Thiết kế cấp điện cho trang trại

Trong điều kiện mới của nền kinh tế thị trường, chính sách sử dụng đất đai đang được thực hiện nhằm phát triển rộng rãi các trang trại với các chuyên ngành khác nhau, trang trại gia đình, thành lập các doanh nghiệp cho thuê, mở rộng các doanh nghiệp sơ chế và bảo quản nông sản. các sản phẩm. Về vấn đề này, trong thiết kế hệ thống điện khí hóa cho các cơ sở này, nên áp dụng các giải pháp mới, đơn giản hơn và kinh tế hơn để phân phối điện ở khu vực nông thôn, đơn giản hóa so với ba pha truyền thống.

Việc đưa điện áp cao vào được thực hiện với dây dẫn trần và đưa dây dẫn điện áp thấp từ máy biến áp vào thiết bị đóng cắt điện áp thấp và đầu ra của các đường dây 0,38 kV từ thiết bị đóng cắt được thực hiện với dây dẫn cách điện. Thiết bị của trạm biến áp được bảo vệ khỏi quá điện áp khí quyển bằng các chống sét van 10 và 0,4 kV được lắp đặt trên đầu vào 10 kV và trên các thanh cái 0,4 kV. Máy biến áp được bảo vệ bằng cầu chì điện áp cao.

Về phía điện áp thấp, mạch trạm biến áp có hai phiên bản bảo vệ ngắn mạch nhiều pha. và quá tải xuất tuyến 0,38 kV: công tắc tự động với rơle dòng điện ở dây trung tính và cầu chì với cầu dao. Hệ thống chiếu sáng đường phố được điều khiển tự động (công tắc từ từ rơle ảnh) hoặc thủ công (chuyển mạch gói).

Toàn bộ mạng phân phối (trước đây được thực hiện ở điện áp 0,38 kV) với sơ đồ kết nối quá cảnh được thực hiện hoàn toàn thông qua một bộ ngắt kết nối duy nhất ở giá đỡ cuối của đường dây trên không 10 kV ở đầu một nhóm các trạm biến áp. Máy biến áp điện và thiết bị đóng cắt điện áp cao của trạm biến áp cực được phục vụ từ tháp kính thiên văn và thiết bị đóng cắt điện áp thấp từ mặt đất.

Sơ đồ đề xuất dự kiến ​​lắp đặt một bảng đường dây trên không 10 kV của máy biến áp điện ba pha lên đến 100 kVA với phân phối năng lượng ở điện áp 0,4 kV thông qua việc xây dựng các đường dây truyền tải ngắn mà không xây dựng đường dây trên không 0,38 kV. Sơ đồ này cũng cung cấp kết nối máy biến áp một pha để cung cấp năng lượng cho các trang trại nhỏ. Ngoài tải một pha, ba pha, chẳng hạn như động cơ điện không đồng bộ, có thể được kết nối với mạng một pha theo sơ đồ kết nối đặc biệt. Sơ đồ này đại diện cho một hệ thống phân phối nông thôn một pha ba pha.

Trong quá trình nghiên cứu kinh tế kỹ thuật các phương án cấp điện cho hệ thống truyền thống (có HV 0,38 kV) và đề xuất (không có HV 0,38 kV), theo các chuyên gia, chi phí cụ thể cho vật liệu xây dựng chính trên 1 kVA với công suất lắp đặt theo phương pháp mới: giảm 25% mức tiêu thụ bê tông để sản xuất giá đỡ; mức tiêu thụ dây nhôm giảm 53%; chi phí thép để sản xuất các trạm biến áp giảm 36% và chi phí xây dựng giảm 10%.

Những kết quả này cho thấy hệ thống cung cấp điện một pha ba pha 0,38 kV cho người tiêu dùng nông thôn mà không cần xây dựng đường dây trên không cũng hiệu quả hơn cho điện khí hóa trang trại.

Việc tổ chức điện khí hóa trang trại bao gồm ba giai đoạn: thiết kế, xây dựng và lắp đặt công trình và vận hành kỹ thuật lắp đặt điện.

Một dự án trang trại điển hình có tất cả các dữ liệu cần thiết để sản xuất công việc lắp đặt thiết bị điện xử lý và hệ thống dây điện bên trong. Các công việc này có thể được thực hiện độc lập bởi nhân viên nông nghiệp có trình độ học vấn về điện và kinh nghiệm chuyên môn, cũng như thực hiện các tính toán kỹ thuật cho nguồn điện bên trong của cơ sở, nếu nó được xây dựng riêng lẻ mà không sử dụng dự án tiêu chuẩn. Việc lắp đặt hệ thống dây điện bên trong được thực hiện theo đúng yêu cầu PUE, PTB và PTE và các tài liệu quy định khác và thiết bị công nghệ, ngoài ra, phù hợp với thông số kỹ thuật của nhà máy và các yêu cầu kỹ thuật nông nghiệp hoặc động vật đặc biệt.

Bên ngoài Nguồn cấp giữa một trang trại cụ thể và nguồn thực phẩm gần nhất, thường là riêng lẻ.Đối với nông dân, điều rất quan trọng là giải pháp kỹ thuật và xây dựng của phần cấp điện qua lưới truyền tải điện bên ngoài là tối ưu về mặt kinh tế.

