Определяем высоту свеса светильников:

, (3.19)

где H - высота помещения;

hс - высота свеса светильников;

hраб. п - высота над рабочей поверхностью.

м. (3.20)

Определяем оптимальное расстояние между рядами светильников:

, (3.21)

где л - рекомендуемое значение для светильников с типом КСС равной Г (0,8 - 1,2)

.



Ориентируя ряды светильников по длине помещения, определяем количество рядов:

(3.22)

По табл. П - 9 [6] (для светильников группы 1, лампа ЛБ40) находим: при освещенности 100 лк удельная мощность должна составлять щт = 7,1 Вт/м2. Освещенность в помещении составляет Е=200 лк. Следовательно, нормированное значение удельной мощности

(3.23)

Расчетное количество светильников:

(3.24)

.

Для установки принимаем 3 светильника nсв.ф=3, предполагая разместить их в один ряд. При этом действительное значение удельной мощности составит:

(3.25)



Отклонение действительного значения удельной мощности от нормируемого:

(3.26)

Что оказывается в пределах допустимого от -10% до +20%.

Расчетная длина линии по длине помещения:

(3.27)

Поскольку < длины помещения, то светильники устанавливаем в линии с разрывами между торцами.

Установленная мощность светильников:

(3.28)

Произведем расчет освещения для других помещений аналогичным способом, а результат представим в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Светотехническая ведомость

Характеристика помещения	норма освещен-ности, лк	Вид освещения	Система освещения	Светильники	Лампы	Потребляемая мощность всего, кВт
№ по плану	Название помещения	Количество	Площадь, м2	Высота поме-щения, м
								Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
2	Электрощитовая	1	18	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
3	Помещение для хранения молока	1	32	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	4	ЛБ 40	8	0,32
4	Молочная (а)	1	18	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	2	ЛБ 40	4	0,16
5	Молочная	1	24	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	3	ЛБ 40	6	0,24
6	Вакуум-насосная	1	17	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
7	Комната отдыха	1	18	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	3	ЛБ 40	6	0,24
8	Ветаптека	1	13	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
9	Раздевалка с душевой кабинкой	2	16,5	3	100	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,32
10	Кладовая	1	3,8	3	75	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
11	Подсобное помещение	1	19,3	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
12	Бригадирская	1	11	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
13	Лаборатория искусственного осеменения	1	11	3	300	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
14	Пункт искусственного осеменения животных	1	19,7	3	300	Раб	Общ	ЛСП 06	4	ЛБ 40	8	0,32
15	Коридор в доил. молочн. блоке	1	48	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	6	ЛБ 40	12	0,48
17	Тамбур	2	26,4	3	30	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,16
18	Помещение для навозоприемника	3	33	4	30	Раб	Общ	ЛСП-01	1	OS L 36W/20	2	0,216
19	Фуражно-инвентарная	6	11,2	3	70	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,48
20	Помещение для накопительной емкости	1	16	4	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	2	ЛБ 40	4	0,16
21	Насосная	1	21,2	3	100	Раб	Общ	ЛПП 07В	1	ЛБ 40	2	0,08
22	Электрощитовая	1	10,4	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
23	Вакуум-насосная	1	7,,8	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
24	Раздевалка с душевой кабинкой	1	10,6	3	100	Раб	Общ	ЛПО 06В	1	ЛБ 40	2	0,08
25	Молочная	1	13,9	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	1	ЛБ 40	2	0,08
26	Ветаптека	1	6,2	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	1	ЛБ 40	2	0,08
27	Подсобное помещение	1	10,4	4	150	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,080
30	Коридор	1	7,9	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
31	Тамбур	2	10	3	50	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
Итого	х	х	х	Х	х	х	х	х	Х	х	31

Произведем расчет осветительной установки площадки перед воротами точечным методом. Геометрические размеры: ширина ворот равна x=3 м, высота подвеса равна H=4,5 м, освещаемое расстояние от ворот равно y=2 м. Коэффициенты отражения ограждающих конструкций: 0%. Нормируемая освещенность Ен = 2 лк. При такой освещенности целесообразно применить светильник с ЛОН. Коэффициент запаса равен ?? =1,5. Система освещения общая равномерная. Необходимо применить светильник марки НСПОЗМ-60 с КСС равный М. Для расчета освещенности используем рисунок 3.3.

(3.28)

Откуда = 30?C. Зная, что КСС данного светильника - М, определим силу света в данном направлении лампы в 1000 лм:

Определяем величину создаваемой этой лампой условной освещенности условной освещенности. Условная освещенность точки от точечного света может быть определена по формуле: (3.29)



.

Поток реальной лампы определяется по формуле:

, (3.30)

где - коэффициент, учитывающий свет от ограждающих конструкций равен , ?? =1,5 - коэффициент запаса.

.

Согласно каталожным данным, выбираем лампу Б 220-230-40. При этом отклонение потока от расчетного значения составит:

(3.31)

где Фт - каталожный (номинальный) поток лампы, лм

Это допустимо, т.к. меньше -10%. Принимаем лампу Б 225-235-60-2.

Расчет остальных площадок произведем точечным методом, а результат сведем в таблицу 3.4.



