Реконструкция электроснабжения колхоза "Прогресс"

Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. На сельское хозяйство приходится около 30 % потребления электроэнергии, поэтому вопросам электроснабжения сельскохозяйственных предприятий уделяется большое внимание.

Развитие народного хозяйства и требования научно-технического прогресса диктуют необходимость совершенствования сельскохозяйственной электроэнергетики путем внедрения автоматизации технологических процессов, систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий и решения проблемы энергосбережения и экономии электрической энергии.

Главной проблемой на этом этапе является создание рациональных систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий. Созданию таких систем способствует следующее:

- выбор и применение рационального трансформирования энергии;

- выбор рациональных напряжений, что значительно снижает потери электрической энергии при её распределении;

- правильный выбор мест размещения подстанций, что минимизирует годовые приведенные затраты;

- совершенствование методики определения электрических нагрузок;

- рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, а также схем электроснабжения и их параметров, что ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности;

- решение задачи симметрирования электрических нагрузок.

Общая задача оптимизации систем электроснабжения включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил.

В настоящее время сельское хозяйство Брянской области, как и по всей России, испытывает определённые трудности, связанные с изменениями экономических отношений. Во многих хозяйствах наблюдается значительный спад сельскохозяйственного производства, что, конечно, вызывает снижение потребления электроэнергии, появление в связи с этим недогрузки электрооборудования сельских трансформаторных подстанций и линий электропередачи. Одновременно с этим, в связи с изменениями экономических отношений в сторону рыночных, значительно возросли требования к надёжности электроснабжения тех сельскохозяйственных объектов, от бесперебойной работы которых зависит экономическое и финансовое благополучие сельскохозяйственных предприятий. В первую очередь это следует отнести к отрасли молочного животноводства, как отрасли, способной поставлять продукцию круглый год, практически без сезонных изменений количества и качества производимого молока.

Данный дипломный проект посвящен реконструкции электроснабжения колхоза «Прогресс» Клинцовского района с целью повышения надёжности электроснабжения молочно-товарной фермы отделения «Медведово», сокращения недоотпуска электроэнергии и снижения потерь продукции.

1. Характеристика предприятия и электроснабжения

1.1 Краткая характеристика предприятия и его электроснабжения

Колхоз «Прогресс» расположен в Клинцовском районе Брянской области. За хозяйством закреплено около 3000 га земли, в том числе 2480 га сельскохозяйственных угодий, из которых под пашню выделено 2157 га, сенокосы 136 га и пастбища 187 га.

Производственное направление колхоза зерновое с развитым животноводством, включая свиноводство, молочное и мясо - молочное животноводство и коневодство.

В структуре посевных площадей сельхозпредприятия зерновые не превышают 60%, кормовые – 39%. Численность работников, занятых в основном производстве, составляет 123 человека, из них механизаторы – 21 человек, животноводы – 42 человека. Имеется 14 тракторов, 6 зерновых, картофеле- и свеклоуборочных комбайнов, 13 грузовых автомобилей.

Основные производственные фонды колхоза составляют 16845 тыс. рублей, общая рентабельность по хозяйству – 34%.

Центральное отделение колхоза «Прогресс», расположенное в селе Медведово Клинцовского района, занимается производством молока – основного вида продукции совхоза - на молочно-товарной ферме с дойным стадом 800 голов. На ферме имеются два коровника по 200 голов и один коровник на 400 голов дойных коров, четыре телятника по 120 голов, помещение для ремонтного и откормочного молодняка на 180 голов, родильное отделение на 50 мест, конюшня на 80 голов, вспомогательные помещения и сооружения. Электрические нагрузки по объектам фермы приведены в таблице 1.1, а в таблице 1.2 сведены данные по расходу электрической энергии в основных подразделениях отделения «Медведово».

Таблица 1.1 - Электрические нагрузки по объектам фермы

Электроснабжение отделения «Медведово» осуществляется от трёх трансформаторных подстанций, распределение нагрузок которых также видно из таблицы 2. Подстанции питаются от независмых воздушных линий напряжением 10 кВ через масляные выключатели типа МВ-10 от шин 10 кВ подстанций Киваи 35/10 кВ и Логоватое 35/10 кВ. Длина линии 10 кВ от подстанции Киваи 10,7 км, от подстанции Логоватое – 9 км. Линия 10 кВ от подстанции Киваи управляется линейным разъединителем ЛР-1, а от подстанции Логоватое – комплектным разъединителем КР-2.

