Электрификация свинарника – маточника в условиях СПК «Земледелец» Берёзовского района с разработкой схемы управления местным обогревом

Р * и L *: ε1=98лк, ε2=98лк, ε3=12лк, ε4=2лк,

Суммарная освещённость равна:

Σε = ε1+ ε2 + ε3 + ε4      (   17  )

Σε = 98 + 98 + 12 + 2 = 210лк

Определяем линейную плотность  светового потока:

Ф *=;       (  18  )

Где: Кз коэффициент запаса, для люминисцентных ламп – Кз = 1.3...2.0

 

μ - коэффициент добавочной освещённости для люминисцентных ламп – 1.15

 

Принимаем  Кз = 1.5;  μ =1.15

Ф *= = 1211 лм/м     (   19    )

По величине Ф * находим полный Ф поток светящейся линии, требующейся для обеспечения нормативной освещённости Ен в контрольной точке М:

 

По справочнику из таблицы выбираем лампу для светильника ЛБ со световым потоком – 1900 лк

Вычисляем число светильников в  линии:

N =   = = 42       (    20   )

 

Принимаем  42 светильника  в ряду

Определяем монтажное  расстояние светильников:

ℓℓр =          (    21   )

где : Σℓℓk – сумма всей длины светящейся линии

 

 

ℓℓр = = 0.35 м

Проверим условие  ℓℓр < Нр / 2 = 1.3

Установленная мощность освещения  помещения определяется по формуле:

Руст = Nnв × n Рл       (   22   )

Руст = 42 × 5 × 1 × 40 = 8400 Вт = 8.4 кВт

Рассчитаем освещение в помещении  для обслуживающего персонала методом  удельной мощности.

Выбираем общую систему освещения:

Тип светильника: ЛСП 18; количество ламп 2; мощность лампы Рл = 40 Вт, тип кривой силы света Д–1

Определяем расчётную высоту подвеса  над рабочей поверхностью:

Нр = 3 – (0.4 + 0) = 2.6 м

Определяем расстояние между светильниками:

LА= (1.2…1.6) × 2.6 = (3.12…4.16)м

Принимаем LВ = LА = 4м

Определяем расстояние от светильника  до стен:

LА = LВ = 0.25L =0.25 × 4 = 1м

Определяем количество светильников в ряду – nА и количества рядов nВ:

nА = +1 = +1 = 2.85     Принимаем 3 светильника

nВ = +1 = +1 = 1 ряд     (  23  )

Принимаем коэффициенты отражённости стен - ρс , потолка - ρп , рабочей поверхности - ρр

ρп = 50%

ρс =30%

ρр = 10%

Минимальная норма освещённости Еmin = 50лк

Определяем  удельную мощность по таблице (Кудрявцев стр. 70)

Руд. = 8.9 вт/м²

Определяем действительное значение удельной мощности:

Руд = Руд × к1 × к2 Еmin/100

 

где    к1 – коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению

 .= = 0.87

к2 - коэффициент приведения коэффициентов  отражения поверхностей

помещения к табличному значению

к2 =   =  = 0.91

Руд д = 8.9 × 0.87 × 0.91 × 150/100 = 10.5  Вт/м

Определяем количество светильников

N = = = 3.7           (   24   )

Принимаем 4 светильника, источник света лампы – ЛБ40

Расчёт других помещений  производим аналогично. Результаты расчётов сводим в таблицу 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Разработка и расчёт внутренних силовых и осветительных сетей

 

Общую мощность освещения разбиваем на группы. Определим количество групповых щитков, место их расположения и произведём разбивку трассы сети.

Ориентировочно количество групповых  щитков определяем по формуле:

                 (   25   )       

где r – рекомендуемая протяжённость групповой линии, м

Для двухпроводной линии (U = 220 В)   r = 35м

        (   26   )     

Принимаем один щиток  освещения.

По таблице из справочника  выбираем щиток типа ЯОУ – 8502 с количеством групп 12, автоматические выключатели марки АЕ1031 – 1

Произведём разбивку трасы сети освещения. ПУЭ допускает устанавливать на одну группу 20 светильников с лампами накаливания мощностью Рл = 100Вт, или 50 светильников с люминисцентными лампами мощностью Рл = 40Вт. 10 % от всего количества светильников выделим на дежурное освещение.

