4Э, состоящее из вводной панели ВРУ-4Э -18 (плавкая вставка ППН 37 400/400 А, переключатель вводов ППЦ 630А) и распределительной панели ВРУ-4Э 49 на 10 групп питания с суммарными параметрами Рр = 146,3 кВт, Iр = 272,2 А (ВА с Iн = 50 А и ПП с Iн=50А). Схема внутриплощадочной силовой сети модуля птичника изображена на рисунке 2.6.  Рисунок 2.6 Схема внутриплощадочного электроснабжения птичника Таблица 2.7 Электрические нагрузки птичника
Таблица 2.8 Перечень проводов для участков электросети
Таблица 2.9 Расчетные параметры внутриплощадочной сети птичника
2.8 Расчет подстанции для внутриплощадочной сети участка птицекомплекса Начинают расчет подстанции с определения максимальной мощности каждого электроприемника участника независимо от его технологического процесса. Птичник для бройлеров (1-й корпус) Pн =127,3 кВт. Птичник для бройлеров (2-й корпус) Pн =127,3 кВт. Склад для хранения кормов Pн=6 кВт. Система водоснабжения птичника Pн= 2 кВт. Наружное освещение Pн = 5,2 кВт. Прочая нагрузка Pн = 5 кВт. Расчет средней мощность для каждого электроприемника птичника Рсм = Рн ∙ Кз.г., (2.34) где Рсм – средняя мощность нагрузки, (кВт); Рн – номинальная мощность, (кВт); Кз.г. – коэффициент загрузки оборудования (для сельхозпредприятий основного производства Кз.г. = 0,55…0,65 [6]), принимаем Кз.г. = 0,62. 1) Рсм = 127,3 ∙ 0,62 = 78,2 кВт; 2) Рсм = 127,3 ∙ 0,62 = 78,2 кВт; 3) Рсм = 6.0 ∙ 0,3 = 1,8 кВт; 4) Рсм = 2.0 ∙ 0,4 = 0,8 кВт; 5) Рсм = 5,2 ∙ 0,4 = 2,8 кВт; 6) Рсм = 5,0 ∙ 0,5 = 2,5 кВт; Расчет реактивной мощности по формуле Qсм = Рсм ∙ tg, (2.35) где Qсм – реактивная средняя мощность (кВAр); Рсм – средняя мощность нагрузки (кВт); tg - коэффициент реактивной мощности (для с/х предприятий tg принято принимать равным 0,79, для уличного освещения лампами ДРЛ – 1,23). Qсм = 78,2 ∙ 0,79 = 62,35 кВар; Qсм = 78,2 ∙ 0,79 = 62,35 кВар; Qсм = 1,8 ∙ 0,87 = 1,6 кВар; Qсм = 0,8 ∙ 0,87 = 0,7 кВар; Qсм = 2,8 ∙ 1,23 = 2,56 кВар; Qсм = 2,5 ∙ 0,9 = 2,25 кВар. Рассчитываем суммарную мощность для каждого приемника птичника по формуле.  , (2.36)1) S1 =  = 100,6 кВА;2) S5 =  = 2,4 кВА;3) S6 =  = 1,1 кВА;4) S7 =  = 3,3 кВА;5) S8 =  = 3,4 кВА.Расчет токов электроприемников: Iн = S /  Uн, (2.37)Iн – ток электроприемника. Si – полная мощность. Uн – напряжение на низкой стороне, равной 0,380 кВ. Для электроприемников МТФ расчитываем: Iн1 = 100600 / 1,73 ∙ 380 = 153,1 А; Iн2 = 82300 / 1,73 ∙ 380 = 153,1 А; Iн3 = 2400 / 1,73 ∙ 380 = 3,6 А; Iн4 = 1100 / 1,73 ∙ 380 = 1,6 А; Iн5 = 3300 / 1,73 ∙ 380 = 5,0 А; Iн6 = 3400 / 1,73 ∙ 380 = 5,1 А. Сечения проводников, необходимые для соединения электроприемников внутриплощадочной сети Sэ = Iнi / jэ, (2.38) где jэ – нормальное значение экономической плотности тока, А/мм2, jэ = 1,4. Sэ1 = 153,1 / 1,4 = 100,9 мм; Выбираем сечение S1 = 100 мм2. Sэ2 = 153,1 / 1,4 = 100,9 мм2; Выбираем сечение S2 = 100 мм2. Sэ35= 3,6 / 1,4 = 2,6 мм2; Выбираем сечение S5 = 4 мм2. Sэ6 = 1,6 / 1,4 = 1,2 мм2; Выбираем сечение S6 = 4 мм2. Sэ37= 5,0 / 1,4 = 3,6 мм2; Выбираем сечение S5 = 4 мм2. Sэ3 = 5,1 / 1,4 = 3,7 мм2; Выбираем сечение S5 = 4 мм2. Из расчётов выбираем сечения кабелей, тип кабеля с учетом допустимого тока пропускания (таблица 2.10). Таблица 2.10 Перечень кабелей для соединения электроприемников участка птицекомплекса с ТП
Сумма активной и реактивной мощности электроприемников участка птицефабрики. Pmax = Pmax1+Pmax2+Pmax3+Pmax4+Pmax5+Pmax6+Pmax7+Pmax8, (2.39) где Pmax – сумма активной мощности, кВт, Pmax1 - Pmax8 – максимальная активная мощность, электроприемников, кВт. Pmax = 78,2 + 78,2 + 4 + 1,8 + 2,8 + 2,5 = 167,5 кВт; Qmax =  , (2.40)где Qmax – сумма максимальной реактивной мощности, кВар. Qmaxi - максимальная реактивная мощность i- го приемника, кВар. Qmax = 62,3 + 62,3 + 1,6 + 0,7 + 6,4 + 2,25 = 135,5 кВар. Определяем полную максимальную мощность Smax  , (2.41) = 215,5 кВ∙А;Для электроснабжения внутриплощадочной сети участка птицефабрики выбираем радиальную схему включения ТП. Тип подстанции ТМ-250/10/0,4 