Khi tối ưu hóa nguồn điện bên ngoài, các khu vực kết hợp tải điện của nền kinh tế và khoảng cách của nó với nguồn điện được xác định, xem xét một số tùy chọn để kết nối với mạng điện, từ đó chọn tùy chọn tối ưu:

• kết nối với điểm cuối hoặc đường cao tốc của đường dây trên không 0,38 kV hiện có đi qua khu định cư này;

• kết nối thông qua một đường dây trên không 0,38 kV được xây dựng riêng biệt, được cấp điện từ trạm biến áp 10 / 0,4 kV hiện có mà không cần thay thế hoặc thay thế máy biến áp có công suất cao hơn;

• kết nối thông qua các trạm biến áp 10 / 0,4 kV được xây dựng và đường dây trên không 10 kV (có thể thông qua hệ thống phân phối một pha ba pha hỗn hợp đã thảo luận ở trên) kết nối với đường dây trên không 10 kV đang hoạt động gần trang trại hoặc lô đất của nông dân.

Có thể xem xét tùy chọn cung cấp năng lượng tự trị cho trang trại từ các nhà máy điện nhỏ nếu trong nghiên cứu khả thi, nó tỏ ra tối ưu so với cung cấp điện từ hệ thống điện tập trung, ví dụ như trong trường hợp khoảng cách đáng kể đến các cơ sở lưới điện.

Đối với các trang trại, doanh nghiệp vừa và nhỏ, nên sử dụng các nhà máy điện diesel có công suất danh định là 8 ... 50 kW, và đối với các cơ sở ở xa và theo mùa, cũng nên sử dụng các thiết bị xoay chiều ba pha di động.Nên sử dụng các đơn vị xăng-điện thống nhất của dòng AB với điện áp 400 V, ví dụ: AB-4-T400-M1 (TUOBA.516.022-73) - công suất 4 kW, trọng lượng 185 kg cho từng bãi.

Các nhà máy điện diesel được trang bị máy phát điện đồng bộ ba pha với điểm đầu ra bằng 0, giúp khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ ở chế độ không tải với công suất bằng 50 ... 70% công suất danh định, cho phép quá tải 10% trong 1 giờ ; 15% — 0,4 giờ; 20% — 0,1 giờ; 25% — 5 phút; 40% — 3 phút; 50% — 2 phút; 100% — 1 phút Khoảng thời gian giữa các lần quá tải tiếp theo ít nhất phải là 10 giờ.

Các nhà máy điện diesel được chọn theo tổng công suất kết nối của các máy thu điện hoạt động đồng thời, được xác định trong thời gian tối đa nửa giờ trong khoảng thời gian có tải cao nhất, có tính đến hệ số công suất trung bình của chúng. Khi tạo lịch trình quy trình, các quy trình phải được bảo toàn hoàn toàn sẽ được xem xét trước tiên, sau đó là các quy trình có thể được bảo dưỡng trong phạm vi công suất hạn chế. Bạn cũng nên đặt mục tiêu giảm tải thiết kế bằng cách giảm công suất cần thiết cho một số quy trình, chuyển một số quy trình nhất định sang các thời điểm khác trong ngày, v.v.

Điện do DPP tạo ra phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau: tần số hiện tại — ở mức 50 + -2 Hz ở công suất 250 kW và 50 + -5 Hz — ở mức cao hơn, nếu người tiêu dùng năng lượng không áp đặt cao hơn yêu cầu; điện áp ở các cực của máy thu điện không được vượt quá giới hạn cho phép (10% — tại các khu liên hợp, trang trại chăn nuôi gia cầm và doanh nghiệp lớn; 12,5% — tại các doanh nghiệp nông nghiệp khác). đến 25% dòng điện danh nghĩa được phép, với điều kiện là dòng điện này không vượt quá giá trị danh nghĩa trong bất kỳ pha nào của mạng. Sự không đối xứng của điện áp nguồn không được vượt quá 5 ... 10%.

Để giảm giá thành sản phẩm nông nghiệp, cần phải giảm tiêu thụ điện và năng lượng cho sản xuất của nó. Giảm cường độ điện của sản phẩm có thể đạt được bằng cách giảm tổn thất điện năng vô lý về mặt công nghệ trong lắp đặt điện và sử dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng trong các quy trình sản xuất, bao gồm cả công nghệ điện. Ví dụ, cung cấp hiệu quả công nghệ cần thiết với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn bằng cách sử dụng đèn, bộ tản nhiệt và các thiết bị đặc biệt khác cho thiết bị điện. Tự động hóa các quy trình sản xuất giúp tiết kiệm đáng kể năng lượng, việc giới thiệu giúp tự động duy trì vi khí hậu trong các cơ sở chăn nuôi và trồng trọt ở chế độ tối ưu. Các thiết kế của nồi hơi điện và thiết bị sưởi ấm ngày nay được sử dụng rộng rãi để đáp ứng nhu cầu nhiệt của các trang trại có quy mô khác nhau với đủ năng suất.

Xét về độ tin cậy cung cấp điện, các trang trại thuộc người dùng loại III.

Rastorguev V.M.