Произведя разбивку трассы сети освещения, определим мощность каждой группы путём суммирования мощностей светильников, которые мы взяли в эту группу.

Затем определяем номинальный  ток каждой группы. Для однофазных линий осветительных проводок с лампами накаливания:

Ip =   ;         (    27   )

Для осветительных проводок с люминисцентными лампами номинальный  ток группы определяется

Ip =           (  28   )

Ip = = 7 А

Аналогично производим расчёт для всех остальных групп. Те группы, где нагрузка смешена (присутствуют как лампы накаливания, так и  люминисцентные лампы), рассчитываем номинальный  ток отдельно для каждой нагрузки, а затем суммируем эти токи и получаем ток группы:

 

Iгp10 = + = 4.3 А       (  29   )

Затем для группы 10 выбираем ток расцепителя для автомата АЕ10–31–1

Для группы 5 выбираем кабель АВВГ 3×2,5.

Площадь сечения провода  проверим по допустимым потерям напряжения. В соответствии с ПУЭ потеря напряжения (∆U) внутренних электропроводок не должна превышать для осветительной сети 2,5 %.

Рассчитаем потерю напряжения для группы, у которой самый  большой момент, т.е. для группы 5.

 

 

Вычерчиваем схему для группы светильников

 

 

Определим момент нагрузки:

М = Р × ℓ        (  30   )

М аб = Р × ℓо             

где    Р – мощность группы, кВт

         ℓо – расстояние до разветвления, м             

 

М аб = 1.12 × 5.3 = 5.9 кВт ×  м

М бк = Р1 × ℓо’ + Р2×( ℓо + ℓ1) + Р3 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 ) + Р4 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 ) + Р5 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4) + Р6 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5) + Р7 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6) + Р8 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7) + Р9 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8) + Р10 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8 +ℓ9) + Р11 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8 +ℓ9 +ℓ10) + Р12 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8 +ℓ9 +ℓ10 +ℓ11) + Р13 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8 +ℓ9 +ℓ10 +ℓ11 +ℓ12) + Р14 ×( ℓо’ + ℓ1 + ℓ2 +ℓ3 +ℓ4 +ℓ5+ℓ6 +ℓ7 +ℓ8 +ℓ9 +ℓ10 +ℓ11 +ℓ12 +ℓ13) 

Мбо=40×10¯³ +0,04(2,23+4,71)+0,04(2,23+4,71×2)+0,04(2,23+4,71×3)+0,04

(2,23+4,71×4) +0,04(2,23+4,71×5) +0,04(2,23+4,71×6) +0,04(2,23+4,71×7) +0,04(2,23+4,71×8) +0,04(2,23+4,71×9) +0,04(2,23+4,71×10) +0,04(2,23+4,71×11) +0,04(2,23+4,71×12) ×0,04+0,04(2,23+ 4,71×13)=20 кВт · м

 М бк = 0,04 ×5,83+(20 – 0,04 × 2,23) =20, 144  кВт · м    

 

М=Маб+Мбк+Мбо

 

М=5.9+20+20,144=46,044 кВт · м     

 

 

Определяем потерю напряжения на участке:

∆U=          (   31  )

 

где с – коэффициент, учитывающий напряжение сети, род тока, материал

            провода, количество проводов

          q- сечение провода, мм²

 

∆U=46,044/7,4×2,5=2,49%

 

∆U=2,49% < ∆Uдоп = 2,5%        условие выполняется.

Результаты расчёта заносим в таблицу 5.

 

 

 

 

 

 

1.6 Определение расчётной нагрузки на вводе и выбор способа ввода.

 

Расчётные нагрузки на вводе  в отдельные здания и сооружения сельскохозяйственного назначения определяют согласно рекомендациям руководящих материалов по проектированию электроснабжения сельского хозяйства один из следующих методов: метод построения сменного или суточного графика электронных нагрузок. Им пользуются в тех случаях, когда точно известен распорядок работы предприятия, электроприёмники которого действуют в длительном режиме. Сначала составляют сменный технологический график работы предприятия с указанием операций, типов машин, мощностей электродвигателей и других электроприёмников, значений потребляемых мощностей.

