Модернизация системы электроснабжения животноводческого комплекса с внедрением энергосберегающих технологий

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативные основы электроснабжения предприятий агропромышленного комплекса

1.1. Современное состояние и специфика сельских электрических сетей в Российской Федерации

1.2. Нормативно-правовое регулирование проектирования систем электроснабжения сельскохозяйственных объектов

1.3. Классификация потребителей и требования к качеству электрической энергии в животноводстве

Глава 2. Анализ режимов работы и техническое проектирование модернизируемой системы электроснабжения

2.1. Характеристика производственных мощностей комплекса и расчет электрических нагрузок

2.2. Выбор схемных решений, трансформаторного оборудования и расчет токов короткого замыкания

2.3. Интеграция энергосберегающих технологий и устройств автоматизации в систему электроснабжения

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Модернизация системы электроснабжения животноводческого комплекса с внедрением энергосберегающих технологий

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена возрастающими требованиями к энергоэффективности объектов агропромышленного комплекса в условиях реализации государственной программы по энергосбережению и повышению энергетической эффективности на период до 2030 года. Животноводческие комплексы относятся к числу крупных потребителей электрической энергии, обеспечивающих функционирование систем микроклимата, доения, кормления, навозоудаления и освещения, что определяет высокий потенциал снижения энергопотребления за счет технической модернизации систем электроснабжения.

Современные сельские электрические сети Российской Федерации характеризуются значительным износом оборудования, высоким уровнем потерь электроэнергии и недостаточным качеством электрической энергии у конечных потребителей. Согласно данным ПАО «Россети», средний процент износа трансформаторного оборудования в сельских сетях превышает 65%, а потери электроэнергии достигают 12-15%, что существенно превышает нормативные показатели. В условиях роста тарифов на электрическую энергию и необходимости повышения конкурентоспособности отечественной сельскохозяйственной продукции вопросы модернизации систем электроснабжения с интеграцией энергосберегающих технологий приобретают первостепенное значение.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе представлена исследованиями НИУ «МЭИ», ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, региональных аграрных университетов, посвященными особенностям электроснабжения сельскохозяйственных объектов, однако комплексные решения по модернизации систем электроснабжения животноводческих комплексов с учетом современных энергосберегающих технологий требуют дополнительной проработки.

Цель курсовой работы – разработка технических решений по модернизации системы электроснабжения животноводческого комплекса с внедрением энергосберегающих технологий.

Задачи курсовой работы:

• изучить теоретические основы и нормативно-правовую базу проектирования систем электроснабжения сельскохозяйственных объектов;
• провести анализ специфики электрических нагрузок и требований к надежности электроснабжения животноводческих предприятий;
• выполнить расчет электрических нагрузок производственных мощностей комплекса;
• разработать схемные решения модернизации системы электроснабжения с выбором трансформаторного оборудования и расчетом токов короткого замыкания;
• обосновать внедрение энергосберегающих технологий и устройств автоматизации в систему электроснабжения.

Объект исследования – система электроснабжения животноводческого комплекса.

Предмет исследования – технические решения по модернизации системы электроснабжения с применением энергосберегающих технологий.

Методологическая база исследования включает теоретические положения проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий, методы расчета электрических нагрузок по коэффициенту спроса и установленной мощности, методику расчета токов короткого замыкания, нормативно-техническую базу (ПУЭ 7-е издание, ГОСТ Р 32144-2013, СП 256.1325800.2016, РД 153-34.0-20.527-98).

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к модернизации системы электроснабжения животноводческого комплекса с обоснованием интеграции современных энергосберегающих технологий и средств автоматизации.

Теоретическая значимость состоит в систематизации нормативных требований и методических подходов к проектированию систем электроснабжения объектов животноводства.

Практическая значимость определяется возможностью использования разработанных технических решений при реализации проектов модернизации систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий.

Структура курсовой работы включает введение, две главы, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена теоретическим и нормативным основам электроснабжения предприятий агропромышленного комплекса. Вторая глава содержит анализ режимов работы и техническое проектирование модернизируемой системы электроснабжения.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

1.1. Современное состояние и специфика сельских электрических сетей в Российской Федерации

Сельские электрические сети Российской Федерации представляют собой разветвленную инфраструктуру, обеспечивающую электроснабжение населенных пунктов и объектов агропромышленного комплекса на территории более 85% площади страны. Исторически развитие сельской электрификации в России началось в рамках плана ГОЭЛРО и активно продолжалось в период с 1950-х по 1980-е годы, когда были построены основные магистральные линии электропередачи напряжением 35-110 кВ и распределительные сети напряжением 6-10 кВ. По данным ПАО «Россети», протяженность распределительных сетей напряжением 0,4-10 кВ в сельской местности превышает 1,2 млн км, что составляет около 60% от общей протяженности электрических сетей страны [1, c. 45].

Современное техническое состояние сельских электрических сетей характеризуется высоким уровнем износа оборудования, достигающим в отдельных регионах 70-80%. Значительная часть трансформаторных подстанций и линий электропередачи эксплуатируется за пределами нормативного срока службы, составляющего 25 лет для трансформаторов и 30-40 лет для воздушных линий. Это приводит к увеличению аварийности, снижению надежности электроснабжения и росту потерь электрической энергии [2, c. 78].

Специфика сельских электрических сетей определяется рядом факторов, отличающих их от городских распределительных сетей. Во-первых, это значительная протяженность линий электропередачи при относительно низкой плотности нагрузки, что обусловливает высокие удельные потери электроэнергии. Средняя плотность нагрузки в сельских сетях составляет 0,5-1,5 МВт/км², что в 10-15 раз ниже, чем в городских сетях. Во-вторых, для сельских сетей характерна в

…