Обоснование реконструкции центральной усадьбы совхоза «им. Ленина» Пристенского района Курской области

1.5 Обоснование реконструкции центральной усадьбы совхоза «им. Ленина» Пристенского района Курской области

На территории комплекса по производству молока дополнительно к существующему зданию проектируется два коровника на 400 голов каждый, одно родильное отделение на 160 голов, сенохранилище, кормоцех. В непосредственной близости от комплекса запроектирован комбикормовый завод. На складском секторе дополнительно предусмотрено механизированное зернохранилище на 1000 т. и секционное картофелехранилище на 2000 т.

По проекту, к существующему клубу намечается пристроить здание спортзала. Тут же проектируется административное здание, торговый центр, котельная и группа 16-ти и 8-ми квартирных домов.

Всего установленная мощность вновь вводимых объектов составляет порядка 300 кВт.

Существующие линии 0,38 кВ не могут соответствовать будущим электрическим нагрузкам, сечение проводов не отвечают существующим требованиям ни по усвоению нагрева, ни по допустимому падению напряжения. Мощности существующей трансформаторной подстанции на 160кВт будет ясно недостаточно при введении новых энергоемких производственных процессов.

Следовательно, необходима реконструкция электрификации центральной усадьбы совхоза «им. Ленина». Необходимо произвести расчеты электрических нагрузок с учетом перспективного развития центральной усадьбы, выбрать трансформаторы новой мощности, рассчитать новые сечения сетей и сделать реконструкцию. Существующая трансформаторная подстанция на комплексе не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I категории, так как не имеет резервного питания. Это еще раз доказывает необходимость реконструкции электрификации центральной усадьбы.

2. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Определение электрических нагрузок и выбор мощности трансформаторных подстанций

Расчет электрических нагрузок в сельскохозяйственных районах производится в соответствии с методическими указаниями по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38- 110 кВ сельскохозяйственного назначения (21), разработанными Сельэнергопроектом и утвержденными в 1996 году.

За расчетную нагрузку принимается наибольшее значение полной мощности 0,5 ч., которое может иметь место на вводе к потребителю электроэнергии и в электрической сети в расчетном году с вероятностью ниже 0,95. При этом различают дневные и вечерние нагрузки.

Жилые дома. Сельским жилым домам при расчете считается (при расчете нагрузок) одноквартирный дом или квартира в многоквартирном доме, имеющие отдельный счетчик электроэнергии.

Для наружных сетей 0,38 кВ расчетные нагрузки и потребление электроэнергии на один сельский дом находится по кривым (21), исходя из существующего электропотребления. Расчетная нагрузка на вводе в сельский дом при удельном потреблении 700 кВт. ч (по данным участка Пристенского энергонадзора) по номограммам (21) годовое потребление электроэнергии в конце расчетного периода составит 960 кВт. ч на дом и расчетная нагрузка 2,1 кВт/ дом.

Нагрузка группы домов, присоединенных к расчетному участку определяется как сумма мощностей на вводе умноженное на коэффициент одновременности для данного количества домов. Коэффициент участия нагрузки жилых домов в дневном максимуме составляет 0,3, а в вечернем максимуме бытовая нагрузка учитывается с коэффициентом равным 1 (21).

Расчетные нагрузки для вечернего максимуму на вводах в сельский дом определяем с учетом коэффициента одновременности по таблице 3,5 (3).

Sв = S расч. * n * K од (1),

Где S расч. – расчетная нагрузка на вводе в сельский дом, кВт/дом,

n - количество домов в группе,

K од - коэффициент одновременности.

S вд-6 = S расч. * n * K од. = 2,1*6*0,50=6,3 кВА

S вд-7 = 2,1*7*0,48 = 7,1 кВА

S вд-8 = 2,1*8 * 0,47 = 7,9 кВА

S вд-11 = 2,1*11 *0,43 = 9,9 кВА

S вд- 13 = 2,1*13 *0,41 = 11,2 кВА

S вд-12 = 2,1* 12 * 0,42 = 10,6 кВА

S вд-18 = 2,1* 18 * 0,39 = 14,7 кВА

S вд-20 = 2,1 * 20 * 0,38 = 16,28 кВА

S вд-27 = 2,1 * 27 * 0,35 = 19,9 кВА

S вд-35 = 2,1 * 35 * 0,31 = 23 кВА

Нагрузки для дневного максимума находим по формуле (2) с учетом коэффициента участия

S g = S расч. * n * K уч (2)

S gд –6 = 2,1*6* 0,3 = 3,78 кВА

S gд – 7 = 2,1*7* 0,3 = 4,41 кВА

S gд –8 = 2,1*8* 0,3 = 5, 04 кВА

S gд –11 = 2,1*11* 0,3 = 6,93 кВА

S gд – 12 = 2,1*12* 0,3 = 7,56 кВА

S gд – 13 = 2,1*13* 0,3 = 8,19 кВА

S gд – 18 = 2,1*18* 0,3 = 11,34 кВА

S gд – 20 = 2,1*20* 0,3 = 12,60 кВА

S gд – 27 = 2,1*27* 0,3 = 17,01 кВА

S gд – 35 = 2,1*35* 0,3 = 22,05 кВА

Данные сводим в таблицу 5.

Общественные и коммунальные предприятия.

Таблица 5 - Расчетные нагрузки на вводах в жилые дома, общественные и коммунальные предприятия

Составляем расчетную схему рис.2.

Расчетные нагрузки определяем на отходящих линиях для дневного и вечернего максимума с использование добавок, таблица 27 (5).

Линия 1

SgI = 20+4,2+0,3+1,2+3+2,7+2,7+2,7+2,7+6,2+7+4,5+27 = 59,3 кВА

S вI = 14,7+4,2+6,5+4,8+4,2+4,2+2,4+1,8+3,0+6+6+4,2+4,2 = 66,2 кВА

Аналогично считается для линий 2,3,4, получаем

SgII = 51,1 кВА S вII = 44,5 кВА

SgIII = 47.9 кВА S вIII = 81,1 кВА

SgI V = 94,1 кВА S вIV = 126,5 кВА

Расчетную нагрузку на вводе ТП 10/ 0,4 кВ определяем суммированием нагрузок отходящих линий с учетом добавок таблица 27 (5)

S тпg = 94,1+32,5+34,7+41 = 202,3 кВА

S тпв = 126,5+55+ 29,5+ 45 = 256,0 кВА

Нагрузку уличного освещения рассчитываем в соответствии с приложением 3 (4)

S = Sо* L (3),

Где Sо – расчетная нагрузка на 1 м длины улицы, ВА

L – длина улиц, м

S = 6* 4600 = 27,6 кВА

Суммарная расчетная нагрузка на вводе ТП 10/0,4 кВ с учетом уличного освещения

S тпg = 206,5 кВА

S тпв = 256 + 27,6 = 283,6 кВА

Мощность трансформатора на ТП 10/ 0,4 кВ выбираем по большему (в данном случае вечернему) максимуму нагрузки по приложению 15 (4).

Согласно интервалам экономических нагрузок с учетом допустимых систематических перегрузок принимаем трансформатор мощностью 400 кВА, ТМ – 400, трансформаторная подстанция типа КТПП – 10/ 0,4 кВ, так как имеются потребители II категории – больница и котельная.

Производственные потребители.

Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ определяют суммирование нагрузок на вводе или на участках сети с учетом коэффициентов одновременности отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки. Расчетная дневная нагрузка на участке линии или на шинах трансформаторной подстанции:

Sg = Ко ∑ Sgi (4)

Sв = Ко ∑ Sвi (5)

где Sgi, Sвi - дневная и вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя

Ко - коэффициент одновременности.

