От электрических сетей в сельских районах обычно питается большое число разнообразных потребителей электрической энергии, под которыми понимают приемник или группу приемников электрической энергии, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории. Приемником электрической энергии (электроприемником), в свою очередь, называют аппарат, агрегат или механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в энергию другого вида. В сельских районах находятся следующие потребители электрической энергии: жилые дома рабочих и служащих в населенных пунктах, фермерские хозяйства; больницы, школы, клубы, магазины, пекарни, прачечные и другие предприятия, обслуживающие население; производственные потребители хозяйств (животноводческие фермы, зерноочистительные пункты, теплицы, хранилища сельскохозяйственной продукции, мельницы, гаражи, котельные и т. п.); предприятия агропромышленного комплекса, хлебоприемные пункты, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции (молокозаводы, консервные заводы, мясокомбинаты и т. п.); прочие потребители, в числе которых могут быть промышленные предприятия.
Обеспечение требуемого качества электроэнергии, надежности и экономичности — основные задачи сельского электроснабжения. Качество электрической энергии при питании электроприемников от трехфазных электрических сетей общего назначения, т. е, для основного варианта сельского электроснабжения, определяют стабильностью и уровнями частоты тока и напряжения у потребителей, а также степенью несимметрии и несинусоидальности (искажения формы кривой по сравнению с синусоидной) напряжений. Изменение частоты в пределах нескольких процентов от номинальной в основном влияет только на работу асинхронных двигателей. При снижении частоты тока соответственно уменьшается частота вращения электродвигателей, несколько увеличиваются ток, максимальный момент и
нагрев двигателя, а при увеличении частоты — наоборот. Однако при небольших изменениях частоты нормальная работа электродвигателей и большинства других электроприемников практически не нарушается. Нормы качества электрической энергии регламентирует ГОСТ 13109 — 97 для номинальной частоты 50 Гц.
В соответствии с требованиями ПУЭ [5] длина отходящих от ТП 10/0,4 линий электропередачи 0,38 кВ (ЛЭП), должна быть не более 500 метров, однако натуральные исследования показали, что средняя длинна ЛЭП, составляет 1,1 км. Падение напряжения вдоль таких протяженных ЛЭП приводит к невозможности обеспечения требований ГОСТ на зажимах наиболее удаленного и наиболее приближенного к ТП потребителя одновременно.
Причиной низкого качества электроэнергии по приведенным показателям является то, что значительную долю нагрузки современных сельских электрических сетей представляют электроприемники с нелинейной вольтамперной характеристикой. Такие электроприемники потребляют ток, форма которого существенно отличается от синусоидальной. Протекание несинусоидального тока по элементам сети создает в них падение напряжения, что и является причиной искажения синусоидальности кривой напряжения в той или иной точке. Искажения напряжения в узлах электрической сети, обусловленные протеканием токов искажения, зависят от параметров данной сети (активных и индуктивных сопротивлений ЛЭП и трансформаторов, мощности короткого замыкания и т.д.).
Целью выпускной работы являлось обеспечение надёжным и бесперебойным питанием крестьянско-фермерского хозяйства Мингазова.
Крестьянско-фермерское хозяйство Мингазова расположено в Мензелинском районе республики Татарстан. Объём хозяйства составляют: теплицы с консервным цехом, ферма для содержания и выращивания коров и пасека. В пояснительной записке для каждого объекта выполнен расчет необходимой мощности и выбраны три однотрансформаторных КТП. Мощности установленных в них трансформаторов 160, 250 и 63 кВА. Используем трансформаторы типа ТМ - трёхфазные масляные.
Схема электроснабжения хозяйства Мингазова получает питание по 5 фидеру от подстанции «Дружба» 110/10 кВ. Вся схема содержит три последовательно включенных однотрансформаторных подстанции 10/0,4 кВ. Категория электроснабжения хозяйства Мингазова по надёжности - третья. Объект электроснабжения - животноводческая ферма - по надёжности относится ко 2 категории, поэтому для фермы дополнительно устанавливаем дизель-генератор мощностью 200 кВт на напряжение 0,4 кВ.
Подвод питания к хозяйству Мингазова осуществляется от опоры 147 высоковольтной линией 10 кВ. Сечение провода принято в соответствии с техническим заданием, проверено по допустимому току и по потере напряжения. Потеря напряжения при расчете принята не более 5%. Марка провода принята - АС -50/8. Расстановку опор выполнили согласно плану и рельефу местности, при этом использовались промежуточные опоры и угловые.
Среднее расстояние между опорами принято 35 метров. Высота железобетонной опоры около 9 метров.
Монтаж опор выполнен с заземлением, общее сопротивление заземления не более 10 Ом и выполнено горизонтальным проводником диаметром 16 мм и вертикальными стержнями диаметром 16 мм. Нормируемое сопротивление заземлителя для линии 0,4 кВ согласно ПУЭ не превышает 30 Ом. Защитные аппараты, устанавливаемые на опорах для защиты от грозовых перенапряжений, присоединяются к заземлителю отдельным спуском. В начале и в конце магистрали высоковольтной линии ВЛ на проводах рекомендуется устанавливать зажимы для присоединения приборов контроля напряжения и переносного заземления.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания и по результатам расчета выбрано защитное и измерительное электрооборудование, которым комплектуются трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ.
Кроме хозяйства Мингазова от 5 фидера ПС Дружба питается несколько населённых пунктов и предпринимательских хозяйств. Расстояние от ПС до конечного потребителя превышает 20 км, уследить и предотвратить аварийные ситуации довольно сложно. Встаёт задача автоматизации распределительной сети. Автоматизация сетей на базе реклоузеров - действенное и хорошо себя зарекомендовавшее решение для распределительных сетей. Реклоузеры Таврида Электрик РВА/TEL - это новое поколение оборудования, объединившее в себе передовые технологии микропроцессорной РЗиА и коммутационной техники, и серьезный практический опыт проектирования и применения пунктов секционирования.
Применение РВА/TEL позволит не только повысить надежность, оптимизировать режимы работы сети, но и сократить издержки на обслуживание, поиск и устранение повреждения.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
