Диплом. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории

• Название: В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории
• Дата: 23.02.2022
• Размер: 434.91 Kb.
• Имя файла: Диплом.docx
• Тип: Рассказ; #370722
• страница: 1 из 3

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы, связанные с надежностью электроснабжения, остаются актуальными для всех областей народного хозяйства, это относится и к сельскому хозяйству. Но сначала необходимо рассказать о существующих требованиях к надежности. В соответствии с требованиями "Правил устройства электроустановок", все электроприемники относятся к одной из трех существующих, в настоящее время, категорий.

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации и технологических требований.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

В моем дипломном проекте будет оцениваться качество электроснабжения свиноводческого комплекса.

Чтобы оценить качество электроснабжения свиноводческого комплекса, необходимо рассчитать подстанцию, которая будет обеспечивать электрической энергией, а также определить, на какие нужды будет использоваться электрическая энергия. В нашем случае это освещение свиноводческого комплекса и силовое оборудование, которое там установлено. Также необходимо рассчитать годовую трудоемкость при обслуживании электрооборудования свиноводческого комплекса.


КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
Свиноводство – это отрасль животноводства; разведение свиней для получения мяса, сала, кож и других продуктов. Современное свиноводство это высокоразвитая отрасль животноводства с огромным производственным потенциалом. На основании научных достижений в области свиноводства во многих странах мира были усовершенствованы существующие и созданы новые высокопродуктивные породы свиней, разработаны эффективные технологии производства свинины в условиях поточного производства на крупных промышленных комплексах и в мелких фермерских хозяйствах. Большие достижения были получены в области разведения, кормления и содержания свиней, что позволило значительно повысить продуктивность животных.

Дальнейшее повышение эффективности свиноводства будет полностью зависеть от повышения продуктивности свиней за счет совершенствования методов разведения, улучшения условий кормления, содержания и ухода за ними. Все это позволит значительно увеличить производство мяса, сократить расход кормов на единицу продукции, более рационально использовать производственные мощности, повысить производительность труда и экономику свиноводства. Свиноводство имеет большое народно-хозяйственное значение.

Свиноводство является одной из наиболее высокоэффективных отраслей животноводства. Высокое многоплодие, способность в течение одного года давать по два и более опороса позволяют при интенсивном ведении отрасли от одной свиноматки за год получать 2–2,5 т свинины, затрачивая на производство 100 кг продукции 400–450 кормовых единиц.

При промышленном производстве свинины большое влияние на продуктивность животных оказывают условия их содержания. Высокой продуктивности свиней можно добиться лишь в том случае, если условия содержания соответствуют биологическим требованиям их организма. Ввиду этого способы содержания должны соответствовать возрастным особенностям свиней, их физиологическому состоянию и уровню продуктивности. В то же время условия содержания определяются уровнем концентрации производства, принятой технологией, климатическими условиями и специализацией свиноводства.

На фермах по выращиванию свиней наиболее ответственные и трудоемкие операции – это кормление и навозоудаление, поэтому для повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции необходимо механизировать эти процессы.

Кормление всех групп свиней, следует предусматривать в станках. Подкармливают поросят-сосунов в станках для маток, где для этой цели выгораживают часть площади станка. Кормление животных может осуществляться кормосмесями с раздачей их с помощью мобильных кормораздатчиков, сухими комбикормами с раздачей их тросошайбовыми раздатчиками с последующим увлажнением их в кормушках, жидкими кормами с раздачей их по трубопроводам и кормлением пищевыми отходами

Поят свиней из автопоилок, устанавливаемых над навозными каналами. Навоз могут удалять механически с помощью бульдозера или скрепового конвейера, а также гидравлическим способом. Размещают свиней в групповых стайках или секциях с учетом следующих требований: хряков по 5 голов в каждом групповом станке или по одному хряку в индивидуальном станке; маток в индивидуальных станках или объединяют в группы, но не более 12 голов в станке; откормочных свиней, ремонтный молодняк и поросят в групповых станках по 25 голов, по возможности одинаковыми по возрасту и массе.

На современном этапе экономического развития происходят качественные изменения отрасли животноводства, сопровождающиеся комплексной механизацией, автоматизацией технологических процессов, концентрацией и специализацией производства, внедрением новой прогрессивной технологии содержания животных, созданием комплексов для производства продукции на промышленной основе. Концентрация и специализация в свиноводстве способствуют тому, что сейчас около 65 ...70% производства свинины сосредоточено на комплексах. Производство свинины на промышленной основе позволяет наиболее полно использовать ценные биологические особенности свиней и их высокую плодовитость и скороспелость.

Комплексная механизация и электрификация процессов производства животноводческой продукции позволяют увеличить ее количество и улучшить качество, снизить себестоимость продукции, а, следовательно, повысить рентабельность отрасли животноводства.

1 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1. 
   Расчет электрических нагрузок
   

Для расчёта экономических показателей в электроэнергетике сравнивают 2 варианта. При током подходе обеспечиваются во первых правильное техническое решение, во вторых экономия государственных средств. Это особенно важно при проектирований т.к. их сооружения и эксплуатация обходятся значительно дороже.

