Общее электроснабжение фермы

В системе зануления принято различать нулевой, защитный и нулевой рабочий проводники, а также магистраль зануления.

Нулевой защитный проводник предназначен для соединения зануляемой части с нулевым проводом сети, а нулевой рабочий проводник служит для питания однофазных электроприемников; он также присоединен к нулевому проводу сети. Магистраль зануления -- это нулевой защитный проводник с двумя и более ответвлениями.

В качестве нулевых защитных проводников используют нулевые рабочие проводники, за исключением тех, которые предназначены для переносных электроприемников однофазного тока. Для зануления корпусов таких электроприемников применяют отдельный третий проводник (третью жилу питающего кабеля).

Для зануления можно также применять металлические конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны), металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, ограждения стойл и боксов в животноводческих помещениях, обрамления навозных каналов) и опорные конструкции шинопроводов, короба и лотки электроустановок, стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений (кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления). Указанные конструкции разрешается применять в качестве нулевых защитных проводников только в том случае, если обеспечена непрерывность электрической цепи на всем протяжении использования перечисленных конструкций и по проводимости они удовлетворяют требованию надежного автоматического отключения аварийного участка.

Для обеспечения такого отключения проводимость нулевых защитных и фазных проводников должна быть такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в три раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя, ток нерегулируемого расцепителя или ток регулируемого расцепителя автоматического выключателя.

В тех случаях, когда сеть защищена автоматическим выключателем с отсечкой (т. е. только с электромагнитным расцепителем), проводимость нулевых защитных проводников должна обеспечивать ток короткого замыкания не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс выключателей по данным завода-изготовителя, и на коэффициент 1,1. При отсутствии заводских данных кратность тока короткого замыкания относительно уставки тока срабатывания должна быть не менее 1,4 для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А и не менее 1,25 -- для автоматических выключателей с номинальным токайГ ;свыше 100 А. Во всех случаях полная проводимость нулевого защитного проводника должна быть не менее 50 % проводимости фазного проводника.

Для уменьшения индуктивного сопротивления цепи, образованной нулевым защитным и фазным проводниками, этот проводник прокладывают совместно или в непосредственной близости с фазными. Нулевые защитные проводники не допускается использовать для зануления корпусов электроприемников, питающихся по другим линиям. В цепи таких проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

Во влажных и сырых помещениях, а также в помещениях с агрессивной средой нулевые защитные проводники прокладывают с зазором от стены не менее 1 см. В сухих помещениях эти проводники можно прокладывать непосредственно по стенам. Для защиты от химических воздействий проводники окрашивают.

В местах перекрещивания нулевых защитных проводников с "кабелями и трубопроводами, а также в местах, где возможны их механические повреждения, предусматривают соответствующую защиту (текстолитовые или гетинаксовые прокладки).

Использование специально проложенных нулевых защитных проводников для иных целей не допускается.

Соединяют между собой нулевые защитные проводники сваркой. В помещениях и наружных установках без агрессивных сред можно выполнять соединения таких проводников другими способами, обеспечивающими надежный электрический контакт. При этом следует принять меры против коррозии и ослабления контактных соединений. Места соединений должны быть доступны для осмотра.

При использовании в качестве нулевых защитных проводников металлических трубопроводов, содержащих водомеры и задвижки, необходимо исключить возможность разрыва цепи при выполнении ремонтных работ. С этой целью указанные водомеры и задвижки должны иметь обходные проводники. Каждую часть электроустановки, подлежащую занулению, присоединяют к сети зануления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в нулевой защитный проводник зануляемых частей электроустановки не допускается, так как в этом случае при снятии для ремонта электродвигателя 1 (рис. 2 а, б) двигатель 2 окажется незануленным.

Заземлением называется преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством.

Заземление выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю (защитное заземление), для обеспечения нормальных режимов работы установки (рабочее заземление), для защиты электрооборудования от перенапряжения и молниезащиты зданий и сооружений (молниезащитное или грозозащитное заземление). Во многих случаях одно и то же заземление может совмещать несколько функций, т. е. являться, например, одновременно защитным и рабочим и т. д.

Раздел 4. Технико-экономический расчет при внедрении нового электротеплового оборудования

Рассмотрим существующую систему отопления и вентиляции профилактория телятника с применением электрокалориферной установки СФОЦ-40 мощностью 39 кВт, а также новую, где предлагается использовать комбинированную электрическую систему: центральный электрокалорифер УВЭ-9-02 мощностью 8 кВт, создающий минимальный тепловой фон в помещениях профилактория и 6 электроконвекторов- доводчиков ЭК-1,5 мощностью 1,5 кВт, обеспечивающие необходимую температуру в каждом зале профилактория в соответствии с рекомендациями и нормами технологического проектирования при содержании телят.

