Материал: Проектирование кормоцеха

Определяем установленную мощность потребителей с учетом коэффициента одновременности в дневной максимум.

Р=Руст·Ко·Кд (2.27)

где, Руст- установленная мощность потребителя, кВт

Ко- коэффициент одновременности

Кд- коэффициент

Мощность гаража

Рг=15·0,6·0,8=7,2 кВт

Мощность вентсанпропускника

Рв=10·0,8·0,8=6,4 кВт

Мощность ветпункта

Рве=4,7·0,8·0,8=3 кВт

Мощность артскважины

Ра=16,5·1·0,8=13,2 кВт

Мощность резервной артскважины

Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт

Мощность кормоцеха

Рр=50·0,9·0,8=36 кВт

Мощность комплекса КРС

Рж=100,8·0,7·0.8=37 кВт

Суммарная нагрузка в дневной максимум.

Рд=ΣР=7,2+6,4+3+13,2+0,6+36+37+37+22,4+21,6=184 кВт (2.28)

где, ΣР- сумма мощностей

Полная мощность в дневной максимум

S=Рд/cosφ=184/0,8=230 кВа(2.29)

Определяем активную мощность потребителей в вечерний максимум.

Рв=Руст·Ко·Кв (2.30)

где, Кв- коэффициент вечернего максимума Кв=0,7

Уличное освещение

Ру=12·1·0,7=8,4 кВт

Мощность резервной артскважины

Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт

Мощность кормоцеха

Рр=50·0,9·0,7=31,5 кВт

Мощность административного здания

Рм=35·0,8·0,7=19,6 кВт

Мощность котельной

Рк=30·0,9·0,7=18,9 кВт

Суммарная нагрузка в вечерний максимум.

Рв=8,4+11,5+0,6+31,5+32,4+32,4+19,6+18,9=145,3 кВт

Полная вечерняя нагрузка.

Sв=Рв/cosφ=145,3/0,8=181,6 кВа(2.31)

Силовой трансформатор выбираем с учетом максимальной нагрузки потребителя, максимальная нагрузка вошла в дневной максимум, и составила 230 кВа Рд=230 кВа>Рв=181,6 кВа, поэтому принимаем силовой трансформатор с учетом дневного максимума.

Трансформатор выбираем согласно соотношению

Sн≥Sрасч (2.32)

где, Sн- номинальная мощность трансформатора, кВа

Sрасч- расчетная мощность, кВа

Выбираем три силовые трансформаторы ТМ-250с Sн=250 кВа

Sн=(2х630) кВа≥Sрасч=1260 кВа

Условие выполняется, значит, трансформатор выбран верно.

Таблица 2.8.2-Технические характеристики силового трансформатора.

Расчет линии 0,4 кВ

Расчет производим методом экономических интервалов, начиная расчет с самого удаленного участка.

Расчет участков

Расчет токов коротких замыканий.

Расчет производим методом именованных величин, этим методом пользуются при расчетах токов коротких замыканий (к.з.) с одной ступенью напряжения, а также в сетях напряжением 380/220 В. В последнем случае учитывают: активное и реактивное сопротивление элементов схемы, сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов, сопротивление основных элементов сети, силовых трансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовому трансформатору, считают неизменным и равным номинальному.

Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ:

Zт=Uк.з.·U²ном/(100·Sном.т.)=4,5·0,4²·10³/(100·250)=29 Ом(2.33)

где, Uк.з.- напряжение короткого замыкания, в предыдущих расчетах был выбран силовой трансформатор с Uк.з=4,5%

Uном- номинальное напряжение с низкой стороны, кВном- номинальная мощность силового трансформатора, кВа

Трехфазный ток к.з. в точке К1

Iк1=Uном/(√3·(Zт+Zа))=400/(1,73·(29+15)=4,71 кА(2.34)

где, Zа- сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)

Находим сопротивление первой отходящей линии ВЛ N1

Индуктивное сопротивление линии

Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом(2.35)

где, Хо- индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м

l- длина линии, м

Активное сопротивление линии

Rл=Rо·l=0,85·380=323 Ом(2.36)

где, Rо- активное сопротивление провода, для провода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м

Результирующее сопротивление

Zрез=√(Хл)²+(Rл)²=√(133)²+(323)²=349 Ом(2.37)

Сопротивление второй отходящей линии, длина линии l=80м

Индуктивное сопротивление линии

Хл=0,35·80=28 Ом

Активное сопротивление линии

Rл=0,85·80=68 Ом

Результирующее сопротивление.

