Совершенствование электрификации в УНИЦ «Агротехнопарк» Белгородского ГАУ с применением электроаэрозольной обработки помещений

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕНННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙАГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Я.ГОРИНА»


ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАФЕДРА Электрооборудования и электротехнологий в АПК



ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Специальность 35.02.08«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»



на тему: «Совершенствование электрификации в УНИЦ «Агротехнопарк» Белгородского ГАУ с применением электроаэрозольной обработки помещений»

Студента Боброва Евгения Алексеевича

Консультанты по дипломной работе:

1. По теоретической части ____________________________/Вендин С.В./
2. По практической части ____________________________/Вендин С.В./
3. Нормоконтроль __________________________________/Вендин С.В./

Дипломная работа допущена к защите:


Руководитель дипломной работы



Зав. кафедрой


Вендин С.В./_______________/


Вендин С.В./______________ /



«____»____________________2018 г.


«____»___________________2018 г.



МАЙСКИЙ – 2018




1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙАГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА»

ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ В АПК

«СОГЛАСОВАНО»

«УТВЕРЖДАЮ»

Представитель от организации
Заведующий кафедрой

__________________________________
__________________________________

__________________________________
/
Вендин С.В. /





должность Ф.И.О., подпись

«_____»_____________________2018 г.	«_____»_____________________2018 г.

ЗАДАНИЕ

на дипломную работу студенту Боброву Евгению Алексеевичу

специальность – 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

1. Тема дипломной работы «Совершенствование электрификации в УНИЦ «Агротехнопарк» Белгородского ГАУ с применением электроаэрозольной
обработки помещений»
(утверждена приказом по университету ____________№________)


2. Срок сдачи студентом законченной дипломной работы__________________

3. Исходные данные к работе Отчеты предприятия, нормативно-техническая документация

4.Содержание выпускной дипломной работы (перечень подлежащих разработке вопросов)

Раздел 1 Анализ хозяйственной деятельности

Раздел 2 Разработка общих вопросов электрификации

Раздел 3 Разработка системы электроаэрозольной обработки помещений



2

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

Лист 1. Анализ хозяйственной деятельности Лист 2. Схема ввода электроснабжения с АВР Лист 3. Технологическая схема генератора аэрозолей Лист 4. Схема управления генератором аэрозолей

6.Календарный план выполнения дипломной работы









Отметка о









выполнении

№
Наименование этапов выполнения ВКР с
Срок
(Дата,

п.п.
перечнем разрабатываемых вопросов
выполнения
подпись









руководител









я)


Раздел
1
–
Анализ
производственной
4.04.2018-


1
деятельности
предприятия.  Определение  задач






19.05.2018



дипломного проектирования












2
Раздел 2 – Разработка технологических и общих
20.05.2018-



вопросов электрификации


25.06.2018










Раздел  3  –Разработка  вопросов  специальной
20.05.2018-


3
части
дипломной
работы
и
вопросов




электробезопасности


25.06.2018









4
Предварительная защита на кафедре

11.06.2018-









15.06.2018












5
Рецензирование дипломной работы, экспертиза в
18.06.2018-



системе «Антиплагиат»


25.06.2018










7. Консультанты по дипломной работе (с указанием относящихся к ним разделов работы)

По теоретической части ________________________________/ Вендин С.В./ По практической части _________________________________/ Вендин С.В./ Нормоконтроль ________________________________________/ Вендин С.В./

8. Дата выдачи задания«______»_________________2018 г.

Руководитель дипломной работы_________________________/ Вендин С.В./ Задание принял к исполнению, студент ___________________/Бобров Е.А./ «______»_________________2018 г.









3

ОТЗЫВ

РУКОВОДИТЕЛЯ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ

(краткая характеристика работы, уровень подготовленности студента к самостоятельной работе, его отношение к выполнению полученного задания и др.)

