Вопросы реконструкции электроснабжения СПК «БОЛЬШЕВИК» Сергачского района Нижегородской области

Содержание
 	
Стр.	
 ВВЕДЕНИЕ                                                                                                             6
1. Характеристика хозяйства                                                                              8
  1.1 Источник электроснабжения СПК «БОЛЬШЕВИК»                               10
  1.2. Характеристика потребителей СПК.                                                        11
  1.3. ВЛ-0,38кВ и обоснование реконструкции электрификации
   СПК «БОЛЬШЕВИК»                                                                                     12
  2. Электротехнический расчет.                                                                    14
  2.1. Определение допустимой потери напряжения в сетях 
  ВЛ-0,38 и 10 кВ                                                                                                  14
  2.2 Расчет суммарной уставленной мощности объекта                                 17
  2.3 Выбор типа и принципиальной схемы ТП.                                               25
  2.3.1 Выбор оборудования ТП                                                                          28
  2.4 Электрический расчет сетей напряжением 0,38кВ и 10кВ.                    29
  2.4.1 Расчет ВЛ-0,4кВ по экономическим интервалам                                  29
  2.4.2 Расчет ВЛ-10кВ.                                                                                       36
  2.4.3 Расчет сети на колебания напряжения при пуске электродвигателя  41
  2.5 Расчет токов короткого замыкания ВЛ-0,4 кВ                                         43
  2.5.1. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры ТП№1                            47
  2.5.2 Согласование защит по селективности для ТП№1 10/0,4кв.               51
  2.5.3 Схематичное выполнение линий.                                                           52
  2.5.4. Защита от атмосферных перенапряжений ВЛ-0,38 кВ и ТП.             53
  2.5.5. Организационная часть по монтажу ВЛ-0,4                                         54
3 Определение мест замыкания на землю.                  58
    3.1 Необходимость разработки мероприятий и применения средств поиска замыканий на землю.                                                                                            58

  3.2. Переносной прибор «КВАНТ» для контроля тока нагрузки и определения мест замыкания на землю.                                                             64
  3.3. Основные  технические данные защит и устройств сигнализации       70
  3.4. Действие персонала при отыскание земли  ВЛ 6- 10кВ.                        73
4. Безопасность и жизнедеятельность.                                                            76
  4.1. Характеристика и состояние безопасности труда.                                  76
  4.2. Расчет заземляющего устройства.                                                            79
  4.3. Охрана труда при строительстве ВЛ и замене КТП.                            81
  4.4. Пожарная безопасность.                                                                            83
5. Технико-экономические показатели проекта.                                           86
5.1Спецификация на материалы и оборудование                                         86
5.2.Смета на материалы и оборудование                                                       88
5.3.Подсчет рабочей силы на реконструкцию линии и ТП                          90
Заключение	
Библиографический список	
















ВВЕДЕНИЕ

    Важнейшим условии устойчивого развитие сельского хозяйства производства являйся дальнейшее широкое и всестороннее использование электрической энергии в сельском хозяйстве. Применение электрической энергии резко повышает производительность труда, улучшает культурно бытовое обслуживание населения, позволяет автоматизировать многие производственные процессы и перейти в ряде случаев к комплексной механизации сельского хозяйства производства. Комплексная механизация и автоматизация  животноводства позволит исключить тяжелый физический труд, снизить затраты на производство единицы продукции.
    Применение комплексной механизации при реконструкции ферм способствует, повышению коэффициента полезного действия использования оборудования, снижает удельные затраты энергии на производство продукции в 1,5 раза. Применение электроэнергии для облучения и обогрева молодняка, повторное использование теплоты отработанного воздуха животноводческих помещений, влияет на продуктивность животных. Повысилась продуктивность коров в сельском хозяйстве, наметилась определенная тенденция к снижению трудоемкости производства продукции. Основной причиной низкой производительности труда в животноводстве является неудовлетворительная организация освоении новой техники для механизации и автоматизации производственных процессов, создание цехов автоматов с использованием компьютеров и микропроцессоров. Комплексная электромеханизация в животноводстве не превышает 70%, а на мелких фермах они в 2…3 раза ниже этого. Основной причиной нарушений в работе сельских ВЛ является наличие в эксплуатации более 700 тысяч км сетей требующих  проведения  реконструкции  из-за  ветхости ,  срока службы .
    Для достижения надежности и качества отпускаемой сельскому хозяйству электроэнергии необходимо провести ряд крупных мероприятий:
    * увеличения двухтрансформаторных подстанций и подстанций с двухсторонним питанием;
    * перевести на магистральный принцип построения распределительных сетей 10-35 кВ;
    * повысить коэффициент мощности подстанций у  потребителей путем установки комплектов конденсаторных батарей;
    * использование устройств и мероприятий по быстрому отысканию и устранению повреждений на ЛЭП. 
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
1. Характеристика хозяйства