Таблица 3.4 - Светотехническая ведомость

Характеристика помещения	норма освещен-ности, лк	Светильники	Лампы	Потребляемая мощность общая
№ по плану	Название помещения	Количество	Площадь, м2	Высота поме-щения, м
						Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
16	Площадка перед воротами	10	6	4,5	2	НСПОЗМ-60	10	Б 225-235-60-2	10	600

3.4 Проектирование электропроводок

3.4.1 Выбор схемы подключения электропроводок

Для электроснабжения фермы установлена комплектная трансформаторная подстанция (КТП). От КТП электропитание подводится к блоку вспомогательных служб и к родильному отделению с телятником подземными кабельными линиями. В блоке вспомогательных служб вводно-распределительное устройство ВРУ установлено со стороны КТП в электрощитовой. Основу ВРУ составляет шкаф распределительный силовой марки СПА77-3, предназначенный для распределения электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. Он имеет рубильник на вводе и автоматические выключатели для защиты отходящих линий. На рисунке 3.4 представлена схема силовой сети двух коровников со вспомогательным блоком, в которую входит шкаф распределительный силовой СПА77-3 с шестью автоматическими выключателями отводящих линий. Пять из них подключены для питания распределительных шкафов марки ПР8501, а шестой автоматический выключатель питает систему освещения. Схема силовой сети родильного отделения с телятником представлена на рисунке 3.5. В состав ее входит распределительный силовой шкаф марки СПА77-6 с рубильником на вводе и четырьмя автоматическими выключателями. Три, из которых питает всю силовую сеть, а четвертый питает осветительную сеть родильного отделения с телятником.



Рисунок 3.4 - Схема силовой сети двух коровников с блоком вспомогательных служб

СПА77-3 - шкаф распределительный силовой; ПР8501 - распределительный шкаф; ?-электроприемник; 1- х - кабель (длина) от СПА77 до ПР8501; 2-х, 3-х, 4-х, 5-х, 6-х - кабель (длина) от ПР8501 до потребителя

Рисунке 3.5 - Схема силовой сети родильного отделения и телятника

СПА77-6 - шкаф распределительный силовой; ПР8501 - распределительный шкаф; ?-электроприемник; 1- х - кабель (длина) от СПА77-6 до ПР8501,АП50,ЩО; 2-х, 3-х, 4-х, - кабель (длина) от ПР8501, АП50, ЩО до потребителя.



Схема осветительной сети блока вспомогательных служб представлена на рисунке 3.6. В ее состав входит кабель четырехжильный между СПА77-3 и щитом освещения. На вводе щита освещения имеется трехполюсный автоматический выключатель. От него происходит деление на группы однополюсных автоматических выключателей с устройством защитного отключение УЗО. УЗО предназначено для защиты групп от утечки тока, коротких замыканий, т.е. повышает уровень электрической безопасности.

Рисунок 3.6 - Расчетная схема осветительной сети блока вспомогательных служб

L=5 длина кабеля м, от ВРУ до щита освещения ОЩ; 0,16 - потребляемая мощность кВт; На рисунке 3.7 показана схема осветительной сети стойлового помещения. Она включает в себя кабель четырехжильный от СПА77-6 до щита освещения. А щит освещения состоит так же как в схеме на рисунке 3.6, только имеется три группы отходящих линий.

Рисунок 3.7 - Расчетная схема осветительной сети стойлового помещения



L=4,55 длина кабеля м, от ВРУ до щита освещения ОЩ; 1,624 - потребляемая мощность, кВт.

Аналогичную структуру имеет схема на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 - Расчетная схема осветительной сети родильного отделения и телятника

L=8,4 длина кабеля м, от ВРУ до щита освещения ОЩ; 0,16 - потребляемая мощность кВт;

3.4.2 Выбор конструктивного выполнения внутренних сетей, определение сечение проводов и кабелей

Во внутренних осветительных сетях используем провод марки ВВГ. Способ прокладки в блоке вспомогательных служб выбран непосредственно по строительным основаниям. К строительным основаниям провода и кабели крепят при помощи скоб, стальных полос, лент и струн. В стойловых помещениях используют тросовые проводки, выполняемые проводом ВВГ, подвешиваемые к предварительно натянутому тросу вдоль фермы. Допустимые потери напряжения составляют 3%. Для определения сечения проводов осветительной сети блока вспомогательных служб рисунок 3.6, произведем расчет.

Определим электрические моменты на каждом участке.

На вводе:



, (3.32)

где - мощность i-того приемника;

- длина участка.

На группе 1:

На группе 2:

На группе 3:

На группе 4:

Рассчитаем сечение провода на каждой группе:



На вводе:

( 3.33)

где - электрический момент i-того приемника, ;

- коэффициент зависящий от напряжения сети, материала жилы, числа проводов в группе, для медных проводов трехфазной с нулем 380/220 - 72, для медных проводов напряжением сети 220 В - 12.

- сумма моментов ответвлений с другим числом проводов, чем у рассчитываемого участка, кВт м.

- коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов расчетного участка в нашем случае равен 1,85, так как ответвление от трехфазной идет на однофазную.

- предполагаемая потеря напряжения равное 3%.

Принимаем сечение ,

Проверяем на нагрев , следовательно сечение удовлетворяет условиям выбора.

Определим потери напряжения на первом участке:

(3.34)

Допустимые потери напряжения оставшейся сети

На группе 1:



Принимаем сечение ,

Проверяем на нагрев , следовательно сечение удовлетворяет условиям выбора.

Определим потери напряжения на первом участке:

Потери напряжения на группе

На группе 2:

Принимаем сечение ,

Проверяем на нагрев , следовательно сечение удовлетворяет условиям выбора.

Определим потери напряжения на первом участке:

Потери напряжения на группе

На группе 3:



Принимаем сечение ,

Проверяем на нагрев , следовательно сечение удовлетворяет условиям выбора.

Определим потери напряжения на первом участке:

Потери напряжения на группе

На группе 4:

Принимаем сечение ,

Проверяем на нагрев , следовательно сечение удовлетворяет условиям выбора.

Потери напряжения на первом участке:

Допустимые потери напряжения на группе:

Определение сечения проводов и потерь напряжения осветительной сети в стойловом помещении рисунок 3.7 и родильном отделении рисунок 3.8 произведем аналогичным способом расчета. А результаты расчета представим в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Сечение, марка проводов и потери напряжения осветительной сети

Месторасположение	Магистральные сети	Групповые сети	Подгрупповые сети	Суммарные потери напряжения, ДU%
	Расчетный ток, А	Марка, сечение провода	Допустимы ток, А	Длина, м	Номер группы	Расчетный ток, А	Марка, сечение провода, мм	Допустимы ток, А	Длина, м	Номер подгруппы	Расчетный ток, А	Марка, сечение провода	Допустимы ток, А	Длина, м
Коровник	15,7	ВВГ 4х4	35	45	1	16,2	ВВГ 3х6	50	3	1,1	7,5	ВВГ 3х4	41	40,1	2,7
										1,2	8,7	ВВГ 3х4	41	55,4	2,9
					2	14,9	ВВГ 3х6	50	9,5	2,1	7,2	ВВГ 3х6	46	36,4	2,7
										2,2	7,7	ВВГ 3х6	46	35,2	2,9
					3	15,2	ВВГ 3х10	62	16	3,1	7,5	ВВГ 3х4	41	39,6	2,6
										3,2	7,7	ВВГ 3х4	41	40,2	2,7
Коровник	15,7	ВВГ 4х4	35	30	1	16,2	ВВГ 3х6	50	3	1,1	7,5	ВВГ 3х4	41	40,1	2,7
										1,2	8,7	ВВГ 3х4	41	55,4	2,9
					2	14,9	ВВГ 3х6	50	9,5	2,1	7,2	ВВГ 3х6	46	36,4	2,7
										2,2	7,7	ВВГ 3х6	46	35,2	2,9
					3	15,2	ВВГ 3х10	62	16	3,1	7,5	ВВГ 3х4	41	39,6	2,6
										3,2	7,7	ВВГ 3х4	41	40,2	2,7
Блок вспомог. служб	4,8	ВВГ 4х1,5	19	5	1	4	ВВГ 3х2,5	30	49,1						0,84
					2	4	ВВГ 3х1,5	23	31						0,62
					3	3,6	ВВГ 3х1,5	23	24,4						0,6
					4	2,5	ВВГ 3х1,5	23	33,2						0,5
Родильное отделение с телятником	11,5	ВВГ 4х2,5	25	8	1	4,2	ВВГ 3х1,5	23	43,9						1,55
					2	3,9	ВВГ 3х1,5	23	28,8						1,15
					3	12	ВВГ 3х6	50	50,2						2
					4	12,6	ВВГ 3х6	50	53,6						1,75
					5	0,7	ВВГ 3х1,5	23	7						0,37
					6	1,1	ВВГ 3х1,5	23	14,8						0,4

Силовую сеть двух коровников с блоком вспомогательных служб и коровников рисунок 3.4 и родильного отделения с телятником рисунок 3.5 выполняют силовым кабелем марки ВВГ прокладывают в кабельных каналах. Определим сечение проводов и потери участка 1-2, 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 силовой сети двух коровников и блока вспомогательных служб рисунок 3.4.

Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение на участке 2-1 по формуле:

(3.35)

где - нагрузка линии, кВт;

- длина линии, м;

- удельная проводимость материала провода, . Для меди=53, для алюминия

- номинальное напряжение линии, В;

- допустимая потеря напряжения, %. Для силовой сети потеря напряжения не больше 2,5%.

Принимаем ближайшее стандартное сечение Выбранное сечение проверяем по длительно допустимому току.

Определяем ток номинальный для трехфазного асинхронного двигателя:

(3.36)



где - номинальная мощность токоприемника, кВт;

- номинальное напряжение токоприемника, В;

- коэффициент мощности, ;

- коэффициент полезного действия, ;

, а условие условие выполняется, тогда принимаем сечение

Определим потери напряжения на участке 2-1 по формуле:

(3.37)

Для участков 2-2, 2-3, 2-4 произведем аналогичный расчет сечения проводов.

Исходя из допустимой потери напряжения, рассчитываем сечение на участке 1-2 по формуле:

(3.38)

где - мощность участка.



Принимаем ближайшее стандартное сечение Выбранное сечение проверяем по длительно допустимому току.

(3.40)

где - количество токоприемников.

, а условие условие не выполняется, следовательно выбираем сечение . Для данного сечения , т.е. условие выполняется.

Определим потери напряжения на участке 1-2 по формуле:

(3.41)

Тогда потери напряжения на участках 1-2 2-1 = 0,6%, 1-2 2-2=0,6%, 1-2 2-3=0,8%, 1-2 2-4=0,7%. Произведем аналогичный расчет для других участков силовой сети двух коровников с блоком вспомогательных служб рисунок 3.4 и силовой сети родильного отделения с телятником рисунок 3.5. результат расчетов представим в таблице 3.5.



Таблица 3.5 - Сечение, марка проводов и потери напряжения силовой сети

Месторасположение	Магистральные сети	Групповые сети	Суммарные потери напряжения, ДU%
	Номер участка	Расчетный ток, А	Марка, сечение провода, мм	Допустимы ток, А	Длина, м	Номер участка	Расчетный ток, А	Марка, сечение провода, мм	Допустимы ток, А	Длина, м
Два коровника с блоком вспомогательных служб	1-2	60	ВВГ 4Х16	75	17	2-1	15	ВВГ 4Х1,5	19	3	0,6
						2-2	15	ВВГ 4Х1,5	19	3	0,6
						2-3	15	ВВГ 4Х1,5	19	6	0,8
						2-4	15	ВВГ 4Х1,5	19	5	0,7
	1-3	55	ВВГ 4Х10	55	9	3-5	2,3	ВВГ 4Х1,5	19	5	0,5
						3-6	22,5	ВВГ 4Х2,5	25	3	1
						3-7	30	ВВГ 4Х4	35	7	2,4
	1-4	39,5	ВВГ 4Х10	55	67	4-8	9,1	ВВГ 4Х1,5	19	3	2,4
						4-9	9,1	ВВГ 4Х1,5	19	3	2,4
						4-10	24	ВВГ 4Х2,5	25	6,6	2
	1-5	39,5	ВВГ 4Х6	42	42,5	5-11	9,1	ВВГ 4Х1,5	19	3	2
						5-12	9,1	ВВГ 4Х1,5	19	3	2
						5-13	24	ВВГ 4Х2,5	25	6,6	2,2
	1-6	36,2	ВВГ 4Х6	42	30	6-14	15	ВВГ 4Х10	19	130	2,7
						6-15	21,2	ВВГ 4Х2,5	25	3	1,6
Родильное отделение с телятником	1-2	33,1	ВВГ 4Х6	42	22	2-1	24	ВВГ 4Х2,5	25	6,8	1
						2-2	9,1	ВВГ 4Х1,5	19	3	0,9
	1-3	15	ВВГ 4Х1,5	19	6,4	3-3	15	ВВГ 4Х1,5	19	3	0,6
	1-4	6,8	ВВГ 3Х1,5	15	4	3-4	6,8	ВВГ 3Х1,5		6,8	0,6

3.4.3 Выбор водно-распределительного устройства, коммутационной и защитной аппаратуры

Вводным устройством двух коровников и блока вспомогательных служб являться шкаф силовой распределительный с вводным рубильником на 250 А и шестью автоматическими выключателями типа АЕ2056 с номинальным током главных контактов 100 А, но разными по току расцепителями.

Осветительная сеть питается от трех щитов освещения типа ОЩВ с автоматическими трехполюсными выключателями на вводе типа ВА 47-29/3 и дифференциальных автоматов АД12 на каждой группе осветительной сети. АД12 представляет собой соединение двух функциональных узлов: электронного модуля дифференциальной защиты с номинальным отключающим дифференциальным током на 30 мА согласно ПУЭ и автоматического выключателя серии ВА47-29. Электронный модуль состоит из дифференциального трансформатора тока, электронного усилителя с пороговым устройством, исполнительного электромагнита сброса и источника питания.

Рассчитаем для каждой группы осветительной сети блока вспомогательных служб дифференциальный автоматический выключатель с тепловым типом расцепителем, по току расцепителя Iрасц.

Ток расцепителя Iрасц определяется по формуле:

(3.42)

где - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току,

- расчетный ток группы А.

Группа 1:

,



Выбираем автоматический дифференциальный выключатель АД12 с номинальным током расцепителя 6 А.

Группа 2:

,

Выбираем автоматический дифференциальный выключатель АД12 с номинальным током расцепителя 6 А.

Группа 3:

,

Выбираем автоматический дифференциальный выключатель АД12 с номинальным током расцепителя 5 А.

Группа 4:

,

Выбираем автоматический дифференциальный выключатель АД12 с номинальным током расцепителя 4 А.

Группа 1 и 2 присоединены на две фазы а группа 3 и 4 подсоединены на 1 фазу

Вводной трехполюсный автоматический выключатель ВА47-29/3 с номинальным током расцепителя 8 А.

Определение сечения проводов и потерь напряжения осветительной сети и выбора защитной аппаратуры в стойловом помещении рисунок 3.7 и родильном отделении рисунок 3.8 произведем аналогичным способом расчета. А результаты расчета представим в таблице 3.5 осветительной сети.

Силовую сеть двух коровников и блока вспомогательных служб рисунок 3.4 состоит из распределительных шкафов, которые состоят из вводного и групповых трехполюсных автоматических выключателей типа ВА 69-31с номинальным током главных контактов 100А с термомагнитным расцепителем. Он обеспечивает защиту от перегрузок (имеет регулируемую уставку 0,8-1), от короткого замыкания (имеет постоянную и регулируемую уставку 5-10 в зависимости от номинального тока). Выбор автоматических выключателей проводится согласно формулам.

Для силовых одиночных электроприемников:

Ток уставки теплового расцепителя:

, (3.43)

Ток уставки электромагнитного расцепителя:

, (3.45)

где - номинальный ток электроприемника;

- пусковой ток электродвигателя.

Для групповых силовых (двигательных) электроприемников, соответственно:

; (3.46)

, (3.47)

Пускатели и тепловые реле выбираются по табличным данным согласно номинальному току А.

Результат выбора представим в таблице 3.6 силовой сети фермы.



3.4.4 Составление расчетной схемы-таблицы и проверка селективности работы средств защиты

Таблица 3.5 - Расчетная таблица - схема осветительной сети

Выбор автоматических выключателей системы обеспечивает селективную работу.

На примере щита освещения блока вспомогательных служб первой группы видно, что при возникновении короткого замыкания или утечки тока на корпус токоприемника сработает первым автоматический дифференциальный выключатель, в случае его неисправности сработает трехполюсный выключатель ВА47-29/3. Для остальных групп освещения принцип действия аналогичный, первым срабатывает ближний находящийся к токоприемнику автоматический дифференциальный выключатель, а потом трехполюсный автоматический выключатель, стоящий на воде в щите освещения, следующим сработает автоматический выключатель, находящийся в СПА77-3(6).

Для силовой сети таблица 3.6 выбор автоматических выключателей в водном устройстве, автоматических выключателей в распределительных пунктах, магнитных пускателей с тепловым реле обеспечивает правильную селективную работу средств защиты.

Таблица 3.6 - Расчетная таблица-схема силовой сети



4. Разработка автоматического управления водоснабжением

4.1 Расчеты по разработке и выбору специального электрооборудования и средств автоматизации

электрификация водоснабжающий сеть провод

Исходные технические требования к средствам автоматизации скважинного электронасоса

1. Автоматическое управление работой скважинного электронасоса должно осуществляться от сигналов электродных датчиков уровня воды в баке.

2. Для защиты от повреждения электронасос должен отключаться при следующих аварийных режимах:

- обрыве фазы в цепи питания двигателя,

- перегрузке двигателя по току (вследствие заиливания насоса или др.),

- отсутствии воды в скважине ("сухой ход" электронасоса).

3. Автоматика должна сохранять работоспособность при:

- изменении уровня трехфазного напряжения от 300В до 420В;

- изменении температуры окружающего воздуха от -10оС до +40оС;

- влажности до 98% при температуре +25оС;

- наличии в воздухе паров аммиака и др.



Управлять работой электронасоса от сигналов электродных датчиков верхнего и нижнего уровней воды можно при помощи электронной схемы на основе триггера, переключаемого в единичное или нулевое состояние при изменении состояния контактов электродных датчиков.

На рисунке 4.1 изображена такая схема с RS-триггером типа К561ТР2. Она работает следующим образом:

При включении питающего напряжения триггер устанавливается в "1" напряжением питания, которое поступает на единичный вход S через конденсатор С1. Если датчик верхнего уровня воды сухой, то транзистор VT1 насыщен током резистора R3, конденсатор С2 разряжен, на нулевом входе R напряжение отсутствует, и напряжение с выхода триггера ДД включает электронасос.

Когда уровень воды в баке поднимется и замкнет контакты датчика ВУ, транзистор VT1 закроется, и конденсатор С2 зарядится током резистора R4. В результате на нулевом входе R триггера появится напряжение, и его выход переключится в нулевое состояние. Напряжение на выходе триггера снизится до нуля, и насос отключится.

Если контакт датчика нижнего уровня НУ замкнут, то на входе S триггера будет нулевое напряжение, не влияющее на состояние триггера. Когда уровень воды понизится и разомкнет контакты датчика НУ, конденсатор С1 разрядится через резисторы R1 и R2, поэтому на входе S напряжение будет равно питающему. В результате триггер ДД переключится в единичное состояние и на его выходе появится напряжение, включающее электронасос.

В дальнейшем процесс периодически повторяется по мере изменения уровня воды в баке, и замыкания или размыкания контактов электродных датчиков.

Индикация состояния триггера (и электронасоса) осуществляется при помощи светодиодов VD1 и VD2, свечение которых соответствует последней коммутации датчиков уровня воды.

При отсутствии воды в скважине работа насоса недопустима, так как двигатель охлаждается водой, и при ее отсутствии, возможно, его повреждение. Наличие или отсутствие воды в скважине предлагается определять по загрузке двигателя, так как применение датчика сухого хода менее удобно, поскольку при опускании насоса в скважину возможен обрыв соединительного кабеля.

Схема устройства для определения состояния скважины приведена на рисунок 4.2. Устройство содержит трансформатор тока Тр1, вторичная обмотка которого нагружена на регулируемый резистор R1. Падение напряжения на этом резисторе через R2 поступает на базу транзистора VT1, который насыщается положительной полуволной напряжения. При этом конденсатор С2 разряжается, и напряжение на входе R триггера-защелки ДД близко к нулю. Триггер, предварительно установленный в единичное состояние напряжением питания через конденсатор С1, продолжает находиться в этом состоянии - нулевые сигналы на входах RS триггера не меняют его состояния.

При отсутствии воды в скважине насос работает в режиме холостого хода, потребляемый ток и падение напряжения на R1 снижаются, поэтому транзистор Т1 не насыщается. Конденсатор С2 заряжается и переключает триггер ДД в нулевое состояние, запрещающее работу насоса.

Для возврата схемы в исходное состояние следует отключить питание устройства на несколько секунд, с тем, чтобы конденсатор С1 разрядился. Затем, при повторном включении, напряжение питания через конденсатор С1 установит триггер в исходное "единичное" состояние.

Отсутствие воды в скважине определяется по свечению светодиода VD при нулевом выходном напряжении триггера ДД.

Защиту электродвигателя от перегрузки при заиливании насоса или чрезмерном перекосе фаз питающего напряжения удобно осуществлять, контролируя потребляемый ток двигателя при помощи герконов. Электрическая схема соответствующего устройства приведена на рисунок4.3.

Герконы К1, К2 и К3 закреплены на фазных проводах питания двигателя на таких расстояниях от них, что при номинальной загрузке все герконы разомкнутые, но замыкаются, если ток двигателя превышает номинальный на 15%. При этом ток резистора R2 заряжает конденсатор С1 и переключает триггер-защелку ДД в нулевое состояние, запрещающее работу электродвигателя.

Назначение цепочки С2R3 такое же, как и R4С1 в предыдущей схеме.

Один корпус микросхемы К561ТР2 содержит четыре триггера-защелки, поэтому все вышерассмотренные устройства можно выполнить в виде единого устройства управления-защиты скважинного электронасоса. Электрическая схема такого устройства, содержащего дополнительно канал защиты двигателя при обрыве фазы, и канал управления ТЭНами водоподогрева, приведена на рисунок 4.4

На триггерах ДД1.1, ДД1.2 и ДД1.3 собраны рассмотренные выше каналы управления работой электронасоса и защиты двигателя при сухом ходе и перегрузке двигателя. Триггер ДД1.4 используется для защиты двигателя при обрыве фазы, а на операционном усилителе ДА1 собран канал регулирования температуры воды в баке.

Питание всей схемы осуществляется непосредственно от трехфазной электросети через резисторы R20, R21 и R22. Положительные полуволны выпрямляются трехфазным однополупериодным выпрямителем на диодах VД7, 8, 9, а отрицательные - на VД10, 11, 12. Выпрямленное положительное напряжение сглаживается конденсатором С5 и стабилизируется стабилитроном VД14, а отрицательное - соответственно С4 и VД15.

В качестве выходного элемента устройства используется реле постоянного тока К4, нормально разомкнутый контакт которого включен в цепь катушки магнитного пускателя К6 в цепи питания двигателя электронасоса.

На триггере ДД1.4 собран канал защиты двигателя при обрыве фазы. Нормально триггер находится в единичном состоянии, и его выходной диод УД19 заперт. Отрицательный ток через R16 компенсирует положительный ток через резистор R17, поэтому положительное напряжение на входе R триггера отсутствует.

При обрыве одной фазы в выпрямленном отрицательном напряжении появляются "провалы" длительностью 60о, и в эти периоды времени положительный ток резистора R17 через диод VД6 заряжает конденсатор С4. Когда это напряжение превысит половину питающего, триггер ДД1.4 переключится с единичного состояния в нулевое, и диод VД19 откроется.

Реле К4 включается при насыщении транзистора VТ3 током триггера ДД1.1, если диоды VД17, 18 и 19 заперты. Если же хотя бы один из диодов открыт, ток резистора R7 через такой диод и выход триггера замкнется на "землю", транзистор VТ3 закроется, катушка реле К4 обесточится, и двигатель отключится.

Когда электродвигатель отключен, транзистор VТ2 закрыт, поскольку ток двигателя и падение напряжения на R8 отсутствуют. Чтобы такой режим не воспринимался, как сухой ход насоса, напряжение на резистор R10 поступает с выхода ДД1.1, где оно отсутствует, если двигатель отключен. Но если уровень воды в баке понизится и на выходе ДД1.1 появится напряжение, а двигатель будет работать на холостом ходу, то конденсатор С2 зарядится, переключит ДД1.2 в нулевое состояние, диод VД17 откроется, транзистор VТ3 закроется, реле К4 выключится и двигатель отключится.

Аналогично произойдет отключение двигателя при перегрузке и срабатывании ДД1.3, либо при обрыве фазы и срабатывании ДД1.4.

Канал регулирования температуры воды выполнен на операционном усилителе ДА1, например, типа К140УД8А. Питание усилителя осуществляется двухполярным напряжением от стабилитронов VД14 и VД15.

В качестве датчика температуры воды используется терморезистор R25 типа ММТ-17, который вместе с резисторами R23+24, R26 и R27 образует измерительный мост, диагональ которого подключена к прямому и инверсному входам ДА1.

