Електрифікація технологічних процесів на молочнотоварній фермі на 400 голів Агрофірми «Журавушка» Броварського району Київської област

 

КАБIНЕТ МIНIСТРIВ УКРАIНИ

 

НАЦIОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ  БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ  УКРАЇНИ

НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

ФАКУЛЬТЕТ ЕНЕРГЕТИКИ І АВТОМАТИКИ

 

УДК 631.371:621.31

                                               ДОПУЩЕНИЙ ДО ЗАХИТУ

 

                                                               Завідувач кафедри

 

                                 д.т.н., професор                    / Л.С.Червінський /

                                                                                                                                    вчене  звання i ступінь      підпис     ініціали та прізвище

           

____.____.____.

 рік   місяць число

 

 

 

 

 

МАГІСТЕРСЬКА  РОБОТА

 

 

на тему: „Електрифікація технологічних процесів на молочнотоварній фермі

на 400 голів  Агрофірми  «Журавушка» Броварського району Київської  області”

 

 

Спеціальність 8.091903 "Електрифікація і автоматизація сільського господарства"

 

Програма „Електрифіковані технології і електрообладнання у с.-г. виробництві”

  

Спрямування фахове

 

 

 

     Виконав __________________________________________    ________/С.І.Софінський/  

                                                                                                                     підпис                             

 

     Науковий керівник  доц., к.т.н                                                                    / І.М.Голодний/

                                                       підпис 

 

 

 

 

 

 

Київ-2009

 

                                                                  КАБІНЕТ МIНIСТРIВ УКРАЇНИ

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ  І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

ФАКУЛЬТЕТ ЕНЕРГЕТИКИ І АВТОМАТИКИ

Кафедра  електрифікованих технологій в аграрному виробництві

 

                                                                                                    ЗАТВЕРДЖУЮ:

                                                                                                                           Завідувач кафедри 

                                                        д.т.н., професор                           /Червінський Л.С. /

                      підпис 

 

 

ЗАВДАННЯ

на виконання магістерської  роботи

 

студенту (слухачу)  Софінському Івану Станіславовичу

 

Тема роботи: “ Електрифікація технологічних процесів на молочнотоварній фермі на 400 голів Агрофірми «Журавушка» Броварського району  Київської області “  

Затверджена наказом  ректора НУБіПУ від  16.12.08 № 861 „З” 

Термін подання завершеної роботи на кафедру             10 .  03 . 2009

      число місяць   рік

Вихідні дані до роботи «Правила устройства электроустановок»; «Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів»; «Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів»; Статистичні та динамічні характеристики об’єкту проектування

 

Перелік питань, що підлягають дослідженню:

1. Обґрунтувати  систему електрообладнання для  забезпечення виробничих процесів  у кормоцеху  ферми ВРХ.___________________________________________________________________ 

2. Аналіз передових досягнень подрібнення зерна.       ___________________________________

3. Розробити  та провести експериментальні  дослідження регульованого 

 електропривода  зернодробарки.                                                                                    _____

4.Обгрунтувати  заходи з монтажу, експлуатації  та налагодження___________________

електрообладнання_________________________________________________________________________

Науковий керівник магістерської  роботи доц., к.т.н.                             / І.М. Голодний/

підпис 

Завдання прийняв до виконання                                                             / С.І. Софінський /

підпис 

 

Дата отримання завдання   19 . 01 . 2009  

                                                                                                                                              число місяць рік

 

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ,

СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ  І ТЕРМІНІВ

 

ВРХ− велика рогата худоба

КТП − комплексна трансформаторна  підстанція

ТО − технічний огляд

ПР − поточний ремонт

ПУЕ − правила устройства електроустановок

НКП − низьковольтні комплектні пристрої

ЗТП – закрита трансформаторна  підстанція

Q – продуктивність , кг/с;

L – довжина транспортера, м;

ІР54 – ступінь  захисту;

Q – рубильник;

КК – теплове реле;

SB – кнопка;

КМ – пускач;

М – електродвигун;

ЛБ – електролампа;

I – сила струму, А;

U – напруга живлення, В;

P – активна потужність, кВт;

Q – реактивна потужність, кВАр;

S – повна потужність, кВА;

R – активний опір, Ом;

W – споживання електроенергії, кВт×год.;

S – площа поперечного перерізу, мм²;

r - густина матеріалу, Ом×мм²/км;

h - коефіцієнт корисної дії, %;

w - кутова швидкість, рад/с;

M – момент двигуна, Н×м;

t – час, с;

Ф – світловий потік, лм;

Е_Ф – фактична освітленість;

А, В, Н – довжина, ширина, висота приміщення, м;

V – об’єм, м³;

N – кількість голів, гол.;

m – маса однієї тварини, кг.

 

РЕФЕРАТ

Магістерська робота:    101 с., в т.ч.: 23 рис., 29 табл., 11 джерел.

Об`єкт дослідження – процес використання вітрової енергії в Київському регіоні.

Предмет дослідження − тихохідна вітроелектрична станція.

Мета досліджень – зниження затрат енергії на виробництво м’ясо-молочної продукції за рахунок електромеханізації виробничих процесів та використання вітрової енергії.

Методи дослідження: методи математичних досліджень за допомогою MathCAD, Excel та ін.

В магістерській роботі на тему: „Електрифікація технологічних процесів на молочнотоварній фермі на 400 голів Агрофірми «Журавушка» Броварського району Київської області проведений вибір технологічного обладнання для приготування і роздачі кормів, прибирання гною, напування тварин, доїння, підтримання необхідного клімату, водопостачання комплексу, також проведений розрахунок освітлення. Вибрано апарати захисту і керування.

Проведений розрахунок електричних мереж 0,38 кВ, які знаходяться на території ферми. Визначено потужність трансформаторної підстанції  
10/0,4 кВ.