Если нагрузка однородных потребителей отличаются по значению более чем в 4 раза, то суммирование их рекомендуется производить не с учетом коэффициента одновременности, а по таблице 3,6 (3) попарно.

Расчетные нагрузки на вводах в производственные и общественные здания взяты из таблиц (3) (11) и сведены в таблицу 6.

Расчетная схема приведена на рис. 3.

Расчетные нагрузки по линиям определяем суммирование нагрузок потребителей пользуясь таблицей 3,6 (3).

Линия 1

SgI = Sgк + Δ Sp = 90+34+8,5+1,2 = 133,7 кВА

SвI = Sвк + Δ Sp = 54+9+15+1,2 = 79,2 кВА

Аналогично рассчитываем для линий 2,3,4,5,6

SgII = 116,7 кВА SвII = 86,8 кВА

SgIII =138,0 кВА SвIII = 77,0 кВА

SgIV = 95,6 кВА SвIV = 59,6 кВА

SgV = 39,5 кВА SвV = 10,4 кВА

SgVI = 50,0 кВА SвVI = 50,0 кВА

Таблица 6 - Электрические нагрузки производственных и общественных потребителей

Расчетная схема приведена на рис. 3.

Расчетную нагрузку на вводе ТП -10/0,4 кВ определяем суммированием нагрузок отходящих линий с использованием добавок (3)

S тпg = 13,8+80+65+26+34+92 = 430 кВА

S тпв = 86,8+ 53+41+6+34+55 = 271,8 кВА

Нагрузку уличного освещения рассчитываем в соответствии (3), т. е. нормативы нагрузки наружного освещения территории хозяйственных дворов составляет 250 ВА на одно помещение и 3 ВА на 1 м длины периметра двора.

S = Sо *L= 3*3000 = 9 кВА

Суммарная расчетная нагрузка на вводе ТП –10/0,4 кВ с учетом уличного освещения:

S тпg = 430 кВА

S тпв = 271,8 + 9 = 280,8 кВА

Выбираем мощность трансформаторов по большему (в данном случае дневному) максимуму нагрузки.

Выбираем двухтрансформаторную подстанцию, так как согласно (25) электроприемники к потребителям I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания.

Мощность трансформаторов 2 X 400 кВА. Питание осуществляется по воздушным линиям ВЛ – 10 кВ от п/ст 35/ 10 кВ «Ржавская», фидер № 11 I- я секция шин, протяженностью ВЛ – 10 кВ 2,5 км. Второй ввод тоже от п/ст 35 /10 кВ «Ржавская», фидер № 12 II- я секция шин 10 кВ протяженностью ВЛ 10 кВ 2 км.

Согласно (25) установка автономных источников резервного электропитания (АИР) должна предусматриваться для резервного питания электроприемников I категории, а так же электроприемники II категории независимо от наличия резервного питания по электрическим сетям.

В качестве АИР используем передвижную электроподстанцию ДЭС. Для комплекса по производству молока на 1600 голов резервируемая нагрузка 200 кВт, принимаем ДЭС – 100+2, т. е. мощность 100 кВт в количестве 2 шт. (25)

ДЭС принимаем для сверхнадежности электроснабжения и в целях повышения надежности и устойчивости объекта гражданской обороны.

Согласно (25) для электроснабжения потребителей I категории принимаем схему для питания ТП-10/ 0,4 кВ сетевым резервированием рис.4.

Принимаем закрытую трансформаторную подстанцию (ЗТП) с воздушными вводами и двумя трансформаторами мощностью по 400 кВА каждый. Здание подстанции двухэтажное. На первом этаже располагаются помещения для силовых трансформаторов и РУ- 0,38 кВ., на втором этаже РУ – 10 кВ. Для подъема на второй этаж служит металлическая лестница. Стены здания кирпичные, перекрытия из железобетонных плит. РУ – 10 кВ комплектуется из камер КСО, а РУ – 0,4 кВ из панелей типа ЩО – 70.