Соловьев С.В. – ассистент кафедры механизации животноводства и применения электрической энергии в сельском хозяйстве
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Шилин В.А. – к.т.н., профессор кафедры механизации животноводства и применения электрической энергии в сельском хозяйстве
Павлов А.Н. – к.т.н., доцент кафедры автомобили, тракторы и сельскохозяйственные машины, декан инженерного факультета.
Редактор: Копаева Н.С.
Пособие соответствует государственному образовательным стандарту дисциплины «Электроснабжение» направления подготовки дипломированного специалиста
В методических рекомендациях изложены теоретические положения и практические подходы к решению инженерных задач курсового и дипломного проектирования по электроснабжению сельскохозяйственных потребителей.
Учебное пособие по дисциплине «Электроснабжение» разработано в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки специалиста по специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» по циклу «Специальные дисциплины: федеральный компонент» (СД.Ф.06.) .
Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения.
Макарова Г.В. Курсовое проектирование по дисциплине « Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий» /Г.В. Макарова, А.Н.Ипатов, С.В Соловьев – Великие Луки: Изд-во ФГБОУ ВПО « Великолукская ГСХА», 2012.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 5
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.. 6
1.1 Исходные данные для проектирования. 7
1.2 Перечень вопросов, подлежащих разработке. 7
2 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.. 9
3 УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.. 21
3.1 Расчет электрических нагрузок населенного пункта. 21
3.2 Определение координат трансформаторной подстанции. 23
3.3 Разработка схем электрических сетей 0,4 кВ и 10 кВ.. 24
3.4 Выбор количества и мощности трансформаторных подстанций 10/0,4кВ 26
3.5 Расчет электрических нагрузок в сетях 0,4 кВ.. 29
3.5 Компенсация реактивной мощности на ТП.. 30
3.6 Расчет электрических сетей методом экономических интервалов 32
3.7 Проверка ВЛ 0,4 кВ по условию пуска. 33
электродвигателя. 33
3.8 Падение и потеря напряжения и его регулирование. 34
в сельских электрических сетях. 34
3.9 Расчет токов короткого замыкания. 37
3.10 Выбор защитной аппаратуры.. 41
3.11 Грозозащитный и повторные заземления в воздушных линиях 0,38кВ 45
3.12 Экономическое обоснование схемы.. 49
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.. 55
ЛИТЕРАТУРА.. 102
Приложения. 103
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АВР – автоматическое включение резерва
АЧР – автоматическая частотная разгрузка
АПК – агропромышленный комплекс
ВЛ – воздушная линия
ГПП – главная понизительная подстанция
ГЭС – гидроэлектростанция
ЕЭС – единая энергетическая система
ИРМ – источники реактивной мощности
КЗ – короткое замыкание
КЛ – кабельная линия
КТП – комплектная трансформаторная подстанция
ЛЭП – линии передачи электрической энергии
СВ – секционный выключатель
СИП – самонесущий изолированный провод
СЭС – система электроснабжения
ТП – трансформаторная подстанция
РПН – регулятор напряжения под нагрузкой
РТП – распределительная трансформаторная подстанция
РУМ – руководящие материалы
ТЭС – теплоэлектростанция
ТЭК – топливно-энергетический комплекс
ЭП – электроприемники
ЭЭС – электроэнергетическая система
ВВЕДЕНИЕ
Одно из важнейших условий устойчивого развития сельскохозяйственного производства – широкое и всестороннее использование электрической энергии. Современные компьютерные технологии, комфорт в быту и любое производство немыслимы без электроэнергии.
Электроснабжение служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей сельского хозяйства. В систему электроснабжения входят источники питания, повышающие и понижающие подстанции, питающие распределительные электрические сети, различные вспомогательные устройства и сооружения. Надежное и качественное электроснабжение можно обеспечить от крупных районных электростанций, объединенных в мощные энергетические системы.
Энергетическая система основа электрификации сельского хозяйства. В нее входят линии электропередач напряжением 0,38…110кВ, общей протяженностью 2,3 млн. км, в том числе 290 тыс. км линий напряжением 35…110 кВ , 1184 тыс. км линий напряжением 10(6) кВ , 826 тыс. км линий напряжением 0,38 кВ и около 500 тыс. трансформаторных подстанций (ТП) 35…10/0,4кВ.
В процессе дальнейшего развития электрификации сельского хозяйства будет расширяться применение электроэнергии для осуществления комплексной электрификации производственных процессов в растениеводстве, животноводстве, птицеводстве , теплично-парниковом производстве и переработке сельскохозяйственной продукции. Широкое внедрение получила автоматика с переходом от автоматизации отдельных производственных процессов к автоматизированным поточным линиям и цехам.
Протяженность сельских сетей во много раз больше, чем в других отраслях, а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет до 75% общей стоимости электрификации, включая затраты на рабочие машины.
Все это указывает на сложность проблемы электроснабжения сельского хозяйства. От ее рационального разрешения в значительной степени зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в сельском хозяйстве и быту.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Настоящие методические рекомендации предназначены для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений, обучающихся по специальностям: 11.03.02. – «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»; 14.06.01 «Энергообеспечение предприятий АПК».
Методические рекомендации предназначены для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электроснабжение сельского хозяйства», посвящены проектированию систем электроснабжения населенных пунктов, составлены с учетом требований, предъявляемых потребителями к качеству электроэнергии, надежности электроснабжения и технико-экономическим показателям проектируемой системы.
В процессе работы над проектом студент вырабатывает практические навыки проектирования, используя теоретические знания, полученные при изучении данной дисциплины и некоторых смежных таких, как «Теоретические основы электротехники», «Электрические измерения», «Безопасность жизнедеятельности» и др. Курсовой проект готовит студентов к выполнению дипломного проекта.
Курсовой проект состоит из пояснительной записки объемом 30-50 страниц и трех чертежей, включающих:
- карту-схему населенного пункта с нанесением электрифицируемых объектов, мест расположения трансформаторных подстанций, трасс воздушных линий (ВЛ) 0,38 кВ с повторными и грозозащитными заземлениями и сечениями проводов;
- карту-схему района электроснабжения от подстанций 110(35)/10 кВ с нанесением трасс линий электропередачи напряжением выше 1 кВ и сечении проводов в них, мест размещения ТП 10(35)/0,4 кВ, пунктов секционирования (СВ) и автоматического включения резервного питания (АВР), дорог и естественных препятствий;
- принципиальную электрическую схему подстанции напряжением10(35)/0,4 кВ и конструктивное изображение какого-либо электрооборудования напряжением 0,38 кВ.
Исходные данные для проектирования
- План электрификации предприятия АПК или района с указанием социальных и производственных объектов.
- Сведения об источниках питания электроэнергией, месте их расположения, потребительских мощностях и т.п.
- Подробные данные о функционировании энергосистемы рассматриваемого объекта.
Графическая часть
- Карта населенного пункта со схематичным нанесением объектов, схемой расположения трансформаторных подстанций и распределительных электросетей 10 и 0,4 кВ, (формат А1).
- Масштабированный график нагрузки (формат А2) и однолинейная принципиальная электрической схема высоковольтной сети электроснабжения населенного пункта (формат А2).
- Принципиальная схема одной из трансформаторных подстанций с усовершенствованным элементом электроснабжения (формат А1).