В традиционных системах отопления и вентиляции профилактория, где не используются доводчики, учитывая принятый способ содержания телят, при подсчете расхода энергии на отопление не учитываются тепловыделения животных, так как необходимо создать требуемую температуру внутреннего воздуха в секции, где отсутствуют животные, а также в той секции, которая не полностью заполнена. Тем самым в полностью заполненных залах в это время будет повышенная температура внутреннего воздуха, что повлечет за собой перерасход энергии. Если же при расчете мощности отопительной установки учесть тепловыделения животных, то в зале, где нет животных, требуемая температура внутреннего воздуха не будет достигнута и нормированные условия содержания телят не будут выполнены.

В системах с доводчиками, учитывая принятый способ содержания телят при подсчете расхода энергии на отопление используем тепловыделения животных. Полученное количество энергии при этом нужно увеличить на величину коэффициента заполнения залов (Kз),

Это объясняется тем, что и при наличии доводчиков в каждом зале нет необходимости рассчитывать всю систему на температуру внутреннего воздуха в свободном зале, как это нужно делать для традиционной системы. Поэтому можно уменьшить расход энергии на величину равную тепловыделениям животных за отопительный период с учетом коэффициента заполнения залов. Также применение доводчиков позволяет более точно поддерживать температуру в каждом отдельном зале, что при использовании общей системы отопления сделать практически невозможно. Поэтому технико-экономический эффект при внедрении нового оборудования может быть достигнут за счет сбережения энергии и снижения затрат на ее оплату при обогреве телят.

Данные для проведения экономического расчета представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Данные для экономического расчета

Капитальные затраты на электротепловое оборудование и на монтаж [16]:

К=Ц+М (5.1)

К1=46000+29000=75,0 тыс. руб.

К2= 96100+35200=158,6 тыс. руб.

Текущие годовые эксплуатационные затраты:

Эг= Са + Сто + Сзп + Сээ + Спр (5.2)

где Са - отчисления на амортизацию оборудования, тыс. руб.; Сто - расход на ремонт и техническое обслуживание, тыс. руб.; Сзп - заработная плата персонала, тыс. руб; Сээ - затраты на электроэнергию (тепловые процессы и привод электродвигателей), тыс. руб. Спр - прочие затраты, тыс. руб.

Затраты на амортизацию:

(5.3)

где К - капиталовложения, руб.; норма отчислений на амортизацию, %, а=16 %.

Са1=75·0,16=12 тыс. руб.;

Са2=158,6·0,16=25,4 тыс. руб.

Затраты на техническое обслуживание и ремонт:

(5.4)

годовая норма отчислений на техобслуживание и ремонт, % ; z=5,0 %.

Сто1=75·0,05=3,8 тыс. руб.;

Сто2= 158,6·0,05=8 тыс. руб.

Заработная плата:

(5.5)

N - численность персонала, чел.; суточная нагрузка, час (1800 ч/год); часовая тарифная ставка (28,2 руб.); коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату (42,0%).

Для обоих вариантов:

Сзп= 1·1800·28,2·1,42=71,5 тыс. руб.

Стоимость потребленной электроэнергии за год составляет:

Сээ=Э·T (5.6)

где Q - объем потребляемой электроэнергии, кВт; T- тариф на электроэнергию, руб/кВт·ч.

Сээ1=(11540+74700)·3,7 =319 тыс. руб.

Сзз2=(11540+53835)·3,7=242 тыс. руб.

Прочие затраты принимаем как 1% от капитальных вложений:

Спр1=0,8 тыс. руб.

Спр2=1,6 тыс. руб.

Годовые эксплуатационные затраты составят:

Э1= 12+3,8+71,5+319+0,8=407,1 тыс. руб/год.

Э2=25,4+8+71,5+242+1,6=348,5 тыс. руб/год.

4. Приведенные затраты:

(5.7)

П1=75·0,15+407,1=418 тыс. руб./год

П2=158,6·0,15+348,5=372 тыс. руб./год

5. Годовой экономический эффект

Эг= П1-П2 (5.8)

Эг=418-372=46 тыс. руб.

6. Срок окупаемости капитальных вложений:

(5.9)

Т= 158,6/46=3,4 года.

Результаты расчетов помещаем в таблицу 5.2.