Zрез=√(28)²+(68)²=73,5 Ом

Сопротивление третьей отходящей линии, длина линии l=120м индуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)

Индуктивное сопротивление линии.

Хл=0,35·120=42 Ом

Активное сопротивление линии

Rл=0,59·120=70,8 Ом

Результирующее сопротивление

Zрез=√(42)²+(70,8)²=82,3 Ом

Определяем токи коротких замыканий в точке К1

Трехфазный ток к.з. в точке К1

I³к2=Uном/(√3·(Zт+Zл))=400/(1,73·(29+349))=0,61 кА(2.38)

Двухфазный ток к.з.

I²к2=0,87·I³к2=0,87·0,61=0,53 кА(2.39)

Однофазный ток к.з.

Iк2=Uф/√[(2·(Rл)²)+(2·(Хл)²)]+1/3Zтр.=230/√[(2·(323)²)+(2·(133)²)]+104=0,38кА

где, Zтр.- сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к.з.

Расчет токов коротких замыканий в точке К3

Трехфазный ток к.з.

I³к3=400/(1,73·(29+73,5))=2,2 кА

Двухфазный ток к.з.

I²к3=0,87·2,2=1,9 кА

Однофазный ток короткого замыкания

Iк3=230/√[(2·(68)²)+(2·(28)²)]+104=1,1 кА

Расчет токов коротких замыканий в точке К4

Трехфазный ток к.з.

I³к.з.=400/(1,73·(29+82,3))=2 кА

Двухфазный ток к.з.

I²к.з.=0,87·2=1,7 кА

Однофазный ток к.з.

Iк4=230/√[(2·(70,8)²)+(2·(42)²)]+104=1 кА

 Выбор оборудования на питающую подстанцию.

Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей при коротких замыканий или ненормальных режимах работы, а также для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.

н.а≥Uн.у.н.а≥Iн.у.(2.40)н.р.≥Кн.т.·Iрабпред.отк.≥Iк.з.

где, Uн.а.- номинальное напряжение автоматан.у.- номинальное напряжение установкин.а.- номинальный ток автоматан.у.- номинальный ток установкираб- номинальный или рабочий ток установки.

Кн.т.- коэффициент надежности расцепителя.пред.окл.- максимальный ток короткого замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системык.з.- максимально возможный ток короткого замыкания в месте установки автомата.

Выбор автомата для первой отходящей линии.

Рабочий ток линии

Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А (2.41)

где, S- полная мощность первой линии, из предыдущих расчетов Sл=65,2 кВа

Определяем рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя

Кн.т.·Iраб=1,1·94,4=103,8(2.42)

Принимаем для первой питающей линии автомат серии А3710Б с Iн=160 А

н.р.=120 А и Iпред.отк=32 кАн.а.=440В≥Uн.у.=380В

Iн.а.=160А≥Iраб=94,4А(5.31)

Iпред.откл=32А≥Iк.з.=0,61кА

Максимальный ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.

Все условия выполняются, значит, автомат выбран верно.

Выбор автомата на второй отходящей линии. Рабочий ток линии.

раб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А(2.43)

Расчетный ток теплового расцепителя

Кн.р.·Iраб=1,1·134,6=148,2 А(2.44)

Для второй линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=150А и Iпред.отк.=38А

Выбор автомата на второй отходящей линии.

Рабочий ток линиираб=114,1/1,73·0,4=165,3 А

Расчетный ток теплового расцепителя.

Кн.р.·Iраб=1,1·165.3=181,8(2.46)

Для третьей линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=200 А и Iпред.окл=38 А

Таблица 2.8.3-Технические данные выбранных автоматических выключателей.

Выбор трансформатора тока.

Выбор трансформатора тока сводится к сравнению тока в первичной цепи к току в форсированном режиме. Номинальный первичный ток.