Выход ДА1 через резистор R28 управляет состоянием транзистора VТ4, в цепи коллектора которого находится электромагнитное реле К5, аналогичное К4.

При низкой температуре воды сопротивление резистора R25 большое, поэтому положительное падение напряжения с этого резистора поступает на прямой вход ДА1 и переводит выход в единичное состояние - транзистор VТ4 насыщается, реле К5 включается и включает подогрев воды.

Когда температура воды поднимется до заданного значения, сопротивление резистора R25 снизится, в результате чего напряжение на прямом входе ДА1 будет меньше, чем на инверсном входе. Микросхема ДА1 переключится в нулевое состояние, транзистор VТ4 закроется, катушка реле К5 обесточится и подогрев воды прекратится.

Регулировка температуры срабатывания осуществляется резисторами R23 и R29. Изменяя сопротивление R23, регулируют нижний уровень температуры, а изменяя сопротивление резистора R29 - верхний уровень.

Расчет и выбор элементом схемы устройства управления и защиты

1. Сопротивления резисторов R1,2 и 3 могут изменяться в широких пределах; выбираем их значения равными 100 кОм.

2. Цепь R4С1 повышает помехоустойчивость канала; постоянную времени ф этой цепи можно выбрать равной, например, 1сек. Тогда, принимая R4=100 кОм, емкость конденсатора С1 будет равна ф/R4 = 10,0 мкФ. Bыбираем электролитический конденсатор марки К5-35 с номинальным напряжением 25В.

3. Светодиоды выбираем сверхяркие типа L934S, диаметром 3мм и рабочим током 1 мА. Поэтому сопротивление резисторов R5 и R6 выбираем равным U/I = 9/1 = 9,1 кОм.

4. Сопротивление резистора R7 можно принять равным 18кОм, т.к. протекающий при этом ток достаточный для насыщения транзистора УТ3, и в то же время не нагружает триггер ДД1.1.

5. Трансформатор тока Тр1 выбираем с номинальным вторичным током 1А. Для насыщения транзистора VТ2 падение напряжения на резисторе R8 должно быть порядка 1В. Поэтому выбираем резистор R8 типа ПЭВР-5-3,3 Ом. Переставляя движок этого резистора, можно регулировать ток срабатывания в широких пределах.

6. Параметры цепи R10С2 выбираем аналогичными R4С1, а цепи VД3Р11 - VД1Р5.

7. В качестве датчиков тока можно использовать малогабаритные герконы типа КЭМ-17А; регулировку тока срабатывания можно осуществлять намоткой провода вокруг геркона в виде петли из одного-двух витков.

8. Сопротивление резистора R13 можно выбрать равным 9,1 кОм, а параметры цепи R12С3 выбрать аналогичными R4С1.

9. Сопротивление резистора R15 можно выбрать равным 1,0 МОм, а емкость конденсатора С4 равной 1,0 мкФ. Тогда, задавшись задержкой срабатывания при обрыве фазы равной 3 сек и скважностью тока заряда конденсатора С4 равной 360/60=6, определим постоянную времени цепи С4R17 как 3/6 = 0,5 сек. Следовательно, сопротивление резистора R17 должно равняться 510 кОм, но, учитывая шунтирующее действие резистора R15, выбираем Р17= 270 кОм.

10. В качестве К4, К5 выбираем твердотельные реле выбираем типа РХ240D5 с напряжением питания 9В, потребляемым током не более 2мА, током нагрузки до 1,5А при напряжении до 280В.

11. Суммарное потребление постоянного тока положительной полярности составит не более 10 мА, т.к. основными потребителями являются RС-цепи и реле К4, К5. Поэтому сопротивление резисторов R20…R22 можно выбрать равным 220/10 = 22 кОм, где 10 - ток одного резистора в мА. Мощность, выделяемая на этих резисторах: Р=UI = 2,2 Вт. Поэтому выбираем резисторы типа МЛТ2-43к, включая по два резистора параллельно.

12. Емкость конденсаторов С5 и С6 можно выбрать по 1000,0 мкФ, с рабочим напряжением 16В.

13. Все транзисторы целесообразно выбрать типа КТ3107Б с коэффициентом усиления более 200, рабочим напряжением до 50В, обратным током коллектора менее 0,1 мкА.

14. Резистор R25 выбираем типа ММТ-17 с номинальным сопротивлением 10 кОм, а суммарное сопротивление резисторовR23 +Р24 выбираем равным 20 кОм. Тогда R26 также равно 20 кОм, а R27 - 10 кОм. Сопротивление резистора R29 в цепи положительной обратной связи выбираем равным 1,0 МОм, что позволит регулировать температуру воды в широких пределах.

15. Сопротивления резисторов R9 можно выбрать равными 100 кОм, а R28 -18 кОм, что обеспечит надежное срабатывание транзисторов и реле.

Разработка электрической схемы включения и автоматизации

Электрическая схема включения блока управления и защиты приведена на рисунок 4.5. Напряжение на схему питания электродвигателя подается через автоматический выключатель Q1 и магнитный пускатель К6.