Расчёт нагрузки производится с суммированием отдельно для дневного и вечернего максимума. Производственные потребители суммируют по дневному максимуму, а бытовые (жилые дома, общежитие …) по вечернему. Суммирование нагрузки которое отличается более чем в 4 раза рассчитывается табличными методами.

Максимальная расчетная полная нагрузка определяется по формуле[13]
, (1)
где – активная мощность;

– реактивная мощность.

Для выбора мощности трансформатора
Qд=Pд·tg, (2)
Qв=Pв·tg.
Для расчета дневного максимума
,

.
Для расчета вечернего максимума:
,
.
Расчет для первого трансформатора:
кВ·А.
кВ·А.
Максимальная расчетная полная нагрузка равна кВ·А, вследствие чего выбираем трансформатор ближайший к этой нагрузке, таким является трансформатор равный 250кВ·А.

Расчет для второго трансформатора:
кВ·А.
кВ·А.
Максимальная расчетная полная нагрузка равна кВ·А, вследствие чего выбираем трансформатор ближайший к этой нагрузке, таким является трансформатор равный 250 кВ·А.

Все расчеты нагрузок вносим в таблицы.

По таблицам смотрим наибольшую нагрузку и по ней ведем расчет мощности трансформатора.

По первой таблице выбираем комплектную трансформаторную подстанцию с мощностью трансформатора 250кВ·А и маркой трансформатора ТМ-250.

По второй таблице выбираем комплектную трансформаторную подстанцию с мощностью трансформатора 250 кВ·А и маркой трансформатора ТМ-250.
1.2 Выбор местоположения трансформаторной подстанции
Площадку для строительства трансформаторной подстанций нужно выбрать на не за селённой, не затопляемой местности в центре нагрузок или в близь него площадка должна иметь инженерно геологические условия допускающие строительство без устройства дорог ,заземления и фундамента под оборудование и не вызывать большого объёма планировочных работ ; компоновка оборудование подстанции должно обеспечивать простоту и удобные подходы и выходы, обеспечить минимальное число пересечений и углов удобный подъезд механизмов для транспортировки и ремонта оборудования. Возможность дальнейшего расширения подстанции, если это предусмотрено схемой перспективного развития.

Коэффициенты центра нагрузок определяем по формуле: [1]
, (3)
, (4)
где Pi – расчетная мощность на вводе отдельных потребителей или групп потребителей.

Определяем координаты ТП 1
Х = 8 см

Y = 9,1 см
Таблица 1.4 - Координаты местоположения ТП.

№ района	Координаты
	Расчётные		Переноса
	Х(см)	У(см)	Х(см)	У(см)
1	5,15	10,2	11	14,5
2	8	9,1	6	8

Рисунок 1.1 Картограмма местоположения трансформаторной подстанции.

Картограмму второго района выполняем аналогично первого района.
1.3 Внутриплощадочные сети 0,4 кВ
Внутриплощадочные сети 0,4 кВ служат для передачи и распределения электроэнергии от подстанции 6-10/0,4 кВ к объектам или отдельным токоприемникам до их вводных распределительных устройств. Такими объектами могут быть отдельно стоящие или входящие в состав животноводческого комплекса фермы, водозаборные узлы, цехи по приготовлению кормов, другие объекты производственного назначения, населенные пункты и жилые поселки, а также объекты социально-культурного назначения. В зависимости от характера потребителя, его нагрузки, требований к надежности электроснабжения и количества находящихся на данной площади подстанций 6—10/0,4 кВ создается внутриплощадочная электрическая сеть 0,4 кВ.Сеть может быть простой, образованной, например, двумя линиями 0,4 кВ, отходящими от мачтовой или комплектной ТП, питающими в тупиковом режиме населенный пункт и небольшую молочно-товарную ферму (МТФ) в отдельности. Известны случаи, когда деревня и МТФ вообще питаются по одной линии. Вместе с тем центральные усадьбы совхозов и колхозов, животноводческие комплексы имеют достаточно разветвленную сеть воздушных и кабельных* линий, обеспечивающих питание и резервирование объектов в целом и отдельных токоприемников.

Рассчитываем потерю и отклонение напряжения на линиях[10]
,(5)
где - удельная потеря напряжения в проводнике 380/220В. в процентах, находится в справочных данных;

– потребляемая мощность линии;

l– длина каждой линии.

Допустимые потери напряжения не должны превышать 7-8%.

Расчетный ток для трехфазной сети определяется по формуле[10]
, (6)
где - потребляемая мощность линии;

- номинальное напряжение линии.

Расчетный ток наружного освещения определяется по формуле[10]
, (7)
где – мощность светильника;

– напряжение линии.

Найдем потери напряжения и расчетный ток на линиях

Для ТП 1:

Линия 1:
U = 0,881·0,0595·123 = 6,4%.
I = = 224 А.
I_Н.О = = 5,6 А.
Линия 2:
U = 0,881·0,0262·123,35 = 4,9%.

I = = 338,5 А.
I_Н.О = = 4,5 А.
Линия 3:
U = 0,881·0,056·143,7 = 7%.
I = = 261,7 А.
I_Н.О = = 6,8 А.
Все получившиеся расчёты я переношу в таблицу (1.5)
Таблица 1.5 - Таблица расчётов и марки проводов (сечение).