кВ с выдаваемой мощностью по низкой частоте 500кВА. Количество фидеров – 9. Во втором разделе проекта был рассчитан необходимый состав электрооборудования птичника. Также проводился расчёт мощности и потребляемый ток каждого потребителя: обогревательной, облучательной и осветительной установок и др. Рассчитывалась освещенность помещения птичника и скомпонована осветительная установка. Провелась компоновка внутриплощадочной сети. Определено устройство ввода и распределения, аппаратура коммутации и защиты для оборудования птичника, а также соединительные провода и кабели. Скомпонована внутриплощадочная сеть участка комплекса с выбором типа трансформаторной подстанции и кабелей соединения потребителей. 3 Электрофикация птицефабрика 3.1 Выбор марки проводов и трассировка сети 0,4 кВ После выполнения размещения светильников на плане и трассирования сети в пункте 1.3 составляем расчетную схему (рисунки 3.1, 3.2). На рисунках обозначается соответствующая группа элементов. По упрощенной расчетной схеме производится расчет моментов по участкам сети: Рассчитываются моменты по формуле  , (3.1)где М – момент нагрузки, кВтм; Р – мощность нагрузки на участке, кВт; l – длина участка, м. Определяется предварительное значение сечения на участке распределительной сети по следующему соотношению   , (3.2)где MO-A – момент нагрузки на участке распределительной сети, кВтм; m – моменты нагрузки, участков последующих за питающими; α – коэффициент приведения моментов. Для трехфазной сети α =1,85, для однофазной – 1,44; С – коэффициент зависящий от системы питания, уровня напряжения и материала жил. Для случая, когда система питания 3ф, жила алюминиевая, С = 44. Для однофазной сети – 7,4; ∆Uдоп – допустимая потеря напряжения в осветительной сети – 2,5%.  кВтм. кВтм. мм2.Принимаем ближайшее стандартное значение сечение  мм2.Определяем действительную потерю напряжения на участке О-А:  % (3.3)Последующие участки рассчитываем аналогично с учётом оставшихся допустимых потерь напряжения  , (3.4) %. Рисунок 3.1 Светотехнический план помещения (птичник на 5тыс. голов)   Рисунок 3.2 Расчётная схема осветительной сети Полученная расчетная схема упрощается (рисунок 3.3).  Рисунок 3.3 Упрощенная расчётная схема Сечение провода по участкам сети определяется с учётом величины остаточных потерь напряжения:  мм2.С учетом механической прочности принимаем  мм2. %Все последующие расчёты согласно рис. 3.3 сведем в таблицу 3.3. План птичника с нанесением линий и распределительных щитов представлен на рисунке 3.1. Таблица 3.1 Моменты и допустимые отклонения напряжения по участкам сети для щита А
Выбранные провода и кабели проверяются по длительному допустимому току по следующим соотношениям  , (3.5) , (3.6)где  – расчётный ток на участке, А; – ток защитного аппарата, А; – коэффициент защитного аппарата.Расчётный ток определяется по следующим соотношениям Для участка распределительной сети  . (3.7)Для участка групповой сети  , (3.8)где  - коэффициент мощности.Для участков с люминесцентными лампами  ; для участков с лампами накаливания  .Ток защитного аппарата принимается по условию  . (3.9)Здесь коэффициент К=1 для участков л.л. и К=1,4 для участков с л.н. Весь расчёт и проверку по длительному допустимому току целесообразно свести в таблицу 3.2. Таблица 3.2 Проверка выбранного сечения проводов и кабелей по длительно допустимому току
Так как исходная сеть – трехфазная, а потребители – однофазные, необходимо распределить нагрузку по фазам. Распределение производится таким образом, чтобы нагрузка распределилась по фазам наиболее равномерно. Нагрузка по фазам равна сумме нагрузок соответствующих групп согласно таблице 3.2: Фаза А: 1, 2, 3 гр. (Р =1944 Вт). Фаза В: 4, 5, 6, 8 гр. (Р =1956 Вт). Фаза С: 7, 9, 10 гр. (Р =2000 Вт). Наибольшая разница нагрузок между фазами составляет  %, (3.10) %,2,8 % < 10 %. 