     Дипломная работа Боброва Евгения Алексеевича выполненная на тему «Совершенствование электрификации в УНИЦ «Агротехнопарк» Белгородского ГАУ с применением электроаэрозольной обработки помещений» состоит из введения, трех разделов, заключения и списка литературы.

     Выпускная квалификационная работа посвящена совершенствованию электрификации животноводческого помещения.

     В процессе выполнения дипломной работы Бобров Евгений Алексеевич проявил инициативность, самостоятельность, умение ставить и решать инженерные задачи, связанные с электрификацией технологических процессов в сельскохозяйственном производстве. Необходимо отметить хороший уровень подготовленности студента, твердые знания общетехнических и специальных электротехнических дисциплин и умение применять их для решения конкретных вопросов.

     При выполнении дипломной работы следует отметить своевременное выполнение заданий и поручений, творческое отношение к разработке разделов

дипломного проектирования, умение использовать современные информационные технологии.

     Считаю, что дипломная работа заслуживает хорошей оценки, а Бобров Евгений Алексеевич достоен присвоения ему квалификации техник-электрик по специальности 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства».


Руководитель д.т.н., профессор ________________С.В. Вендин

«_____»________________20__ г.









4

РЕЦЕНЗИЯ

на дипломную работу

студента	.


на тему _______________________________________________________________

______________________________________________________________________
______________________________________________________________________.

Состав работы: расчетно-пояснительная записка _____ стр.
графический материал - _____ листов.

1. Краткая характеристика дипломной работы и актуальность темы, соответствие содержания работы заданию на дипломную работу___________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

2. Соответствие принятых инженерных решений нормативным материалам, глубина, полнота и обоснованность детальной разработки дипломной работы

______________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

3. Качество оформления дипломной работы, в т.ч графического материала:_____________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

4. Положительные стороны работы:________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

5. Что из разработок представляет практический интерес, рекомендуется в производство:__________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
_________________________________________________________________

5

6. Недостатки и замечания по дипломной работе_____________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рецензируемая дипломная работа отвечает (не отвечает) предъявляемым
(ненужное зачеркнуть)

требованиям и заслуживает оценки ______________________, а е? автор
(оценка прописью)

__________________________________________________ достоин (не достоин)
(ФИО студента)	(ненужное зачеркнуть)

присвоения квалификации техник-электрик по специальности 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»



Рецензент:

________________


____________


_______________



Должность


подпись


Ф.И.О.



М.П.




















6

Оглавление

СТР

Введение	8

1	Анализ производственной деятельности	9

1.1	Общая характеристика предприятия	9

1.2	Характеристика	объектов	электрификации	и	задачи

проектирования	11

2	Разработка общих вопросов электрического освещения	14

2.1	Расчет электроснабжения	14

2.1.1	Характеристика потребителей	14

2.1.2	Выбор места расположения подстанции	15

2.1.3	Выбор типа подстанции 10 / 0,4 кВ	17

2.1.4	Расчет сети 0,38 кВ	18

3	Разработка	устройства	для	электроаэрозольной	обработки

помещений	21

3.1	Общие вопросы электроаэрозольной обработки животноводческих

помещений	21

3.2	Физика процесса образования аэрозолей	21

3.3	Конструкция электроаэрозольного генератора	26

3.4	Электрические	схемы	питания	электроаэрозольных

генераторов	27

3.5	Монтаж зануления и заземления	29

Заключение	39

Список использованных источников	40















7

Введение

     Совершенствование систем электрификации предприятий агропромышленного комплекса является неотъемлемой частью успешного развития сельского хозяйства. Интенсивное развитие производства требует использования современных технологий, технических средств и оборудования. Необходимо отметить, что увеличение объемов электрификации требует пересмотра систем электроснабжения, общих вопросов электрификации и применяемых систем управления электрифицированными процессами.

     Для надежной работы систем электроснабжения необходимо учитывать выбор структурной схемы, расстояния и электрические нагрузки дневного и вечернего максимумов. Неотъемлемой частью является также правильный выбор места расположения трансформаторной подстанции, сечений проводов и кабелей и др.

     Следующим важным моментом является выполнение требований электробезопасности, где особое значение занимают вопросы заземления и зануления, электробезопасность при выполнении электромонтажных, эксплуатационных и ремонтных работ.

     Постоянно возникает необходимость модернизации существующего или утраченного электрооборудования, учитывать условия их работы, уровень нагрузки и квалификацию обслуживающего персонала.

     Современное производство требует постоянного пересмотра всех аспектов электрификации производственных процессов, применения электротехнологий, микропроцессорных средств и информационных систем для обеспечения технологических процессов.













8

Анализ производственной деятельности

    Объектами проектирования являются производственные участки учебно-научного инновационного центра Белгородского государственного аграрного университета имени В.Я. Горина (УНИЦ «Агротехнопарк» ВО «Белгородский ГАУ»).


1.1 Общая характеристика предприятия

    Предприятие УНИЦ «Агротехнопарк» ВО «Белгородский ГАУ» расположено в южной части Белгородского района, во втором агроклиматическом районе первой природно-экономической зоны области, который характеризуется умеренно-континентальным климатом [1].

    Административно-хозяйственный центр находится в п. Майский, расположенном в 20 км от районного и областного центра г.Белгорода.

    Основной производственной деятельностью предприятия является производство продукции растениеводства и животноводства.

Предприятие включает следующие производственные участки:

1) цех растениеводства;

2) цех озеленения и благоустройства №1;

3) цех озеленения и благоустройства №2;

4) учебно-физиологический комплекс;

5) грибоцех ;

    6) лаборатория по клонированию декоративных деревьев, цветов и кустарников;

7) информационно - консультационный центр;

8) станция технического обслуживания;

    9) научно-образовательный цех семеноводства овощных, бахчевых и цветочных культур высших репродукций;

10) ветеринарная клиника;

11) ветеринарная лаборатория;


9

12) орган сертификации.

    Цех растениеводства находится в п. Майский. Является структурным подразделением учебно-научного центра Белгородского государственного аграрного университета.

    Основной задачей его является выращивание сельскохозяйственных культур.

    Основные производственные показатели предприятия представлены в таблицах 1.1 – 1.3.

В таблице 1.1 представлена динамика показателей размера хозяйства.



Таблица 1.1 -Динамика показателей размера хозяйства

Наименование показтелей
2014 год
2015 год
2016 год
2017 год







Площадь с.х. угодий, га
1101
1101
1101
1101







в т.ч. пашня, га
1101
1101
1101
1096







Среднегодовая стоимость основных
58105
58313
58425
57893

производственных фондов, тыс. руб.

















Стоимость валовой продукции в постоянных
21357
11519
20798,3
22287,2

ценах (2010 г), тыс. руб.

















Количество работников цеха растениеводства,
44
35
33
25

чел.

















Фондообеспеченность, тыс.
52,8
52,96
53,06
-

руб.(фонды/площадь с/х угодий)

















Фондовооруж?нность, тыс. руб.(фонды/ кол.
1320,56
1666,1
1770,5
-

работников)

















Фондоотдача, руб.(стоим. вал.
0,37
0,20
0,35
-

продукции/фонды)

















Фондо?мкость, руб.(фонды/стоим.вал.
2,72
5,06
2,81
-

продукции)



















    Размеры и структура посевных площадей основных культур представлены в таблице 1.2.


10

Таблица 1.2 - Размеры и структура посевных площадей основных культур

Культура
2014 год
2015 год
2016 год
2017 год












га
%
га
%
га
%
га
%

Озимая пшеница
10
1
256
23,2
51
4,6
285
-

Ячмень
55
5
156
14
130
11,8
40
-

Подсолнечник
309
28
183
16,6
342,4
31,1
245
-

Экономическая эффективность выращивания озимой пшеницы и уровень

рентабельности представлена в таблице таблица 1.3.