№ района	№ линии, марка провода и сечения	Расчётный ток (А)	Расчётный ток линий освещения (А)
1	ВЛ1 0,4кВ СИП 2 (5х16)мм2	94,7	5,6
1	ВЛ2 0,4кВ СИП 2 (5х50)мм2	245,8	13,6
2	ВЛ1 0,4кВ СИП 2 (5х25)мм2	338,5	5,6
2	ВЛ2 0,4кВ СИП 2 (5х25)мм2	224	4,5
2	ВЛ3 0,4кВ СИП 2 (5х50)мм	261,7	6,8

После всех расчётов видно что линии запитаны проводом маркой (СИП 2-5) и выбранным сечением(5х25) по таблице 6 «удельные потери напряжениях в проводах ВЛ 380/220 В % на 1кВ·А· м· » представленной методических указаниях. Перечислим достоинства линий электропередачи на основе СИП, по сравнению с воздушными линиями, проложенными с применением неизолированного провода (А или АС): возможность сооружения ЛЭП без вырубки просек; возможность совместной подвески на одной опоре с телефонной линией, а также с проводами с другим уровнем напряжения; возможность монтажа изолированного провода по фасадам зданий, возможность применения существующих опор или новых опор меньшей высоты (для неизолированных проводов уровень подвески должен быть не менее 6м, а для изолированного 4м), а также уменьшение безопасных расстояний до зданий и других инженерных сооружений; сокращение эксплуатационных расходов до 80%;безопасность обслуживания невозможность короткого замыкания между проводами и землей, что повышает пожаробезопасность линии; уменьшение не менее чем на 30% гололедноветровых нагрузок на опору; снижение падения напряжения на линии с использованием СИП-1 и СИП-2 вследствие малого реактивного сопротивления(0,1 Ом/км по сравнению с 0,35Ом/км для голого провода); снижение вероятности хищения электроэнергии. Среди множества безусловных преимуществ СИП можно выделить для объективности и некоторые недостатки: Незначительное увеличение стоимости (не более 1,2) изолированных проводов по сравнению с традиционными неизолированными проводами Аи АС. Пока ещё недостаточная готовность отечественных энергосистем к переходу на изолированные воздушные линии, связанная с отсутствием информации, нормативной документации, инструмента и подготовленного персонала (так же в моём проекте я указал и установил, заземление и газоразрядные лампы высокого давления).

Газоразрядная лампа высокого давления (250 Вт), в которой видимый свет излучается в основном люминофором, который, в свою очередь, светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени. Световая отдача газоразрядной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы газоразрядных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.(лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности).

В зависимости от назначения различают несколько типов опор. Промежуточные, перекрестные, переходные, а также анкерные опоры, рассчитанные на небольшую разность тяжений в смежных пролетах, выполняют, как правило, одностоечными. Опоры, воспринимающие полноетяжение проводов или разность тяженипроводов смежных пролетов, выполняют с подкосами, устанавливаемыми со стороны тяжения проводов или равнодействующей их тяжений. Такими опорами являются анкерные, угловые, промежуточные и анкерные угловые и концевые. На линиях напряжением 380/220 В применяются деревянные и железобетонные опоры. Деревянные опоры могут быть составными на деревянных или железобетонных приставках или из цельных бревен соответствующей длины. Опоры допускают совместную подвеску до восьми проводов марки А (Ап)сечением 16—50 мм² и до четырех однопроволочных проводов диаметром 4 мм для радиотрансляционных цепей. Железобетонные опоры рассчитаны на подвеску до пяти проводов линий 380/220 В и двух проводов радиофикации. При необходимости применяют следующие типы опор: промежуточные, переходные, промежуточные перекрестные, ответвительные, анкерные, угловые промежуточные на угол до 60°, угловые анкерные на угол до 90°, концевые. Опоры монтируют из железобетонных стоек трапецеидального или прямоугольного сечения длиной 9—11м. Опоры, поддерживающие провода, выполняют из одной свободностоящей стойки, а воспринимающие тяжение — из двух стоек, одна из которых служит подкосом. Подкосы крепятся к стойкам с помощью металлических конструкций. Также из металла (угловой стали) изготавливаются траверсы опор с приваренными специальными штырями для крепления изоляторов.

В сетях с заземленной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым заземленным проводом перемычкой из неизолированного проводника, которую присоединяют к нулевому проводу специальными ответвительными болтовыми зажимами. Зажимы изготовляют из того же металла, что и провода линии (алюминий, медь, сталь). Присоединение перемычки к опоре производят под болтовой зажим, установленный непосредственно на металлической опоре или траверсе, а на железобетонной опоре - на специальном выводе, соединенном с арматурой опоры. Контактные соединения перемычки предварительно тщательно очищают и покрывают слоем вазелина.

В сетях с изолированной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор также заземляют путем присоединения к заземляющим устройствам, смонтированным у опоры, или в качестве заземлителей используют основания металлических опор, металлические оболочки кабелей, соединенных с опорами, и т. п. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 50 Ом.