Определяем потребляемую мощность электроприёмников

 

Рпотр=               (   32   )

 

где Рн – номинальная мощность электродвигателя кВт

       2 – коэффициент полезного действия электродвигателя

       Кз дв. – средний коэффициент загрузки электродвигателя по активной

                      мощности.

Находим потребляемую мощность освещения

Рпотр = = 14.3 кВт

Найдём потребляемую мощность установки ТСН – 160.

Удаление навоза производится последовательно, т.е. сначала включается один навозоуборочный огрегат ТСН – 160, а после того как он включится, включится другой, значит:

 

Рпотр1 = = 3.3 кВт

 

 

Рпотр2 = 1.5 ×0.7/0.78 = 1.3 кВт

Найдём потребляемую мощность установки СФОЦ – 100 – 0,5/и 1

Установки СФОЦ – 100 – 0, 5/и 1 работают в автоматическом режиме, т.е. время работы узнать невозможно. Поэтому для расчёта принимаем, что установки СФОЦ работают вместе всю рабочую смену:

Рпотр = 2 × + 2 × = 204.3 кВт

Найдём потребляемую мощность водонагревателя ЭВФ - 15

 

Рпотр = = 16.7 кВт

Найдём потребляемую мощность кормораздатчика КСП – 0,8: кормораздача производится одним  рабочим. Значит, для расчёта берём  мощность одного кормораздатчика, но при кормораздаче все три двигатели не работают вместе – сначала один, а затем два других, тогда:

 

 

 

Рпотр = 82 = 2.6 кВт

Составим сменный технологический график, затем график электрических нагрузок. Когда составлен электрический график нагрузок, определяют полную мощность на вводе:

 

Sрасч =Ррасч./cosφ

 

где сosφ – коэффициент мощности на вводе данного потребителя при                     максимальной нагрузке. (Каганов, ст.128).

       Ррасч.  –  расчётная мощность, получившаяся из графика электрических нагрузок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Рисунок 2    График электрических нагрузок.

В общем случае расчётную (максимальную) мощность принимают  по получасовому максимуму графика нагрузок, но в нашем случае максимум нагрузок по графику длится менее получаса, тогда максимальную мощность на вводе принимаем равной эквивалентной мощности, которая определяется по формуле:

 

Рэкв =                (  33    )

где      Р1 и Р2  - максимальные нагрузки по графику, длительность которых в

                              сумме не менее получаса, кВт

             t1 и t2   - длительность нагрузок.

 

 

Рэкв =    = 228 кВт

 

 

Коэффициент мощности определяется в зависимости от выражения:

      (     34      )

 

где           РТ - установка мощности тепловых электроприёмников

                ∑Р - общая установленная мощность

 

 = 15+90×2/15+2×(4+1.5)+2×(3+0.75+0.75)+2×7.5+9.96+2×90

= =0.85

15+90×2/15+2×(4+1.5)+2×(3+0.75+0.75)+2×7.5+9.96+2×90

 

 

По таблице (Каганов, ст.129) определяем   cosφ = 0.96, тогда:

Sрасч = = 233 кВ×А

Определяем ток на вводе:

I =                (   35   )

 

I = = 354.4 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Специальная часть

2.1 Анализ существующих технологий.

 

 

Основными областями  применения электротермического оборудования являются животноводческие и птицеводческие помещения, сооружения защищенного грунта, хранилища сельскохозяйственной продукции.

По способу использования  электрической энергии различают:

• оборудование прямого отопления (с аккумуляцией и без аккумуляции теплоты;
• косвенного отопления (с тепловыми насосами или теплообменником).

В зависимости от применяемого оборудования различают несколько видов электрического отопления:

• электрокалориферное;
• электрокотельное;
• электропечное;
• элементное;
• лучистое;
• электрообогреваемые полы и панели;
• комбинированное.

Создание оптимального микроклимата позволяет при одинаковом уровне кормления повысить прирост  живой массы на откорме КРС  на 20…25%, надои молока на 15…20%.

Системы общего отопления  не позволяют создать одинаково  комфортные условия микроклимата во всех зонах животноводческого помещения.

 

 Эта проблема легко  решается с помощью применения  устройств местного обогрева.

 В данном дипломном  проекте применяется контактно-конвективный  обогрев с помощью устройства  электрообогреваемого пола. Этот способ обогрева дает большой экономический и биологический эффект.