    СПК «БОЛЬШЕВИК» одно из крупнейших хозяйств Сергачского района. Центральная усадьба хозяйства расположена в селе Акузово, 12 км от районного центра,  г. Сергач.
    Направление деятельности овоще-мясо-молочное. Специализируются на выращивание ранней капусты, столовой свеклы, свиней на откорме, молочном стаде крупного рогатого скота.
    На балансе по состоянию на 2012 г.  имеется 10800 га сельскохозяйственных угодий , в том числе 9080 га пашни, посевная площадь 5400 га. структура земли в основном чернозем.
    Число работающих в хозяйстве составляет 520 человек
    В натуральном исчислении основных видов.
                                                             Таблица 1.1  
№ п/п
Наименование
Количество      ц
Урожайность   ц/га
1
2 
3
4
5
Молоко
Зерно
Мясо
Картофель
Овощи
44100
39950
8250
5409
28104
2140 кг на 1фк
21

153
111
    Урожайность зерновых составляет 21,84 га, овощей 111 ц/га, корнеплодов 687,6 ц/га.
    Животноводство включает в себя молочное стадо 1300 голов, КРС на откорме 2870 голов скота ,свиней основное стадо -671 голов, на откорме 1921 голов, поросят отъемышей – 3699 шт., овцы основное стадо-449 голов.
    В СПК «БОЛЬШЕВИК» включены: центральная усадьба, 2 участок, 3 участок. Стоимость основных средств в ценах 2003г -310010 тыс. руб. из них:                                 
   Таблица 1.2  
Наименование
Стоимость, тыс. Руб.
производственные средства  
животноводство
растениеводство
скот
транспорт
машины сельскохозяйственные
18582
5820
9665
1604
475
1996
     
    Всю электроэнергию СПК «БОЛЬШЕВИК» покупает от центральной энергосистемы ОАО «НИЖНОВЭНЕРГО» в лице АП «Сергаческие Электрические сети». Хозяйство получает электроэнергию по линиям 10 кВ от подстанций: «Сергач» 220/110/35/10 кВ, «Полюс» 110/35/10 кВ.
    На вновь построенных объектах сельскохозяйственного назначения проводилась также реконструкция электрификация объектов и жилого массива. На центральной усадьбе комплексной застройки не проводилось, а поэтому комплексной замены существующей системы электроснабжения не выполнялось.
    В данном проекте рассматривается вариант рекомендации электрификации СПК «БОЛЬШЕВИК».
    Электротехническая служба хозяйства на базе центрального пункта Технического обслуживания и ремонта (ТО и ТР) проводит весь объем работ. На отдельных участках организованы бригады электриков, занимающихся непосредственным устранением неполадок и дефектов в работе электроустановок 0,38 кВ. Оперативное обслуживание ВЛ-10 кВ выполняет оперативно-выездная и ремонтная бригада при Сергачском РЭС.
    Потребление электроэнергии за истекший отчетный период составляет 2663 тыс. кВт*ч, из них: на производственные -2355 кВт*ч; на коммунально-бытовые нужды и освещение-53 кВт*ч. В эксплуатации находится 805 электродвигателей с установленной мощностью  Pуст = 3090 кВт.
   Энергетические мощности  хозяйства за 4 квартал 2006 г

                                                             Таблица 1.3
Наименование
Количество
Тракторов всего
Суммарная мощность двигателей тракторов
Всего энергетических мощностей
Электроэнергия
Производственные нужды
Освещение
35 шт.
3775 кВт
23223 кВт
4624 кВт*ч
3833 кВт*ч
569 кВт*ч

1.1 Источник электроснабжения СПК «БОЛЬШЕВИК».
     
     Село Акузово, где расположена центральная усадьба СПК «БОЛЬШЕВИК». Акузово стоит на границе района Сергача.  Основной питающей линией ВЛ-10кВ является ВЛ-1009 п.с. «Сергач», резервной линией - ВЛ-1001 подстанции «Полюс» 110/35/10 кВ. Уровень напряжения на шинах  питающих подстанцию регулируется в автономном режиме с помощью регулирования под нагрузкой (РПН) в пределах ±5%.
     Линии 10 кВ выполнены на железобетонных опорах, проводом А-70 магистраль, с изоляторами типа ШФ-20-В. За прошедший год на линии 10 кВ ВЛ-1009 п.с. «Сергач» было три профилактических отключения, не считая аварийных - два (замыкание на землю).
    Проведем анализ отключений ВЛ-10кВ по Сергачском РЭС. За истекший период (03.05 - 01.06) по видам отключений: аварийные отключения от действия максимальной токовой защиты (МТЗ) и замыканий на землю в сети 10кВ по месяцам. При этом выделим максимальное количество и минимальное с замыканием на землю. При анализе можно выделить, что на количество повреждений косвенно оказывают влияние и время года, и погодные условия.
    
    1.2. Характеристика потребителей СПК.
    
    Потребителями реконструируемой линии 0,38кВ села Акузово являются производственные объекты центральной усадьбы хозяйства, коммунально-бытовые учреждения, жилые дома частного сектора.
    Жилые дома и коммунально-бытовые учреждения относятся к  третей  категории потребителей электроэнергии, а производственные объекты животноводства - ко второй категории потребителей.
    Всех потребителей электроэнергии обеспечивают семь ТП 10/0,4кВ, часть которых питают только производственные объекты. Мощности на вводе потребителей приведены на плане сети 0,38кВ. Нагрузка уличного освещения принята из расчета 4,5 Вт на 1 м длины улицы.
    Потребители 2 категории обеспечиваются электроснабжением от двух независимых источником, а также автоматическим включением резерва по линиям 0,38кВ. Свинарник на 600 голов оснащен  дизельной электростанцией мощностью 100 кВА.

1.3. Реконструкция ВЛ-0,38кВ и обоснование реконструкции электрификации СПК «Большевик».

    Реконструируемая сеть ВЛ-0,38 кВ была построена в 1962 году. Линия выполнена на деревянных опорах с железобетонными приставками. ЛЭП-0,38 кВ выполнена была проводами А16, А25 и А35. Освещение улиц осуществляется светильником НСПС-200   с   лампами накаливания
     И процессе эксплуатации более 105 опор пришло в аварийное coстояние гниения древесины, т.е. механическая прочность нарушается. Падение опор, выпадение крючьев неоднократно приводило к обрыву проводов ВЛ. С опор падали светильники. За время эксплуатации ЛЭП возросли нагрузки, что требует увеличения сечения проводов из-за большой потери напряжения.
     Также требуется увеличение мощности силовых трансформаторов ТП, так как они не проходят по мощности, требуется замена элементов комплектных трансформаторных подстанций (КТП), заземление ТП и линий в неудовлетворительном состоянии.
     Согласно выше изложенного ВЛ-38 кВ центральной усадьбы подлежит реконструкции как несоответствующей надежности электроснабжения потребителей. В соответствии со структурой строительства линии электропередач 0,38-10-35кВ разработанной институтом «Сельскэнергопроект» и утвержденной Минэнерго к установке реконструируемой ВЛ-0,38 кВ применяются железобетонные опоры по типовому проекту  012310.
     Для уличного освещения применяются светильники типа СКЗР с лампами ДРЛ-250, устанавливаемые на опорах ВЛ. Высота подвеса светильников от земли должна выполняться не более h=7,2 м а расстояние по горизонтали между ними не более 80 м
     Выбор сечения проводов произведен исходя из максимально допустимых потерь напряжения в элементах сети 0,38 кВ в пределах: для линий, питающих преимущественно коммунально-бытовых потребителей – 8%, производственные и животноводческие - 6% от номинального. 
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
    2. Электротехнический расчет.
    
    2.1. Определение допустимой потери напряжения в сетях ВЛ-0,38 и 10 кВ.
    
    По существующим в настоящее время нормам напряжение у сельского потребителя не должно отклоняться от номинального значения более чем ±5%.
    Допустимую максимальную потерю напряжения в сети следует определять исходя из укачанных норм отклонений напряжения с уметом элементов сети, которые оказывают различное влияние на отклонения напряжения, а также для режима максимальных нагрузок, принимая при этом отклонения напряжения у наиболее удаленного потребителя – 
    -5%. В режиме минимальных нагрузок проверяем отклонения напряжения у ближайшего потребителя, у которого оно не должно превышать - +5%.
    Составим расчетную схему:
    ПС «Сергач»
       шины 10 кВ                    ТП ближайшее                      ТП удаленное
  VА100%=+5                        10/0,38 кВ                             10/0,38 кВ
   VА25%=0                   c                                          а
           ВЛ-0,38 кВ                          ВЛ-0,38 кВ
                    
                        d                                           в
    
По расчетной схеме указываем oтклонения напряжении у  источника питания VА100% = +5,а у потребителей ближнего и удаленного ТП VА25%=0.
    Для более удаленного ТП принимаем надбавку напряжения в трансформаторе +7,5%. Потеря напряжения в трансформаторе  принимаем VТр100%=4% при 100% нагрузке. В соответствии с этим заполняем таблицу отклонения напряжения
    Значения отклонения и напряжения в сети
                                                       
                                                                        Таблица2.1
     
№
Наименование участка
ТП
удаленное
ТП ближайшее
п/п
электрической цепи 
Нагрузка %


100
25
100
25
1
2
3


4
5
ПС110/35/10кВ,шина10кВ
Линия 10 кВ
Трансформатор 10/0,4 кВ
Надбавка
Потеря
Линия 0,4 кВ
Потребители
+5
-8

+7,5
-4
-5,5
-5

0
-2

+7,5
-1
0
+4,5
+5
-4

+5
-4
-7
+5

0
-1

+5
-1
0
+3

    
    Суммарные допустимые потери в линиях 10 и 0,38 кВ при 100% нагрузке составляет:
    
   VА-в100%= VА100%+надбавка - VТр100% -Vв100%    
             =5+7,5-4-(-5)=13,5 %
    Согласно НТПС – 73 допускаемые потери в ВЛ -10 кВ должны составлять 60…65 % от суммарных потерь.
    Принимаем потери напряжения в ВЛ-10 кВ для удаленной ТП ?Uдоп= 8% при 100% нагрузке, тогда потери ВЛ-0,38 кВ составляет:
          ?Uдоп2100%=?UА-в100% - ?Uдоп1100% =    
                            =13,5 - 8 =5,5%
    Проверяем отклонения при 25 % нагрузке
        ?UА-в25% =0 -2 +7,5 -1 =4,5 %