Таблица 4.2 Экономические показатели от внедрения новой установки

Вывод: Выполненный экономический расчет показал, что при внедрении нового электротеплового оборудования с применением центрального электрокалорифера и конвекторов-доводчиков обеспечит годовой экономический эффект в размере 46 тыс. рублей. Срок окупаемости капиталовложений в новое оборудование составляет около 3,4 года. Экономический эффект главным образом обусловлен снижением текущих годовых затрат на оплату электроэнергии и внедряемого варианта системы теплоснабжения.

Заключение

В проекте рассмотрен вопрос общего электроснабжения фермы КРС. Запитка воздушных линий производится от распределительной подстанции 10/0,4 кВ. Подстанция оснащена двумя силовым масляным трансформатором мощностью на 160 кВА, один из которых резервный. Выбор мощности трансформатора произведён по расчётным нагрузкам потребителей. Сечение жил питающих кабелей выбрано по величине эквивалентного тока с учётом потерь напряжения.

Выполнен светотехнический расчёт помещений коровника. Освещение рассчитывается методами коэффициента использования и удельных мощностей. Освещение помещений осуществляется люминесцентными лампами. Светильники выбраны из соображений максимальной унификации. Предусмотрено два типа освещения: рабочее и дежурное.

Профилакторий рассматриваемого коровника разделён на три теплоизолированных зала. Общая вентиляция профилактория с подогревом приточного воздуха выполняется при помощи центральной электрокалориферной установки типа УВЭ-9-02.

Необходимый температурный режим в 3-х залах профилактория обеспечивают 18 электроконвекторов - доводчиков «ЭК»-1,5.

Экономический анализ показал, что внедрение проектируемой системы даёт общий годовой экономический эффект - 46 тыс. руб., при сроке окупаемости проекта в 3,4 года.

Кроме того, при использовании проектируемой модели системы обеспечения микроклимата, за счёт более точного поддержания требуемых параметров улучшаются условия содержания телят, и, соответственно, увеличивается продуктивность всего производства.

Список использованных источников

1. РД-АПК 1.10.01.03-12 Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм крупного рогатого скота крестьянских (фермерских) хозяйств. -М., 2012. ?100 с.

2. Мурусидзе Д.Н., Зайцев А.М., Степанова Н.А., Быстрицкий Д.Н., Трунов С.С., Оленев В.А., Торосян Р.Н. - Установки для создания микроклимата на животноводческих фермах. - М.: Колос, 1979.-327с.

3. Коба В.Г., Брагинец Н.В., Мурусидзе Д.Н., Некрашевич В.Ф. - Механизация и технология производства продукции животноводства. - М.: Колос, 1999.-528с.

4. Абрамова Е.Я., Алешина С.К. Расчет нагрузок сельских сетей / Методические рекомендации. - ГОУ Оренбургский гос. Университет, 2002, - 26 с.

5. Справочник по проектированию электросетей в сельской местности. - Э.Я. Гричевский, П.А. Катков, А.М. Карпенко и др.; Под ред. П.А. Каткова, В.И. Франгуляна. - М.: Энергия, 1980. - 352 с.

6. Шичков Л.П. Электрический привод: учеб. Для вузов / Л.П. Шичков. - М.: Колос, 2006.-279 с.

7. Кнорринг Г.М. и др. - Справочная книга для проектирования электроосвещения. - СПб.: Энергоатомиздат, 1992.-448с.

8. Кнорринг Г.М. - Справочник для проектирования электроосвещения. - Ленинград: Государственное энергетическое издательство, 1960.- 342с.

9. Система нормативных документов в агропромышленном комплексе министерства сельского хозяйства Российской Федерации. Отраслевые строительные нормы. Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений. ОСН-АПК 2.10.24.001-04. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Москва, 2004.

10. Рекомендации по расчету, проектированию и применению систем элек-тротеплоснабжения животноводческих ферм и комплексов. Минсельхоз СССР, ВАСХНИЛ, Гипронисельхоз, ВИЭСХ, СибИМЭ, ЭНИН им. Г.М. Кржижановского, ЦНИПТИМЭЖ. - Запорожье, 1985. - 80 с.

11. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование зданий, Москва 1997.

12. Кудрявцев И.Ф., Карасенко В.А. - Электрический нагрев и электротехнология. - М.: Колос, 1975.-384с.

13. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. - Электротехнология и электрическое освещение. - М., Агропромиздат, 1990.- 303 с.

14. Шкрабак В.С., Луковников А.В., Тургенев А.К. - Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. - М.: КолосС, 2004.-512 с.

15. Сырых Н.Н. Эксплуатация сельских электроустановок.- М.: Агропромиздат, 1986. -255 с.

16. Водянников В.Т. - Экономическая оценка энергетики АПК. - М.: ИКФ "ЭКМОС", 2002. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru