Совершенствование электрификации МТФУХ "Кокино" (стр. 6 из 12)

Силовой и осветительный щит располагаем в сухом помещении и соединяем между собой четырехжильным кабелем АНРГ.

Остальную осветительную сеть проводим проводом АПВ.

В стойловом помещении провода прокладываем на тросах проводом АВТВ.

Рисунок 2.1 Расчётная схема осветительной сети

Для остальных помещений провода прокладываем по несгораемым конструкциям, кроме помещений с агрессивной химической средой, в которых электропроводку необходимо прокладывать в трубах.

Сечения проводов и кабелей выбирают исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения.

В процессе монтажа и эксплуатации электрические провода и кабели испытывают механические нагрузки, которые могут привести к обрыву токоведущих жил.

Для исключения механического повреждения, ПУЭ ограничивает минимальное сечение проводов в зависимости от способов прокладки и материала, токоведущих жил.

Расчёт сечения проводов осветительной сети производим с целью минимизации расхода проводникового материала

(2.26)

где

- сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт∙м;

- сумма моментов ответвлений с другим числом проводов, чем у рассчитываемого участка, кВт∙м;

- коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов расчётного участка и в ответвлениях, [8, табл.6];

- допустимая потеря напряжения, %;

С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе, [8, табл.5]. Данные, полученные в результате расчётов параметров осветительной сети, заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 – Результаты выбора сечения проводов

Номер участка	М, кВт∙м	S, мм2	SГОСТ, мм2	∆U, %
СО	44,85	9,83	10	0,102
1 ГРУППА ОЕ	0,56	2,11	2,5	0,42
ЕЖ	13,9	1,23	2,5	0,166
ЖЗ	5,25	0,98	2,5	0,22
ЗИ	12,1	2,44	2,5	0,169
ИК	5,05	1,99	2,5	0,477
КЛ	28,6	1,15	2,5	1,12
ЛМ	8,9	2,1	2,5	0,144
МН	4,68	1,67	2,5	0,31
2 ГРУППА ОВ	84,7	5,45	6	0,32
ВГ	23,5	5,6	6	0,2
ГД	15	3,57	4	0,19
ДР41	61,88	1,87	2,5	1,26
ВР84	40,6	2,15	2,5	0,54
ВР101	61,88	2,36	2,5	0,39
ГР71	55,1	1,51	2,5	1,13
ДР54	40,6	1,23	2,5	0,83
3 ГРУППА ОА	51	3,41	4	0,312
АБ	17	3,09	4	0,124
БР118	61,88	2,84	4	0,187
БР135	55,1	2,51	4	0,52
АР152	61,88	3,02	4	0,875

По допустимому нагреву проверяем все участки электрической сети на выполнение условия

(2.32)

где IДОП - длительно допустимый ток нагрева для данного способа прокладки, числа жил и сечения провода, А.

Рабочий ток между силовым и осветительным щитом

Допустимый ток кабеля АНРГ равен 38 А [8, прил.1.19]. Следовательно, сечение выбрано правильно, так как условие (2.32) соблюдается.

Аналогично определяем токи других групп и сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Проверка сечения проводов по допустимому нагреву

Участок	Р, кВт	Марка провода	IР, А	IДОП, А
СО	15,95	АНРГ	24,16	38
ГРУППА 1	2,15	АПВ	3,25	24
ГРУППА 2	7,7	АВТВ	11,66	28
ГРУППА 3	5,1	АВТВ	7,73	23

2.4.3 Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Осветительные сети защищают воздушными автоматическими выключателями или предохранителями. Для защиты от токов короткого замыкания выбираем воздушные автоматические выключатели.

Таблица 2.6 – Результаты выбора автоматических выключателей

Участок	IР, А	Тип	IУСТ, А	IН.АВТ, А
Группа 1	3,25	АЕ 2046	10	16
Группа 2	11,66	АЕ 2046	20	25
Группа 3	7,73	АЕ 2046	12,5	20

В качестве осветительного щита выбираем щит ЩО 41-51-02.

3 Расчет электрических сетей

3.1 Расчет электрических нагрузок

Мощности электроприёмников определяем с учетом коэффициента загрузки кз по формуле:

Рр = кз* Рн (3.1)

где Рн – номинальная мощность электроприёмника, кВт.

Для определения расчётной мощности молочного блока строится график нагрузок – табл. 2.7. Поскольку максимум нагрузки длится 30 минут, за расчётную мощность принимается мощность максимума нагрузки

Ррасч = Рмакс = 133,1 кВт.