Таблица 1.2 – Расход электрической энергии в 2005 году, кВт·часов

Несмотря на наличие резервной линии электроснабжения, надёжность обеспечения потребителей на молочно-товарной ферме электроэнергией оказалась низкой. Расстояние между разъединителями ЛР-1 и КР-2 составляет около 1050 м. В результате при аварии на основной снабжающей линии электропередачи 10 кВ вторая, резервная линия 10 кВ подключается не сразу, имеет место длительный перерыв в электроснабжении, что приводит к значительным потерям производимой продукции из-за недоотпуска электроэнергии.

Другой недостаток существующей схемы электроснабжения заключается в использовании масляных выключателей, которые обладают невысокими эксплуатационными показателями и низкой надёжностью. Эти выключатели также ухудшают надёжность электроснабжения сельхозпредприятия.

Кроме того, трансформаторные подстанции открытого типа, используемые в существующей схеме электроснабжения, значительно уступают по многим показателям, и, в первую очередь, по эксплуатационным и по надёжности подстанциям закрытого типа.

Ещё один недостаток существующей схемы электроснабжения связан с изменениями потребления электрической энергии.

Снижение потребления электроэнергии на производственные нужды привело к падению загрузки подстанций. Следовательно, снизилась эффективность использования электрооборудования подстанций, повысились относительные потери электроэнергии непроизвоственного характера, выросли относительные потери на холостой ход трансформаторов.

В связи с падением сельскохозяйсвенного производства и соответствующим снижением потребления электроэнергии центр тяжести потребления электроэнергии сместился в сторону однофазных потребителей – жилых домов с. Медведово. По этой причине резко возросла несимметрия нагрузки во внутренней сети отделения «Медведово», снизились качественные показатели электроэнергии и, как следствие, возросла аварийность электрооборудования трансформаторных подстанций ТП1, ТП2 и ТП3.

Рост аварийности на подстанциях привел к снижению надёжности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Выросли потери колхоза за счёт недополученной продукции в связи с отключениями электроэнергии. Так по данным экономической службы колхоза «Прогресс» при отключении электроэнергии и срыве доения продуктивность коров снижается в первый день на 20%, во второй – на 10% и в третий – на 5%. В результате недополучения молока колхоз теряет за три дня при дневном надое на ферме 7723 кг молока 18372 рублей. Если учесть, что зимой таких отключений электроэнергии бывает не одно и не два, то можно представить насколько сильно снижается эффективность производства, падает рентабельность производства.

Наконец, наличие трёх действующих трансформаторных подстанций приводит к неоправданным эксплуатационным затратам, которые ложатся тяжёлым бременем на плечи сельскохозяйсвенного предприятия, что также снижает как эффективность производства и его рентабельность.

1.2 Техническое задание на проектирование электроснабжения колхоза «Прогресс» Клинцовского района

Исходные данные для проектирования электроснабжения:

1. Генеральный план молочно-товарной фермы с нанесенной на него существующей схемой электроснабжения.

2. Электроснабжение фермы осуществляется от подстанции Киваи 35/10кВ по воздушной линии напряжением 10 кВ (основное питание). Резервное питание от подстанции Логоватое 35/10кВ по воздушной линии 10 кВ длиной 9 км.

3. Расстояние проектируемой подстанции закрытого типа от подстанции Киваи – 10,7 км.

4. Расчетные нагрузки объектов приведены в таблице 1.1.

5. Напряжение всех электроприемников - 380/220 В.

6. Электроприемники I категории – пожарные насосы на ферме суммарной мощностью 50 кВт.

7. Предусмотреть автоматическое включение резервного электроснабжения.

8. Район по толщине стенки гололеда – 1.

9. Роза ветров - преимущественно юго-западное направление.

10. Коррозийная активность грунта - низкая.

11. Тариф на электроэнергию двухставочный: основная плата за 1 кВт заявленной мощности 59,5 руб. (1 кВт/мес.), дополнительная плата 52 коп./кВт·ч.

12. Потребители с суммарной максимальной нагрузкой Р_макс= 184 кВт при коэффициенте мощности соsφ = 0,876.

13. Выполнить замену трансформаторных подстанций ТП-1, ТП-2 и ТП-3 одной подстанцией закрытого типа ЗТП 10/0,4 с двумя трансформаторами по 160 кВА.

2. Расчет электроснабжения отделения «Медведово»

2.1 Исходные данные для проектирования

Объект проектирования представляет собой производственную зону отделения «Медведово» и включает потребители, перечисленные с максимальными дневными нагрузками в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Нагрузочные характеристики потребителей