Таблица 1.3 - Экономическая эффективность озимой пшеницы


Показатели
2015 год
2016 год
2017 год

2017 к







2015г.,%

















Урожайность, ц/га
12,97
43,1
34,9

269

Затраты, тыс. руб.
1515
5250
4569

301

Себестоимость реализованной
1859,3
2965
3678

198

продукции, тыс. руб.













Выручка от реализации, тыс. руб.
2150,9
5463
6410

298

Прибыль, тыс. руб.
291,7
2498
2732

910

Уровень рентабельности, %
15,7
84,2
74,3

462

1.2
Характеристика
объектов
электрификации
и
задачи


проектирования

    Территория предприятия характеризуется умеренно-континентальным климатом. Расположена в южной части Белгородского района, во втором агроклиматическом районе первой природно-экономической зоны области, который.

    Рассматриваемая территория относится к третьему району по ветру со скоростным напором 300-400 Па, с повторностью один раз в 5-10 лет. По гололеду - к четвертому району с толщиной стенки гололеда 15 мм, срок повторяемости один раз в 5 лет.

    Электропотребители получают питание по ВЛ-10 кВ, протяженностью 3 км, и воздушным линиям электропередачи напряжением 0,38 кВ общей длиной равной 3,5 км.

    У удаленных потребителей отклонения напряжений могут составлять до 7%, что недопустимо и выходит за рамки нормируемых показателей.

Указанные	обстоятельства	затрудняют	обеспечение	надежного

11

электроснабжения и использование возможностей современных трансформаторов для обеспечения нормального уровня напряжения.

    Недостаточная мощность трансформаторов и неправильный выбор сечения проводов и кабелей сильно затрудняет пуск мощных асинхронных электродвигателей. Для этого требуется отключение большей части нагрузки подстанции. Вызывает затруднение защита линий 0,4 кВ, нарушается работа средств релейной защиты, снижается чувствительность при коротких замыканиях и максимальных нагрузках.

    Большинство силовых электрических сетей выполнено медным кабелем, для прокладки которых используют лотки, тубы или непосредственную прокладку по технологическим конструкциям. Обеспечивается защита кабелей

и проводов от коррозии и механических повреждений. Для прохода системы электропитания через стены помещений используют герметизацию негорючими материалами.

    Для обеспечения электробезопасности используют зануление и дополнительное заземление металлических конструкций с исполььзованием проводников РЕ и системы заземления TN-C. Кроме того для технологического оборудования применяется выравнивание потенциалов от статического электричества.

    При выполнении устройств молниезащиты для зданий и сооружений используются металлические каркасы зданий, а также установка стержневых молниеотводов, применяются искусственные заземлители. Кроме того устройства заземления и зануления объеденены в единую систему и соединены специальными проводниками. Места подключения заземления и зануления оборудованы специальными обозначениями и табличками. При выполнении монжажных, ремонтных и эксплуатационных работ используются специальные защитные средства индивидуального и общего назначения, которые проходят периодическую поверку на исправность

Расход электроэнергии по объектам (в кВт-ч)приведен в таблице 1.4.


12

Таблица 1.4 - Расход электроэнергии по объектам в кВт·ч

Объекты
2014 г.
2015г.
2016г.
2017 г.
Цех растениеводства
42000
37530
40300
50200
Цех озеленения и благоустройства №1
25300
10930
16500
20900
Цех озеленения и благоустройства  №2
8600
5065
5963
6543
Учебно-физиологический комплекс
40200
35966
41500
40285
Грибоцех
14100
6980
12310
11140
Лаборатория по клонированию декоративных
40360
36865
32810
17601
деревьев, цветов и кустарников




Информационно - консультационный центр
39300
13600
11000
9600
Станция технического обслуживания
17100
16750
20310
31262
Научно-образовательный цех семеноводства овощных,
14300
10610
9132
6151
бахчевых  и цветочных культур высших репродукций




Ветеринарная клиника
59500
51650
56940
42590
Ветеринарная лаборатория
14000
8920
9300
10700
Орган сертификации
7974
10994
7870
8015


Выводы по разделу

     Выше была представлена общая характеристика хозяйства УНИЦ «Агротехнопарк» Белгородского ГАУ. Был проведен анализ природно-климатических условий территории хозяйства, состояние электрификации хозяйства и представлена характеристика объекта проектирования.