Коэффициент мощности определяется по [7] исходя из соотношения Рт / åР. Здесь Рт - суммарная мощность электронагревательных установок.

Рт /åР = 0,76; cos j = 0,96

Полная мощность электроустановок коровника на 200 голов

Sп.к = Ррасч /cosj= 133,1 / 0,96 = 138,6 кВА.(3.2)

Реактивная мощность

Q = Pptg j = 133,1× 0,29 = 38,6 квар.(3.3)

Поскольку, коэффициент мощности превышает нормируемое значение (0,92- 0,95) компенсация реактивной мощности не предусматривается.

Определение суммарных электрических нагрузок линий 0,38 кВ производится с наиболее удаленного от ТП участка. Если нагрузки потребителей отличаются менее чем в 4 раза, расчет производится по формуле:

(3.4)

где к0 – коэффициент одновременности.

В других случаях суммирование нагрузок производится путем надбавок к большей слагаемой нагрузке:

, (3.5)

где Р(д,в)макс – наибольшая из активных нагрузок на вводе потребителя;

DР(д,в) – надбавки [6].

Средневзвешенные коэффициенты мощности и реактивной мощности расчетного участка для дневного и вечернего максимумов нагрузки, определяются из выражений:

(3.6)

(3.7)

где сosφi , tgφi – соответственно коэффициенты мощности и реактивной мощности потребителей расчетного участка

Таблица 3.1 – Параметры дневных и вечерних нагрузок

Наименование	Дневная нагрузка		Вечерняя нагрузка
Наименование	Рм, кВт	Qм, квар	Рм, кВт	Qм, квар
Коровник на 200 голов	39,58	24,5	133,1	38,6
Коровник на 200 голов	39,58	24,5	133,1	38,6
Водонапорная башня	7,5	5	7,5	5

Таблица 3.1 - Определение расчётной мощности фермы

3.3 Выбор трансформаторной подстанции

Животноводческий комплекс состоит из 2-х коровников 200 голов, молочного блока и водонапорной башни. С учетом этого трансформаторную подстанцию располагаем на расстоянии 100 м от животноводческого комплекса. Определение мощности трансформаторной подстанции производим согласно методики, приведенной в [2]. Составляем расчетную схему, приведенную на рис.3.1

Рисунок 3.1 - Расчетная схема электроснабжения: а - коровник на 200 голов; б - коровник на 200 голов; в - водонапорная башня

Полную расчетную мощность потребителя определяем по формуле

Sпр =

,(3.8)

Численные значения активной Pп и реактивной Qп мощностей принимаем из таблицы 3.1.

Sпр.б = Sпр.а =

= 138,6 кВА; Sпр.а =

= 9 кВА.

Мощность на участке линии определяем по формуле:

(3.9)

Полная мощность участков 1-а и 1-б равная Sру.1-а = Sру.1-б 138,6 кВА.

Полная мощность участка 2-1:

Sру..2-1 =

= 212,8 кВА.

Полная мощность участка 3-в и мощность нагрузки «в» Sру..3-в = 9 кВА,

Мощность на шинах трансформаторной подстанции определяем как сумму мощностей участков 2-1 и 3-в

Sр.а-с = Sру..2-1 + Sру..3-в = 212,8 + 9 = 221,8 кВА.

Молочно-товарная ферма, включающая два коровника по 200 голов и молочный блок, относится ко II категории потребителей по надежности электроснабжения [8]. Выбираем подстанцию с одним трансформатором ТМ-160, 10/0.4 [9], так что он будет несколько перегружен. Правильность выбора мощности трансформатора оцениваем по условию

кз = Sр/SТ.н ≤ кз.доп = 1,5.

Получаем коэффициент загрузкикз=221,8/160=1,38≤кз.доп=1,5. Вывод, трансформатор выбран верно.

3.4 Расчет сети 0,38 кВ

Прокладку трасс линий 0,38 кВ производим согласно требованиям [11] и с учетом расположения потребителей по кратчайшему пути до потребителей и с учетом удобства её дальнейшего обслуживания. Магистральная линия выполняется четырехпроводной. Провода располагаем в следующем порядке: сверху фазные А, В, С и ниже нулевой. Для обеспечения нормального уровня надежности применяем железобетонные опоры повышенной прочности с расчетным изгибающим моментом для промежуточных опор 20 кНм и для анкерных - 50 кНм. Пролет между опорами принимается 40 м. Для крепления проводов применяем фарфоровые изоляторы типа ТФ и стальные крюки типа КН. Вводы в здание устраиваем в виде ответвления на ближайшей от здания опоре [11].