3.2 Расчет нагрузок низковольтной сети и выбор аппаратуры управления и защиты Расчет осветительных нагрузок Активная мощность Pmax, кВт., потребляемая осветительной установкой равна Рmax=  , (3.11) где kс – коэффициент спроса; Руст – суммарная установленная мощность светильников. Рmax= = 0,9 (3240+700+300+200+60+100+300)10-3=4,41 кВт,Полная мощность светильников с люминесцентными лампами Sлл, кВА.  , (3.12) где  – коэффициент мощности для светильников с люминесцентными лампами. кВА.Реактивная мощность светильников с люминесцентными лампами Qлл, кВАp.  = кВАp. (3.13)Полная мощность Smax, кВА осветительной установки на вводе  кВА. (3.14)Коэффициент мощности на вводе  . (3.15)Ток на вводе  А. (3.16) Годовое потребление электроэнергии Агод, кВтч. Агод = РmaxТгод , (3.17) где Тгод – число часов использования установки в году, ч. Тгод=tсутn=  ч, (3.18)где tсут – продолжительность работы установки в сутки, ч; n – число дней работы. Агод=4,415840=25754,4 кВтч. Расчет силовых нагрузок Активная максимальная мощность Рmах, кВт, потребляемая электродвигателем из сети, рассчитывается по формуле  , (3.19)гдеРн– номинальная мощность электродвигателя, кВт; k3 – коэффициент загрузки электродвигателя, о.е;  – КПД электродвигателя приданной загрузке. Полная мощностьSmax, кВА, потребляемая электродвигателем из сети равна  , (3.20) где  – коэффициент мощности электродвигателя при данном коэффициенте загрузки.Реактивная мощность Qmax, кВАр, потребляемая электродвигателем из сети равна:  (3.21) Номинальный ток двигателяIH, А, определяется по соотношению  , (3.22)где н, cosн – соответственно КПД и коэффициент мощности двигателя при номинальной нагрузке. Пусковой ток двигателя рассчитывается по соотношению In=Iн kn , (3.23) где kn – кратность пускового тока. Рабочий ток электродвигателя Ip, A  . (3.24) Годовое потребление электроэнергии Агод, кВтч. Агод=РmaxТгод, (3.25) где Тгод – число часов использования установки в году, ч. Тгод=tсутn (3.26) где tсут– продолжительность работы установки в сутки, ч. n – число дней работы. Результаты расчета силовых нагрузок сведены в приложение. Расчет тепловых нагрузок Ток, потребляемый водонагревателем, IB, А равен  А, (3.27) где Рн – номинальная мощность водонагревателя, кВт. Годовое потребление электроэнергии Агод, кВтч. Агод=РmaxТгод, (3.28) где Тгод – число часов использования установки в году, ч. Тгод=tсутn=24 210=5040 ч.(3.29) где tсут – продолжительность работы установки в сутки, ч; n – число дней работы. Агод=12 5040=60480 кВтч. Расчет специальных нагрузок Мощность, потребляемая облучателями, Р, кВт. Р = Руфn1, 2,(3.30) Руф – мощность ультрафиолетовой лампы, кВт. Р = 0,031561,2= 5,62 кВт. Полная мощность ламп S, кВА.  , (3.31) где  –коэффициент мощности ультрафиолетовых ламп. Реактивная мощность ламп Q, кВАр.  кВАр. (3.32) Годовой расход электроэнергии Агод=РТгод , (3.33) где Тгод – число часов использования установки в году, ч. Тгод=tсутn=3,37 210=707,7 ч,(3.34) где tсут – продолжительность работы установки в сутки, ч; n – число дней работы. Агод=5,62707,7 =3974,44 кВтч. Расчет электрических нагрузок на вводе Максимальная нагрузка на вводе определяется по формулам  , (3.35) , (3.36) , (3.37)где Pmaxj, Qmaxj – мощности потребителя, работающего менее получаса, кВт и кВАр; Pmaxi, Qmaxi– мощности потребителя, работающего более получаса, кВт и кВАр; tj – время работы потребителя, мин. В данном корпусе возможны три варианта одновременной работы потребителей электроэнергии: 1) Освещение, вентиляторы, кормораздатчики, водонагреватель. 2) Светильники, вентиляторы, транспортеры для удаления помета, водонагреватель. 3) Освещение, вентиляция, облучательные установки, водонагреватель. Pmax3=4,41+9,54+12+0,54+5,62= 32,11 кВт, Qmax3=2+7,2+0,57+3,48= 13,25 кВАр, Smax3=  кВА.Ток на вводе равен  А. (3.38)Коэффициент мощности на вводе  . (3.39)Плавкие предохранители выбираем по следующим условиям Uн.прUн,Iн.прIрасч,  ,  ,где Uн.пр,Uн – соответственно номинальное напряжение предохранителя и сети, В; Iн.пр – номинальный ток предохранителя, А; Iв– ток вставки предохранителя, А; Iпуск – пусковой ток двигателя, А; – коэффициент зависящий от условия пуска. |