     Анализ состояния производства и объектов электрификации показал, что для улучшения состояния электрификации объектов необходимо обеспечить:

- модернизацию электрооборудования животноводческих помещений;

- мероприятия по улучшению состояния животноводческих помещений.

     В связи с этим определены следующие задачи дипломного проектирования:

1. Обоснование темы дипломного проектирования.

2. Проработка общих вопросов электрификации.

3.Разработка системы электроаэрозольной обработки помещений.

.










13

2 Разработка общих вопросов электрификации

2.1 Расчет электроснабжения

Расчет электроснабжения проводим для основных объектов.

2.1.1 Характеристика потребителей

    При расчетах систем электроснабжения учитывают расчетную нагрузку потребителей. Расчетная нагрузка предприятия приведена в таблице 2.1. Для большинства объектов допустимая потеря напряжения для наружной сети 0,38 кВ: ?U0,38? ДОП ? ? + 3%. Допустимая потеря напряжения для внутренней сети 0,38 кВ

равна 1%

Таблица 2.1 – Расчетная нагрузка потребителей



Кол-во потребителей

Расчетная нагрузка на вводе






Дневной

Вечерний





Макс. мощностьасинхронногодвигателя,кВт
максимум

максимум



Наименование


,

,
,

,


потребителя


Д

Д
В

В





АктивнаянагрузкаРкВт

РеактивнаянагрузкаQ
АктивнаянагрузкаРкВт

РеактивнаянагрузкаQкВ·Ар

№ п/п










1
цех растениеводства
8

20

16
20

16

2
цех озеленения и благоустройства
8

40

30
40

30


№1









3
цех озеленения и благоустройства
4

30

24
30

24


№2









4
учебно-физиологический
4

16

6
16

6


комплекс









5
грибоцех
2

16

6
10

6

6
лаборатория по клонированию
2

16

-
16

-


декоративных деревьев, цветов и










кустарников









7
информационно -
1

5

2
-

-


консультационный центр









8
станция технического
1

5

3
-

-


обслуживания









9
научно-образовательный цех
1

25

20
10

7


семеноводства овощных,










бахчевых  и цветочных культур










высших репродукций









10
ветеринарная клиника
2

80

70
-

-

11
ветеринарная лаборатория
1

5

2
5

2


    Определяем суммарные нагрузки для дневного и вечернего максимумов, кВт [2-6]:

14

k
PД ? Kо ??? PДink ,	(2.1)

i?1
где КО – коэффициент одновременности, принимается не менее 0,65; PДi ,
nk - соответственно активная мощность и число потребителей.

РД=0,65·928=603,2 кВт.

k
QД ? Kо ??? QДink ,	(2.2)

i?1
    где QДi , nk - соответственно реактивная мощность и число потребителей.
QД=0,65·747=485,6 кВАр;


















S
Д
?

P 2
? Q
2
;
(2.3)







Д


Д







SA=774,4 кВА;


P

? Kо

k
P
n






???


;
(2.4)

B




i?1

Bi
k



РВ=0,65·761=494,7 кВт;







k








QB ? KO ? ?QBi nk ;


(2.5)






i?1








QB=0,65·527=342,6 кВАр;













S
B
?

P 2
? Q 2  ;


(2.6)






B

B





SB=601,7 кВА.

    Из двух максимумов SД и SВ выбираем больший и в дальнейшем расчеты проводим по этому максимуму нагрузки.




2.1.2 Выбор места расположения подстанции

    Выбор места установки трансформаторной подстанции имеет важное значение для обеспечения надежности электроснабжения, снижения потерь напряжения и выполнения нормативов по отклонению напряжения. При этом

15

необходимо избегать пересечения проводов воздушных линий, обеспечивать удобный подъезд для транспортных средств и обеспечивать защиту трансформаторной подстанции от нежелательных погодных условий. Кроме того необходимо учитывать перспективу увеличения мощности подстанции.

    При определении местоположения подстанции в первую очередь определяют координаты цента нагрузок, которые находятся с учетом центра электрических нагрузок каждого объекта. Окончательно определяются координаты центра электрических нагрузок всего предприятия.
n



? Pi X i







X А?ТП  ?
i?1


;


(2.7)





n










? Pi











i?1







X А?ТП


?
116100

? 450;







258
































n












? PiYi







YА?ТП

?
i ?1


;

(2.8)






n














? Pi















i ?1







Y


?
98775
? 383;











А?ТП



258
























A?X А?ТП ,YА?ТП ? - местоположение понижающей подстанции; А(450; 383)







n











?Qi X i



X Р?ТП
?
i?1




;
(2.9)





















n















?Qi















i?1







X Р ?ТП

?

88350



? 493.6.





179























n
? QiYi
YР?ТП
?
i?1
;
(2.10)



n





?Qi






i?1




Y

?
61035

? 341.








Р ?ТП
179

















16


   B?X Р ?ТП ,YР ?ТП ? - местоположение комплектного компенсирующего устройства; В(493.6; 341)

    Расчеты ведутся для выбранного большего максимума, а результаты расчетов сведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Определение координат центров электрических нагрузок

№
Потребитель
Рi, кВт
Qi, кВАр
Хi, м
Yi, м
Рi·Хi
Рi·Yi
Qi·Хi
Qi·Yi












1
цех растениеводства
20
16
385
465
10000
10000
8000
8000












2
цех озеленения и
40
30
500
500
20000
20000
15000
15000


благоустройства №1




















3
цех озеленения и
30
24
500
500
15000
15000
12000
12000


благоустройства №2




















4
учебно-физиологический
16
6
500
500
8000
8000
3000
3000


комплекс




















5
грибоцех
16
6
25
500
400
8000
150
3000













лаборатория по









6
клонированию
16
-
75
500
1200
8000
-
-


декоративных деревьев,





















цветов и кустарников









7
информационно -
5
2
400
980
2000
4900
800
1960


консультационный центр




















8
станция технического
5
3
400
925
2000
4625
1200
2775


обслуживания





















научно-образовательный










цех семеноводства









9
овощных, бахчевых  и
25
20
525
150
13125
3750
10500
3000


цветочных культур










высших репродукций









10
ветеринарная клиника
80
70
525
150
42000
12000
36750
10500












11
ветеринарная
5
2
475
900
2375
4500
950
1800


лаборатория





















Сумма
258
179
-
-
116100
98775
88350
61035














    Место установки трансформаторной подстации допускается определять с допустимыми отклонениями от расчетных значений и координат центра эквивалентной нагрузки. При этом учитываются особые местные условия территории предприятия.







17

2.1.3 Выбор типа подстанции 10 / 0,4 кВ

    Наиболее приемлемой трансформаторной подстанцией для электроснабжения объектов на территории сельскогохяйственного предприятия является онотрансформаторная, комплектного типа. Желательно иметь подстанцию тупикового типа с возможностью проведения дополнительных ответвлений.

2.1.4 Расчет сети 0,38 кВ

2.1.4.1 Расчет нагрузок линии 0,38 кВ

    При расчете нагрузок линии 0,38 кВ в первую очередь на генплане территории предприятия размечаются трассы прокладки линий электропередач

и расстояния между расчетными точками подключения нагрузок по каждой линии. Расчеты проводятся от конца линии к ее началу. При этом учитывается общая нагрузка рассматриваемого участка электрической сети, полная,

активная и реактивная мощность нагрузок. Расчеты проводятся с помощью коэффициента суммирования по формулам:








РУЧ = РБ + КС·РМ ,



(2.11)






QУЧ = QБ + КС· QМ ,




(2.12)
где
РБ,
QБ,  РМ,  QМ
-
большие  и
меньшие  суммируемые
активные  и
реактивные нагрузки;














КС
-
коэффициент
суммирования  меньшей
нагрузки
к
большей,
определяется по таблице 2.3.













Таблица 2.3 - Интервалы нагрузки и коэффициенты суммирования

















РМ, QМ
0,3-
0,9-10
11-20

21-30

31-40

41-50
51-90
91-120

121-




0,8













150


КС

0,62
0,6
0,61-

0,63-

0,636-

0,665-
0,685-
0,695-

0,705-






0,625

0,635

0,66

0,69
0,69
0,7


0,72



    При определении схемы прокладки линии электропередач, указании длины участков и мощностей нагрузки на участках выполняются расчеты. Расчеты проводятся определением суммы нагрузок по всем расчетным участкам. Следует иметь ввиду, что если нагрузка в конце крайнего участка составляет

18

100 кВт, а в начале она составляет всего 50 кВт, то мощность 100 кВт будет расчетной мощностью крайнего (последнего) участка линии.

2.1.4.2 Выбор сечения проводов линий электропередачи

    Сечение проводов трехфазных линий (магистральной части) выбирается постоянным и определяется по формуле [3]:



n
2










? Pk ?lk
,
(2.13)

F ?

k ?1





?U a ?U H2 ?



10





    где Рк – активная нагрузка к-го участка линии для большего из максимумов, кВт;

lk   - длина к-го участка линии, км;

?U a - активная составляющая допустимого падения напряжения, %; UН – номинальное линейное напряжение, 0,38 кВ;

? – удельная проводимость алюминиевого провода, 0,032км/(Ом·мм2).

    Активная составляющая допустимого падения напряжения определяется по формуле:

                       ?Uа = ?UДОП - ?Uр, % , (2.14) где ?UДОП - допустимая потеря напряжения для наружной сети 0,38 кВ, %; ?Uр - реактивная составляющая допустимого падения напряжения, %; ?Uа = 3 – 8,9 = -5,9 % - для линии 1 и 2; ?Uа = 3 – 10,01 = -7,01 % - для линии 3 и 4; ?Uа = 3 – 1,7 = 1,3 % - для линии 5.


    Реактивная составляющая допустимого падения напряжения, % определяется по формуле:

? Qk ? lk
?U p  ? x0

,
(2.15)


10U H2









    где х0 – удельное индуктивное сопротивление, для сети 0,38 кВ принимаем 0,325 Ом/км;

19

    Qк – реактивная нагрузка к-го участка линии для соответствующего большего из максимумов, кВ·Ар;

lk   - длина к-го участка линии, км;

UН – номинальное линейное напряжение, 0,38 кВ.

    При выполнении расчетов сечения проводов нагрузка участков определяется из таблицы 2.4, а длина участков – по генеральному плану, в соответствии с выбранной трассой.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Сечение проводов линий электропередач

Показатель
Линия 1
Линия 2
Линия 3
Линия 4
Линия 5







n






?Qk  ?lk
, кВ·Ар·км
39,3
39,3
44,37
44,37
7,5
k ?1













?Uр, %

8,9
8,9
10,01
10,01
1,7
?Uа, %

-5,9
-5,9
-7,01
-7,01
+1,3
n






? Pk  ?lk
, кВт·км
52,95
52,95
60,01
60,01
9,375
k ?1












FРАСЧ, мм2
196
196
188
188
157


    По завершении расчетов значения сечений проводов округляются до ближайших стандартных значений. В зависимости от схемного решения принимается общее число линий ответвления. В том случае если выбранное сечении провода или кабеля оказывается больше допустимого, то можно уменьшить нагрузку, распределить нагрузку между линиями, увеличить число отходящих линий, заменить воздушную линию на кабель или сократить длину линии.

.














20

    3 Разработка устройства для электроаэрозольной обработки помещений


    3.1 Общие вопросы электроаэрозольной обработки животноводческих помещений

    Промышленные технологии содержания животных приводят к высокой концентрации животных в условиях ограниченной территории. В этом случае

возникает целый ряд проблем связанных, как с вопросами эпизоотического(ветеринарного) характера, так и с вопросами экологического характера. При этом животные находятся в непривычных для них условиях содержания в окружении машин и оборудования, что создает условия для развития инфекций и заболеваний животных. Поэтому требуется применение санитарной обработки помещений с целью защиты животных и дезинфекции помещений.

    С позиций электрификации производственных процессов весьма эффективным методом обработки животноводческих помещений с целью их дезинфекции является электроаэрозольный, который использует аэрозоль электрически заряженных капель жидкости химических препаратов, которые осаждаются на внутренние объекты помещения [7].

    При этом для распыления заряженных капель электроаэрозоля эффективно могут быть использованы механические и другие приемы распыления капель жидкости.


3.2 Физика процесса образования аэрозолей

    Образование заряженной капли аэрозоля можно представить в виде последовательных стадий формирования пленки жидкости, ее зарядом и последующим распадом в электрическом поле на отдельные капли [7, 8].

    В процессе движения заряженных капель в электрическом поле создается ток переноса электрических зарядов.


21

    Эффективность заряда частиц и и степень их распада на мелкие части характеризуют процесс генерации электроаэрозоля, которые в свою очередь зависят от тока конвекции.

    Согласно законам электростатики объемный заряд капли электроаэрозоля вносит искажения в электрическое поле в зоне зарядки и запирает конвективный ток.

    Для моделирования процесса электроаэрозольной генерации лучше использовать закон непрерывности плотности полного тока с условиями сохранения заряда. Для описания динамики движения частиц наиболее полно подходит уравнение Пуассона. Следует также учитывать также, что имеет место объемный заряд и между величиной заряда и диаметром частиц имеется определенная зависимость.

    Функциональная зависимость конвекционного тока и удельного заряда частиц получается в в виде [7]:



















2?2?
u







,
(3.1)

Iк ? qудQж ?






















0
























4rэIк??








?



??





































Q
ж
(1 ? exp(??
ф
/ ?))

Q
в
???RF







































0










?
1,37E2?
r9 / 2 ?2 / 7









r  ? r ???







0





?





;







(3.2)

э





?





8??





?

























































?
















?




















????
R ln

R1
;



















(3.3)







































R






















??
?

R12
? R
2
? R
2
ln


R1
;







(3.4)




































2









R





















1 ?


?



?1/ 2
2?R ;





(3.5)

F  ? 2?



?








?



































0









?







?




























?? 2R?ж

?


























8 ?2r3/ 2?r n ?


2?
ж
?

1/ 2





?ф
?















1

?






?R

,


(3.6)



27





Qж


































?



?

?










22

    где ?0- электрическая постоянная; u - напряжение на потенциальном электроде; QЖ,QВ - соответственно расход жидкостии воздуха; r - радиус частитш; Е- напряженность электрического ноля; R, R1 - соответственно радиус электроаэрозольного генератора и радиус потенциального электрода; ? - коэффициент поверхностного натяжения; ? - угловая частота вращения генератора; ?Ж- плотность жидкости; r1, n - соответственна радиус и количество перфорированных отверстий генератора.

    Особенности протекания процесса образования и генерации заряженных частиц жидкости выявляются при анализе уравнений процесса заряда. В тоже время на формирование и распад заряженных капель сильное влияние оказывает величина и направление силовых линий электрического поля, которы определяют напряженность электрического поля. Объемный заряд должен обеспечивать минимальное экранирующее действие.

    В отсутствие зарядов электрическое поле генератора электроаэрозолей полностью зависит от расположения системы электродов, способа подвода напряжения, его величины и формы. Лучшие условия создаются в зоне коронного разряда. Отметим, что объемный заряд отрицательно действует на снижение напряженности пол.......................