Розроблені заходи з  монтажу, налагодження та експлуатації електрообладнання, розрахована електротехнічна  служба та обґрунтована її структура, складені графіки поточного ремонту електрообладнання.

Детально розглянуто питання використання вітрової енергії в умовах Київської  області, проведено обґрунтування  роботи вітроелектричної станції.

Розглянуті питання  безпеки праці і протипожежної безпеки.

В економічних розрахунках  визначено надійність і довговічність електротехнічного обладнання.

Ключові слова: електропривод, освітлення, вітроелектрична станція, автоматичний вимикач, електромагнітний пускач.

 

ЗМІСТ

 

Вступ ……………………………………………………………………... 1. Виробничо-господарська  характеристика господарства і  стан його електрифікації …………………………………………………………… 1.1 Виробничо-господарська  характеристика господарства ………. 1.2 Стан електрифікації  господарства ………………………………. 1.3 Характеристика ферми ВРХ ……………………………………... 2. Проектування електрифікації  виробничих процесів ………………. 2.1 Вибір технологічного  обладнання ………………………………. 2.2 Розрахунок та вибір  електропроводу …………………………… 2.3 Розрахунок та вибір  вентиляційної установки …………………. 2.4 Розрахунок обладнання для водопостачання …………………… 2.5 Розрахунок освітлення …………………………………………… 3.  Використання енергії вітру для нагрівання води на технологічні потреби ………………………………………………………………... 3.1 Актуальність і  проблеми використання вітрової  енергії ………. 3.2 Вибір вітрової станції для Київського регіону …………………. 3.3 Техніко-економічна  оцінка розробки …………………………… 4. Електропостачання  ферми ВРХ …………...………………………... 4.1 Розрахунок електричних  навантажень та вибір джерел  живлення ………………………………………………………………… 4.2 Вибір проводу вводу і розподільчих пристроїв ………………… 4.3 Розрахунок електричних  мереж 0,38 кВ ………………………… 4.4 Перевірка можливості  пуску двигуна при відхиленні  напруги … 4.5 Перевірка захисної  апаратури на спрацювання при  однофазному та при трифазному  короткому замиканні ……………… 5. Монтаж, налагодження  та експлуатація електротехнічного  обладнання ……………………………………………………………… 5.1 Організація монтажу  та налагодження енергетичного  обладнання ………………………………………………………………. 5.2 Розрахунок обсягу  робіт по обслуговуванню електричного обладнання ………………………………………………………………. 5.3 Розрахунок річних трудозатрат проведення ТО і ПР електротехнічного обладнання ………………………………………… 5.4 Планування ТО і ПР електротехнічного обладнання …………… 5.5 Заходи по раціональному використанні електроенергії …………             6. Охорона праці ………………………………………………………… 6.1 Безпечність ферми  ВРХ молочного напрямку …………………. 6.2 Розрахунок споживчої трансформаторної підстанції 10/0,4 кВ .. 6.3 Блискавкозахист будівель і споруд ……………………………… 6.7 Пожежна безпека …………………………………………………. 7. Техніко-економічна оцінка засобів електрифікації виробництва …. Висновки ………………………………………………………………… Література ………………………………………………………………..

Стор. 7   8 8 10 12 14 14 17 28 33 39   49 49 50 56 57   57 62 64 67   69   73   73   74   76 79 80             83 85 89 94 95 96 100 101

 

 

ВСТУП

Вирощування і утримання  молочних корів є однією з головних галузей тваринництва. Головна мета цієї галузі – значне збільшення виробництва  продукції при зниженні собівартості. Для досягнення цієї мети в сучасних умовах це можливо при ефективному використанні комплексної механізації та автоматизації. Головною умовою для підвищення продуктивності є всебічне використання електроенергії.

Комплексна електрифікація – це вища, економічно ефективніша  і раціональна стадія електрифікації виробничих процесів. Вона передбачає гармонійне поєднання прогресивної машинної технології виробництва, автоматизованої системи електрифікованих машин, раціональної організації праці і виробництва при всебічному використанні електроенергії, що забезпечує значне зростання продуктивності праці, збільшення кількості і підвищення якості сільськогосподарської продукції.

Досвід передових електрифікованих сільськогосподарських підприємств  показує, що застосування електропривода в стаціонарних виробничих процесах порівняно з механічним приводом дає економію затрат праці на 20-30%.

Мета роботи – зниження затрат енергії на виробництво м’ясо-молочної продукції за рахунок електромеханізації виробничих процесів та використання вітрової енергії.

Задачі дослідження:

1. Обґрунтувати систему електрообладнання для забезпечення виробничих процесів на фермі ВРХ.
2. Розробити та провести експериментальні дослідження тихохідної вітроелектростанції.
3. Розрахувати електропостачання ферми.
4. Провести техніко-економічні розрахунки проекту.

Об’єкт дослідження – процес використання вітрової енергії.

Предмет дослідження – тихохідна вітрова станція.

Методи дослідження: При розв’язанні поставлених задач використовувались методи математичних досліджень за допомогою Matcad, MatLab, Exсel та ін.

 

1. ВИРОБНИЧО-ГОСПОДАРСЬКА  ХАРАКТЕРИСТИКА ГОСПОДАРСТВА І  СТАН ЙОГО ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ

 

1.1 Виробничо-господарська характеристика господарства

Агрофірма «Журавушка»  Броварського району Київської області  знаходиться за 15 км від районного  центру м. Бровари. Господарство розміщене  в зоні помірного клімату. Середня  температура повітря зимою мінус 12 ⁰С, літом – 18 ⁰С, середня швидкість вітру для даної території –  
8 м/с.

Основне виробниче  направлення господарства – молочно  товарне.