н1=Sн.т./√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А(2.47)

где, Sн.т.- номинальная мощность выбранного трансформатора

Uн- номинальное напряжение с низкой стороны.

Ток в цепи в форсированном режиме.

раб.фор.=1,2·362,3=434,7 А(2.48)

Выбираем трансформатор тока серии ТК-20, у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)

I1=500А≥Iраб.фор.=434,7А(2.49)

У выбранного трансформатора тока выполняется условие по первичному току, значит, окончательно принимаем именно его.

Выбор рубильника.

Рубильник предназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к сравнению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое расчитана его контактная система. Из предыдущих расчетах Iраб=362,3А

Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)

н.руб=400А≥Iраб=362,3А(2.50)

Условие выполняется, значит, рубильник выбран верно.

Выбор оборудования с высокой стороны.

Выбор предохранителя с высокой стороны.

Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов от токов коротких замыканий.

Ток номинальный трансформатора с высокой стороны.

Iн.тр.=Sн.тр./√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А(2.51)

где, Sн.тр.- номинальная мощность силового трансформаторан- номинальное напряжение с высокой стороны

По номинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.

в=(2…3)Iн.тр.=2,5·14,4=36 А(2.52)

Выбираем предохранитель ПК-10/40 с плавкой вставкой на 40 А

Выбор разъединителя

Разъединитель предназначен для включения и отключения электрических цепей под напряжением, но без нагрузки, а также он создает видимый разрыв. Выбор разъединителя производится по следующим условиям.

н.р.≥Uн.у(2.53)н.р.≥Iраб

где, Uн.р.- номинальное напряжение разъединителян.у- номинальное напряжение установкин.р.- ток номинальный разъединителяраб- максимальный рабочий ток.

Из предыдущих расчетах Iраб=13,2 А, номинальное напряжение с высокой стороны Uн.у.=10 кВ

Принимаем разъединитель РЛН-10/200 с Iн.р.=200А и Uн.р.=10 кВ

Проверка выбранного разъединителя по условиям.н.р.=10кВ≥Uн.у.=10кВн.р.=200А≥Iраб=13,2А

Все условия выполняются, значит, разъединитель выбран верно.

Данные разъединителя заносим в таблицу.

Таблица 2.8.4

Выбор разрядников с высокой и низкой стороны.

Защиту элементов электроустановки от перенапряжений осуществляют при помощи вентильных разрядников. С высокой стороны выбираем разрядник типа РВО-10 разрядник вентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц не менее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВ принимаем вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7).

Заключение

В настоящем проекте была проведена реконструкция электрической части кормоцеха с выбором технологического оборудования с приготовлением кормов.

В ходе комплексной электрификации нами был произведен расчет и выбор технологического оборудования, светильников, осветительной электропроводки, пусковой и защитной аппаратуры. Также нами был произведен расчет и выбор системы вентиляции и отопления, расчет потребности в воде и паре.

В проекте были рассмотрены вопросы надежности электроснабжения.

Литература

1.      Кондратенков Н. И., Грачев Г.М., Антони В. И., Курсовое проектирование по электроприводу в сельском хозяйстве: Учебное пособие,- Челябинск: ЧГАУ, 2002-236с.

.        Микроклимат производственных комплексов/ А.М.Зайцев, В.И.Жильцов, А.В.Шавров,.-М.: Агропромиздат, 1986 - 192с.

.        Животноводство. Под редакцией: В.Н. Легеза. ПрофОбрИздат. Москва 2001год.

.        Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений. М.:1980.

.        Кондратенков Н. И., Антони В. И., Ермолин М. Я. «Электропривод сельскохозяйственных машин»: Учебное пособие. Челябинск, 1993.-178 с. ил.

.        П. И. Савченко, И. А. Гаврилюк, И. Н. Земляной и др. - М.: Колос, 1996. - 224 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов вузов).

.        «Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий». - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. - 288 с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. заведений).

.        Зоологические нормы производственных объектов. Справочник - М.: Агропромиздат, 1986-303с.

.        Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок / И.Ф.Кудрявцев, Л.А.Калинин, В.А.Карасенко и др.: Под. ред.

.        Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения.- Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. М.: ноябрь 1981.

.        Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. М.:Колос, 2000.