Совершенствование электроснабжения животноводческого комплекса с разработкой автономного источника питания (в условиях предприятия)

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативные основы электроснабжения сельскохозяйственных предприятий

1.1. Современное состояние и специфика сельских электрических сетей в структуре ЕЭС России

1.2. Классификация электроприемников и требования к надежности питания агрокомплексов

1.3. Нормативно-правовое регулирование применения автономных источников энергии согласно ФЗ-35 и ПУЭ

Глава 2. Проектирование и обоснование технических решений по модернизации системы электроснабжения

2.1. Характеристика электротехнического хозяйства предприятия и расчет параметров нагрузок

2.2. Обоснование интеграции автономного источника питания и выбор оборудования

2.3. Электрические расчеты режимов работы сети, токов короткого замыкания и системы защиты

Заключение

Список использованной литературы

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА С РАЗРАБОТКОЙ АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (В УСЛОВИЯХ ПРЕДПРИЯТИЯ)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена стратегическим значением агропромышленного комплекса для продовольственной безопасности Российской Федерации и необходимостью обеспечения бесперебойного электроснабжения животноводческих предприятий в условиях износа сельских электрических сетей. По данным Минэнерго России, уровень износа распределительных сетей напряжением 0,4-10 кВ в сельской местности превышает 65%, что приводит к частым технологическим нарушениям и перерывам в электроснабжении. Животноводческие комплексы относятся к электроприемникам первой и второй категории надежности, поскольку перерыв в электроснабжении влечет массовую гибель поголовья, нарушение технологических процессов доения, вентиляции, кормления и создает угрозу для жизни обслуживающего персонала.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием фундаментальных трудов в области электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, выполненных специалистами НИУ «МЭИ», ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева», а также научно-практических разработок институтов системы ПАО «Россети». Вместе с тем, вопросы интеграции автономных источников питания в структуру электроснабжения животноводческих комплексов требуют дополнительной проработки с учетом современных требований энергоэффективности и надежности.

Целью курсовой работы является разработка технических решений по совершенствованию системы электроснабжения животноводческого комплекса путем интеграции автономного источника питания для повышения надежности и энергетической безопасности предприятия.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ современного состояния и специфики сельских электрических сетей в структуре Единой энергетической системы России;
• изучить классификацию электроприемников агропромышленного комплекса и требования к надежности их электроснабжения;
• исследовать нормативно-правовое регулирование применения автономных источников энергии;
• выполнить расчет электрических нагрузок животноводческого комплекса и параметров существующей системы электроснабжения;
• разработать техническое решение по интеграции автономного источника питания с обоснованием выбора оборудования и расчетом режимов работы.

Объектом исследования является система электроснабжения животноводческого комплекса.

Предметом исследования выступают технические параметры, режимы работы и схемные решения системы электроснабжения с автономным источником питания.

Методологическая база исследования включает теоретические основы электроснабжения сельскохозяйственных предприятий, расчетные методы определения электрических нагрузок по коэффициенту спроса и установленной мощности, методику расчета токов короткого замыкания, принципы выбора и проверки электрооборудования. Нормативно-техническую базу составляют Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-е издание, ГОСТ Р 32144-2013, СП 256.1325800.2016, Федеральный закон №35-ФЗ «Об электроэнергетике», а также отраслевые стандарты ПАО «Россети».

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к проектированию системы электроснабжения животноводческого комплекса с учетом специфики технологических процессов и требований к непрерывности питания электроприемников различных категорий надежности.

Теоретическая значимость определяется систематизацией современных подходов к обеспечению надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Практическая значимость состоит в разработке готовых технических решений, включающих расчеты нагрузок, выбор оборудования автономного источника, расчеты токов короткого замыкания и параметров релейной защиты, которые могут быть использованы при модернизации реальных объектов агропромышленного комплекса.

Структура курсовой работы включает введение, две главы основной части, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена теоретическим и нормативным основам электроснабжения сельскохозяйственных предприятий. Вторая глава содержит проектирование и обоснование технических решений по модернизации системы электроснабжения конкретного животноводческого комплекса.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1. Современное состояние и специфика сельских электрических сетей в структуре ЕЭС России

Сельские электрические сети составляют значительную часть распределительного сетевого комплекса Единой энергетической системы России и характеризуются рядом специфических особенностей, определяющих условия электроснабжения агропромышленных потребителей. Протяженность сельских электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ на территории Российской Федерации превышает 2,5 млн км, что составляет более 70% от общей протяженности распределительных сетей страны. Основной объем электрических сетей в сельской местности находится в зоне ответственности дочерних обществ ПАО «Россети» – межрегиональных распределительных сетевых компаний (МРСК).

Техническое состояние сельских электрических сетей остается одной из критических проблем развития электроэнергетической инфраструктуры. По данным Минэнерго России, средний уровень износа воздушных линий электропередачи напряжением 10 кВ в сельской местности составляет 68%, трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ – 62%, что существенно превышает нормативные показатели и создает риски возникновения аварийных ситуаций [1, c. 24]. Значительная часть оборудования выработала нормативный срок службы и требует замены. Особенно критична ситуация с воздушными линиями на деревянных опорах и силовыми трансформаторами, введенными в эксплуатацию в 1960-1980 годы.

Специфика сельских электрических сетей определяется территориальной рассредоточенностью потребителей, значительной протяженностью линий электропередачи при относительно малых пер

…