Заземление опор наружного освещения с кабельным питанием производят через металлическую оболочку кабеля в сетях с изолированной нейтралью и через нулевую жилу кабеля с присоединением к ней оболочки кабеля в сетях с заземленной нейтралью.

В сетях с глухозаземленнойнейтралью металлические оттяжки опор присоединяют к нулевому заземленному проводу.

В своих линиях я использую железо бетонные опоры потому что они отличаются своей надёжностью и долговечностью по сравнению с деревянными опорами.
1.4 Проектирование трансформаторной подстанции
Подстанции напряжением 6…10/0,38 кВ, которые часто называют потребительскими, предназначены для питания обычно трёхфазных четырёхпроводных с заземлённой нейтрально распределительных линий напряжением 0,38 кВ.Используют как одно-, так и двух трансформаторные ТП мощностью 25…630 кВ А в большинстве случаев наружной установки. При специальном обоснованииустанавливают закрытые подстанции (ЗТП). Проектируют сети с комплектными ТП наружной установки. Для потребителей первой категории по надёжности электроснабжения наиболее распространены ЗТП. Эксплуатируют также мачтовые ТП наружной установки , хотя в проектах их уже не используют.Распределение электрической энергии осуществляется нанапряжение 0.4 кВ с помощью отходящих от ТП кабельных (воздушных) линий.



Рисунок 1.2 Общий вид комплектной трансформаторной подстанции.
Для электроснабжения свинарника я выбираю комплектную трансформаторную подстанцию с трансформатором на 250 кВ⦁А.

Таблица 1.6 - Основные технические данные КТП

Мощность силового трансформатора	250кВ А
Номинальное напряжение на стороне ВН	10 кВ
Номинальное напряжение на стороне НН	0,38 кВ

Габариты комплектной трансформаторной подстанции: длина-1300 мм; высота-2700 мм; ширина-1150 мм.

Конструкция КТП:

Принципиальная электрическая схема напряжением 10/0,38 кВ мощностью 250 кВ А представленная на графическом листе №1, регулирующее устройство (РУ) напряжением 10 кВ состоит из разъединителя с заземляющими ножами, расположенного на ближайшей опоре линии напряжением 10 кВ, вентильных разрядников для защиты оборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений на стороне напряжением 10 кВ и предохранителей, находящихся в водном устройстве высшего напряжения и обеспечивающих защиту трансформатора от многофазных коротких замыканий. Предохранители соединены соответственно с проходными изоляторами и силовым трансформатором. Остальная аппаратура размещена в нижнем отсеке (шкафу), т.е. РУ напряжением 0,38 кВ. На вводе РУ установлены рубильник, вентильные разрядники для защиты от перенапряжений со стороны напряжением 0,38 кВ, трансформаторы тока, питающие счётчик активной энергии, и трансформаторы к которым подключено тепловое реле для защиты силового трансформатора от перегрузки. Включение, отключение и защита отходящих линий напряжением 0,38 кВ короткого замыкания и перегрузки осуществляется автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями. Для защиты линии от однофазных коротких замыканий в нулевых проводах установлены токовые реле, которые при срабатывании замыкают цепь обмотки независимого расцепителя. Реле настраивается на срабатывание приоднофазных коротких замыканий в наиболее удобных точках сети.

Линии уличного освещения от короткого замыкания защищены предохранителями.

При перегрузке силового трансформатора размыкающие контакты теплового реле, шунтирующие в нормальном режиме обмотку промежуточного реле, размыкаются, подавая на неё через резистор напряжения. В результате срабатывания реле отключаются линии и выводится из работы резистор, увеличивая сопротивление в цепи обмотки реле. Это необходимо для ограничения до номинального значения (220 В) напряжения, подаваемого на обмотку реле после притягивания якоря, что связанно с увеличением сопротивления обмотки реле. Защита от перегрузки срабатывает не более чемчерез 1,3ч при токе, составляющем 1,45 номинального тока силового трансформатора.

Линии уличного освещения защитой от перегрузки не отключаются. Для автоматического включения и отключения линии служит фотореле, а при ручномуправлении этой линии используют переключатель.

Предусмотрена также механическая блокировка, не допускающая открывания двери вводного устройства высшего напряжения при отключении заземляющих ножах разъединителя, а также отключения заземляющих ножей разъединителя при открытой двери вводного устройства напряжением 10 кВ. Блок-замок двери вводного устройства и блок-замок привода заземляющих ножей имеют одинаковый секрет. К ним имеется один ключ. Во включенном положении разъединителя ключ с привода заземляющих ножей снять не возможно. После отключения главных и включения заземляющих ножей разъединителя ключ свободно снимается с привода заземляющих ножей и им можно открыть дверь вводного устройства.
1.5 Расчёт токов короткого замыкания
По электрической сети и электрооборудованию в нормальном режиме работы протекают токи, допустимые для данной установки. При нарушении электрической плотности изоляции проводов или оборудования в электрической сети внезапно возникает аварийный режим короткого замыкания, вызывающий резкое увеличение токов, которые достигают огромных значений. Значительные по величине токи короткого замыкания представляют большую опасность для элементов электрической сети и оборудования, так как они вызывают чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия. При выборе оборудования необходимо учесть эти два фактора для конкретной точки сети. Для расчёта и согласования релейной защиты также требуются токи короткого замыкания.

Для расчётов токов короткого замыкания составляется расчётная схема и схема замещения.



Рисунок 1.3 Расчётная схема.

Для расчётов токов короткого замыкания (К.З.) существует 2 способа. В своих расчётах я использую метод именованных единиц - применяют при расчётах токов К.З. сравнительно простых электрических схем с небольшим числом ступеней трансформации. В частности этот метод удобно использовать при определении токов К.З. сельских электрических схем питающих от районных энергосистем.



Рисунок 1.4 Схема замещения.
Расчет токов короткого замыкания производится методом именованных единиц по формуле[10]
, (8)
где – результирующее сопротивление, оно находится по формуле[10]



, (9)
где – активное сопротивление трансформатора;

– индуктивное сопротивление трансформатора;

– активное сопротивление линии;

– индуктивное сопротивление линии.

,

где – активное сопротивление линии[10]

– длина линии.

,

где – активное сопротивление линии[10]

– длина линии.

Линия 1:
0,068 Ом.
0,019 Ом.
0,0035 Ом.
62,76 кА.
Линия 2:
0,03 Ом.
0,008 Ом.
0,0011 Ом.
190 кА.
Линия 3:
0,064 Ом.
0,017 Ом.
0,0032 Ом.
69,09 кА.
Рассчитываем однофазный ток короткого замыкания по формуле[12]
, (10)
где – сопротивление нулевой последовательности трансформатора.

– полное сопротивление петли фаза-нулевой провод; находится по формуле[12]
= 0,07 кА.
Рассчитываем ударный ток по формуле[2]
= , (11)
где – ударный коэффициент, равен 1.

Линия 1:
= = 87,8 кА.
Линия 2:
= = 260 кА.
Линия 3:
= = 96,7 кА.
1.6 Выбор аппаратов защиты со стороны 0,4 кВ
Автоматические воздушные выключатели – защитные коммутационные аппараты, предназначенные для отключения электрических цепей напряжением до 1 кВ при аварийных (к.з.) и ненормальных (перегрузки, исчезновение или снижение напряжения) режимах, а также для нечастых переключений при нормальных режимах работы (включения и отключения токов нагрузки). Автоматы должны длительно выдерживать ток нагрузки во включенном положении и обеспечивать автоматическое многократное отключение токов короткого замыкания. Гашение дуги в автоматах происходит в воздухе, поэтому они называются воздушными.

Основные элементы автомата – это контакты с дугогасительной системой, привод с механизмом свободного расцепления, расцепители. Автомат обычно снабжают также вспомогательными контактами, все элементы его помещены в корпус из изоляционной пластмассы.

Автоматы дороже плавких предохранителей, более сложны по конструкции, имеют большие габаритные размеры. Однако ряд существенных преимуществ автоматов по сравнению с плавкими предохранителями (возможность быстрого включения после срабатывания, более стабильные характеристики, возможность выполнения некоторых типов автоматов с нулевой защитой и защитой от понижения напряжения, одновременное отключение всех трех фаз и др.) обусловил их широкое применение в электроустановках разных назначений.

Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:
(12)
(13)
Выберем автоматы для первого района с ТП 1 исходя из вышеперечисленных условий

Тип трехполюсного автоматического выключателя	Номинальный ток расцепителя, А	Применение на линиях
ВА53 - 41 250	250 А	ВЛ 1
ВА53 - 41400	400 А	ВЛ 2
ВА53 - 41400	400 А	ВЛ 3

Таблица 1.7 – Технические данные трехполюсных автоматов.
Выбор автоматических выключателей для второго района с ТП 2 рассчитывается аналогичным способом.

2 ВЫБОР ОСВЕТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Светотехнический расчёт
Расчёт освещения производимого помещения производится методом коэффициента использования светового потока. Расчёт электрического освещения начинается с выбора системы и вида освещения. Вид освещения в помещении -рабочее, а система освещения-общая. Для освещения помещения выбираем светильники марки ПВЛМ. Работает от сети питания 220В, 50Гц, мощность лампы 40 Вт.

Одним из важнейших требований, предъявляемых к источникам света, является рабочее напряжение лампы, мощность и измеряемый световой поток, а так же увеличение срока службы ламп. В тоже время вопросы об экономии электрической энергии остаются всегда актуальными, так как это сказывается на себестоимости продукции.

Осветительная установка представлена в свинарнике.

В помещении устанавливаем светильники с люминесцентными лампами.

Помещение имеет длину a=71,5 м,b=ширину 18 м,h= высоту 4 м.

Норма освещенности E_min = 75 Лк;

Коэффициент запаса К_з= 1,8;

Коэффициент минимальной освещенности для люминесцентных ламп составляет Z = 1,1;

Высота свеса светильников h_с=0 м;

Рабочая высота h_р = 0,8 м.

1. 
   Рассчитываем площадь помещения:
   

S=a b, (14)
где a- длина помещения, м;

b- ширина помещения, м.

S =71,5 18=1287м².

2. 
   Рассчитываем расчётную высоту установки светильникапо формуле: [1]
   

_{Hр = h – hc – hp,} (15)
где h- высота помещения, м;

h_c- высота свеса светильника, м;

h_p- высота рабочей поверхности от пола, м.
H_p=4 - 0-0,8=3,2м.

3. 
   Определяем оптимальное расстояние между рядами осветительных приборов по формуле: [1]
   

L_опт = (1,2…1,6) ·H_р. (16)
L_опт = (1,2…1,6) · 3.2 = 3,84м…5,12м.
Принимаем L= 4,5м.

3. 
   Определяем число рядов светильников в помещении по формуле: [1]
   

, (17)
где В – ширина помещения.
.

Растояние от крайних рядов до стен и от торцов каждого ряда до стены принимаем .

3. 
   Определяем число светильников в ряду по формуле: [1]
   

+1, (18)
где А- длина помещения.

3. 
   Общее число светильников:
   

. (19)
= 64 шт.

3. 
   Определяем индекс помещения:
   

i= (20)
i= = 4,5.

3. 
   Рассчитываем требуемый световой поток лампы по формуле: [1]
   

= , (21)
где - коэффициент использования;

К_з- коэффициент запаса;

S- площадь помещения.
= Лм.

3. 
   Определяем общее количество ламп по формуле: [1]
   

(22)
шт.

3. 
   Определяем общую освещенность по формуле: [1]
   

, (23)
гдеФ_л– световой поток лампы;

– коэффициент использования.
= 78,2 Лк.

3. 
   Определяем отклонение по освещенности:
   

E_н – 10% ≤ E_р ≤ E_н + 20%.
= 78,2 лк = 4 %.
Разница между фактической и номинальной освещенностью составляет 4 %, что не выходит за пределы допустимых отклонений 20% и – 10%.

3. 
   Определяем отклонение по световому потоку:
   

- 10 % ≤ +20%. (24)
где = 2666,3 Лм;

= 2780 Лм.
= - 4%.
- 10 % ≤- +20%.
Разница между расчетным и табличным значением светового потока составляет - 4 %, что не выходит за пределы допустимых отклонений 20% и – 10%.

3. 
   Определяем общую мощность осветительной установки P_ОБЩ, Вт:
   

, (25)
где – суммарная мощность всех ламп, Вт;

– суммарная мощность пускорегулирующей аппаратуры, Вт.

= , (26)
где P_л - мощность одной лампы, Вт;

-количество рядов светильников;

- количество светильников в ряду.

= = 5120 Вт.

= 0,25·

(27)

= 0,25· 5120 = 1280 Вт.

= 1280+5120 = 6400 Вт.
Потребляемая мощность осветительной установки в помещении составляет 5600 Вт.

Светотехнический расчет в остальных помещениях выполняем методом удельной мощности, и результаты заносим в светотехническую ведомость.
2.2Электротехнический расчет

Так как мощность осветительной установки снизилась, то необходимо рассчитать требуемое сечение проводов. Для этого произведем электротехнический расчет.



Рисунок 2.1 Расчетная схема осветительной сети.

1. 
   Определяем приведенную длину для линий по формуле: [4]
   

, (28)
где l’ - расстояние от осветительного щитка до первого светильника, м;

l -расстояние от первого до последнего светильника.

= 42,5 м.
= 38 м.
= 34,5 м.
= 38 м.
142 м.
= 28 м.

2. 
   Определяем моменты нагрузок для линий по формуле[4]
   

М = Р_линии L_линии, (29)
гдеР_линии - мощность нагрузочной линии, кВт;

L_линии - приведенная длина линии, м.
М_2-3 = 0,64·42,5 = 27,2 кВт м.

М_2-4 = 0,64 ·38 = 24,32 кВт м.
М_2-5 = 0,64 ·34,5 = 28,9 кВт м.
М_2-6 = 0,64 ·38 = 24,32 кВт м.
М_2-7 = 0,32·142,5 = 45,6 кВт м.
М_2-8 = 0,68·28 = 19,04 кВт м.
3.Определяем момент нагрузки питающей линии по формуле: [4]
М_1-2= Р L_1-2. (30)
М_1-2 = 2,28 2,5 = 7,2кВт м
4.Определяем сечение кабеля питающей линии по формуле: [4]
, (31)
гдеS- сечение кабеля, мм²;

- коэффициент приведения моментов, = 1,85;

U- допустимые потери напряжения, для осветительной сети они составляют 2,5 %;

С- коэффициент сети, зависящий от ее напряжения, материала проводов и единиц измерения, входящих в формулу величин, для медных проводов трехфазной сети с нулевым проводом на напряжение 380/220В коэффициент С=77, для однофазной сети С=12,8.
= 1,42 .
Принимаем стандартное сечение кабеля 1,5мм²ВВГнг -LS (5×1,5).

5. Находим действительную потерю напряжения в линии 1 - 2 по формуле: [18]
. (32)
= 0,04 %.
6. Посчитаем потерю напряжения для участков линий по формуле: [18]
. (33)
= 2,46 %.
7. Определяем сечение провода для участков по формуле: [18]
. (34)
= 0,86 мм².
= 0,77 мм².
= 0,7 мм².
= 0,77 мм².

= 1,44 мм².
= 0,6 мм².
Для всех участков принимаем стандартное сечение 1,5 мм².

8. Проверяем выбранное сечение на длительно допустимые токи нагрузки:
, (35)
где U_Ф – фазное напряжение линии, кВ;

cosφ – угол отклонения напряжения.
= 3 А.
=3 А.
= 3 А.
=3 А.
= 1,5 А.
= 3,25 А.
9. Ток питающей линии определяем по следующей формуле: [17]
, (36)
где U_л – линейное напряжение, кВ.
= 4,7 А.
10. Определяем потерю напряжений в каждой группе по формуле: [18]
. (37)
= 1,4 %.
= 1,3 %.
= 1,15 %.
= 1,3 %.
= 2,4 %.
= 0,99 %.
2.3 Выбор аппаратуры управления и защиты
Все электроустановки должны быть надежно защищены от аварийных режимов. Защита необходима для предотвращения повреждения электрооборудо-
вания.

Автоматические выключатели предназначены для многоразовой защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Автоматический выключатель конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, часто имеет крепление для монтажа на DIN-рейку. Включение-отключение производится рычажком , провода подсоединяются к винтовым клеммам. Защелка фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив отвертку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный и неподвижный контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом. В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.

Электромагнитный расцепитель (отсечка) - расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя).

Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой.

Автоматические выключатели выбирают по условиям:
U_н.а. ≥ U_н.уст.. (38)
I_н.а. ≥ I_н.уст.. (39)
I_н.эл≥K_н.эл.·I_н.уст. (40)
где U_н.а., – номинальное значение напряжения автоматического выключателя, В;

U_н.уст. – номинальное напряжение электроустановки, В;

I_н.а. – номинальное значение тока автоматического выключателя, А;

I_{н. уст.} – номинальный ток электроустановки, А;

K_н.эл. – коэффициент надежности, принимается в приделах 1,1 – 1,3, принимаем равным 1,3.

Рассчитаем необходимые параметры автоматических выключателей для защиты сети освещения.

Для щита освещения:
U_н.а. ≥ 380 В; I_н.а. ≥ 13,5 А.
380 В = 380 В; 16А > 13,5 А.

Для щита освещения выбираем трехполюсный автоматический выключатель марки ВА 57-31, 3Р 16 А.

Для групп 1, 2, 3, 4:
U_н.а. ≥ 220 В; I_н.а. ≥ 3 А; I_н.эл. ≥ 1,3·3 А.
220 В = 220 В; 4А > 3 А; I_н.эл.> 3,9 А.
Для групп 1, 2, 3, 4 выбираем автоматические выключатели марки

ВА61F29, 1Р 4 А.

Для группы 5:
U_н.а. ≥ 220 В; I_н.а. ≥ 1,5 А; I_н.эл. ≥ 1,3·1,5 А.
220 В = 220 В; 2А > 1,5 А; I_н.эл.> 1,95 А.
Для группы 5 выбираем автоматический выключатель марки

ВА61F29, 1Р 2 А.

Для группы 6:
U_н.а. ≥ 220 В; I_н.а. ≥ 3,25 А; I_н.эл. ≥ 1,3·3,25 А.
220 В = 220 В; 6А > 3,25 А; I_н.эл.> 4,225 А.
Для группы 6 выбираем автоматический выключатель марки

ВА61F29, 1Р 6 А.

2.4 Выбор щитов освещения
Щит освещения является частным случаем электротехнического распределительного щита. Предназначен для присоединения, коммутации и защиты электрических цепей освещения, распределенных по зонам. Для каждой зоны в щите устанавливается отдельная коммутационная группа оборудования. Также имеется вводной автомат, служащий для полного отключения щита. Так как доступ к коммутационному оборудованию щита освещения может иметь не только электротехнический персонал, данные устройства оснащаются дополнительными элементами, предотвращающими доступ к токоведущим линиям. В конструкции щитов также предусматриваются элементы, содержащие информацию о назначении каждой конкретной группы оборудования. Щиты, используемые в административных или бытовых помещениях, содержат отдельные элементы с повышенной эстетической привлекательностью и подразумевают электромонтаж высокого качества.

Для управления освещением свинарника я выбираю осветительный щиток на 6 групп марки ОП – 6.

Осветительные щитки ОП предназначены для приёма и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц.напряжением 220/380 В. в сетях с глухозаземлённой или изолированной нейтралью, для защиты отходящих линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых оперативных включений и отключений.

Щитки изготавливаются в металлических или пластиковых корпусах навесного или встраиваемого исполнения, комплектуются автоматическими выключателями серии ВА47.По заявке в щитки может быть установлена коммутационная аппаратура других производителей.


3ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СВИНАРНИКЕ
3.1 Приготовление, обработка и запаривание кормов
Заготовка, приготовление и раздача кормов — важнейшая задача в животноводстве. На всех этапах решения этой задачи необходимо стремиться к уменьшению потерь корма и улучшению физико-механического состава его. Это достигается как за счет технологических, механических и термохимических приемов подготовки кормов к скармливанию, так и за счет зоотехнических — выведение пород животных с высокой усвояемостью корма, использование научно обоснованных сбалансированных рационов, биологически активных веществ, стимуляторов роста.

Полноценный комбикорм обеспечивает свиней всеми необходимыми веществами и элементами. Они в свою очередь повышают иммунитет подопечных и помогают увеличить живую массу.

Корма для свиней подразделяются на:

-энергетические (любые зерновые культуры),

- протеиновые (бобовые, разные виды шрота и муки),

- грубые (овощные культуры,отруби,сено),

- побочные вещества(отходы промышленные,например молочная сыворотка или остатки мясного производства).

А комбикорма объединяют в себе все эти компоненты в правильном соотношении.

Производители выпускают два типа комбикорма: полнорационный (ПК) или комбикорм концентрат (КК). ПК в своем составе имеет все необходимые элементы для качественного кормления свиней. Является самостоятельным кормом и не требует дополнительныхдокормок. КК состоит лишь из большого количества протеинов, микроэлементов и минеральных веществ. Используется

как дополнение к какому нибудь корму. Но требования к соблюдению нормотивов одинаковы в обоих видах. Чаще всего в кормлении свиней применяется ПК(полнорационный комбикорм).

Количество ингредиентов, которые составляют основу полнорационного комбикорма, варьируется от шести до двенадцати. В среднем используют в рецептуре семь-девять продуктов. Все остальное дополняют микроэлементами и витаминами.

У комбикормов чаще представлен постоянный состав. В таком составе не допустимы замены каких либо утвержденных компонентов. Этот вид рецепта всегда соответствует требованиям ГОСТа.

Есть и такие комбикорма, которые не имеют постоянного состава.В них допускается замена равнозначных компонентов. Это происходит в том случае, когда основные компоненты невозможно использовать в связи с их отсутствием, либо слишком высокой ценой. Но в таком случае нет сильного отклонения от норм ГОСТа. Ведь ценность и качество товара дополняется какими либо питательными элементами.Равнозначные ингредиенты всегда заменяют в соотношении 1:1. Примером таких замещений может быть следующий вариант: пшеница заменяется на кукурузу в зернах, рыбная мука — на мясную, шрот подсолнечный — на соевый и т.д.При изменении состава обязательно пересчитывают питательность корма. Ведь качество продукта не должно страдать.

Так же можно встретить временный состав. Это такой вид рецепта , когда на производстве отсутствую даже те компоненты, которые используют во втором типе состава. Но это бывает редко. Ведь ответственный производитель заранее заботится о наличии всех необходимых ингредиентов.

Основной задачей подготовки каждого корма свиньям является:

А) повысить питательную ценность как каждого корма в отдельности, так и всего рациона;

Б) улучшить вкусовые качества корма, тем самым поднять аппетит у животных и заставить их съесть больше корма, чтобы получить от них больше продукции и снизить затраты корма на 1 кг привеса. Это особенно важно при кормлении откормочников.

Мы уже указывали, что на переваривание пищи и использование организмом переваренных уже веществ корма оказывают влияние многие обстоятельства. Так, мы знаем, что все наши зерновые

Продукты — ячмень, рожь, просо, овёс и др. — покрыты плотной, тол­стой кожицей. Кожица эта очень трудно переваривается свиньями. Поэтому скармливание зёрен в целом виде всегда ведёт к неполному перевариванию и, следова­тельно, к неполному использованию свиньями питатель­ных веществ корма. Так, выявлено уже, что коэффициент переваримости цельных зёрен кукурузы составляет 52,4%, той же кукурузы в виде муки среднего помола— 75,8%, муки мелкого помола — 78%.

При скармливании свиньям зерновых кормов (ячменя, овса и др.) цельными зёрнами более половины их выхо­дит с калом непереваренными.

Для более полного и рационального использования свиньями зерновых кормов, как правило, необходимо скармливать их в размолотом или в мелко раздроблённое виде. При невозможности смолоть зерно в муку или дерть необходимо намачивать зёрна в воде за 16—24 часа до кормления: этим обеспечивается несколько лучшая их переваримость.

Разбухшие, мягкие зёрна перевариваются лучше сухих, но хуже, чем мука или дерть.

Зерновые корма должны быть скормлены или в сухом виде или же слегка смоченными водой в виде густого теста, каши, но ни в коем случае не в виде жидкой болтушки. Замечено, что при скармливании корма в жидком виде переваримость его понижается. Излишне принятая желудком вода разжижает пищеварительные соки и ослабляет действие их на питательные вещества корма; кроме того, в жидком виде корма быстрее проходят по пищеварительному тракту, вследствие чего питательные вещества неполно используются.

Слюна свиньи оказывает сильное действие на крахмал корма, переводя его в легко растворимое вещество — сахар. Так, в обслюнявленном корме через 1—1 1/2 часа 50% и более крахмала корма под действием фермента слюны — птиалина — переходит в сахар.

Количество же выделяемой слюны всецело зависит от того, в каком виде корм будет скормлен. Так, Полтав­ский институт свиноводства в своих работах получил та­кие данные.

Итак, мы видим, что при скармливании дерти в виде жидкой болтушки свиньи глотают корм не разжёвывая.
3.2 Система водоснабжения и поения животных