В цепи питания одной из фаз двигателя установлен трансформатор тока Тр1, и во всех фазах - герконовые датчики тока К1, 2, 3. В цепь Тр1 включен амперметр для визуального контроля фактического значения тока двигателя.

Электрическое напряжение подается на блок управления и защиты через трехфазный пакетный выключатель К7.

Входные зажимы блока управления и защиты соединены с герконовыми датчиками тока, трансформатором тока, датчиками уровня воды ВУ и НУ, датчиком температуры воды. Силовые выходы блока соединены последовательно с катушками магнитных пускателей двигателя и водоподогрева.

Водоподогрев осуществляется только в автоматическом режиме. Напряжение на ТЭНы подается через автоматический выключатель и магнитный пускатель К7.

Все оборудование смонтировано в одном месте - в помещении коровника, рядом с баком для воды.



5. Подсчет электрических нагрузок фермы КРС и расчет сетей

5.1 Подсчет электрических нагрузок

Для подсчета электрических нагрузок электроприемников необходимо знать активную и реактивную мощности. Перечень электроприемников с активными и реактивными мощностями представлен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Перечень электроприемников с активной и реактивной мощностями

№ п/п	Обозначение на плане	Наименование установки	Кол-во, шт.	Мощ-ть акт-ная, Р кВт	Коэфф-нт мощ-ти, cos ц	Мощ-ть реакт-ная, Q квар	Мощность полная 1 установки, S кВА
Электродвигатели
1	М1…М5	Установка ваккумная водо-кольцевая УВВ-Ф-90	5	7,5	0,85	4,64	8,8
2	М6, М8, М9, М12,М13	Навозоуборочный транспортер ТСН-160	5	4	0,81	2,9	4,9
3	М7,М10М11	Фекальный насос НФЦ-100	3	11	0,8	8,25	13,8
4	М14	Погружной насос	1	7,5	0,88	4	8,5
5	М16	Насос молочный универсальный НМУ-6	1	0,75	0,88	0,4	0,9
Электронагревательные установки
6	15	Водонагревательная установка	1	14,1	1	0	14,1
7	17	Водонагреватель ЭВА-450	1	15		0	15
8	18	Танк охладитель	1	15,3	0,8	11,3	18,9
9	19	Водонагреватель ЭВН-100	1	1,5	1	0	1,5
Освещение
10		Освещение коровника люминесцентными лампами	2	10,4	0,92	4,4	11,3
11		Освещение блока вспомогательных служб	1	3,12	0,92	1,32	3,4
12		Освещение родильного отделения с телятником	1	7,57	0,92	3,2	8,2

Для определения мощности трансформатора необходимо построить график суточных нагрузок и по нему определить максимальную полную потребляемую мощность.

График суточных нагрузок строим согласно распорядку дня на ферме.

По графику видно, что максимальные пиковые нагрузки возникают с 6 до 8, с 12 до 14, с 18 до 20 часов. Максимальная активная мощность достигает 122,8 кВт.

Для определения полной потребляемой мощности необходимо подсчитать реактивную мощности. Реактивная мощность установок подсчитываем из таблицы 5.1, согласно работающему оборудованию в пик нагрузок. Мощность реактивная равняется 52,2 квар. Определение полной мощности осуществляется по формуле:

кВА, (5.1)



где - мощность активная;

- мощность реактивная;

5.2 Выбор источника питания

Источником питания является комплектная трансформаторная подстанция (КТП). КТП - это электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного тока. Она состоит из одного или двух трансформаторов, устройства высшего напряжения (УВН) с коммутационной аппаратурой, комплектного распределительного устройства (РУ) со стороны низшего напряжения (РУНН), и служит для распределения электроэнергии между отдельными электроприемниками или группами электроприемников.

Согласно выполненному подсчету электрических нагрузок в пункте 5.1 полная потребляемая мощность равна 133 кВА. Выбираем комплектную трансформаторную подстанцию мощностью 160 кВА, тип КТП-160/10/0,4.

5.3 Выбор площадей сечения проводов наружных электрических сетей

Электропитание двух коровников с блоком вспомогательных служб и родильного отделения с телятником осуществляется кабелями марки ВВБ проложенными в земле. Для определения сечения каждого кабеля необходимо знать максимальный длительный ток. Для этого необходимо определить максимальную потребляемую мощность каждого потребителя. Исходя из графика нагрузки рисунок 5.1 можно определить активную и реактивную мощности для двух коровников с блоком вспомогательных служб и для родильного отделения с телятником. Для первого потребителя в пик нагрузок работает оборудование указанное в таблице 5.1, активная мощность 106,27 кВт, реактивная мощность 44,38 квар, а для второго потребителя оборудование представлено в таблице 5.1 активная мощность 16,57, реактивная мощность 7,8 квар. Полная мощность первого потребителя:

второго потребителя:

Определим расчетный ток для каждого потребителя:

(5.2)

Первая линия:

Вторая линия:

Исходя из условия , принимаем кабель для первой линии сечением 35 мм2 с . условие выполняется. Принимаем марку кабеля ВВБ 4х35.

Исходя из условия , принимаем кабель для второй линии сечением 16 мм2 с . условие выполняется. Принимаем марку кабеля ВВБ 4х16.

Определяем потери напряжения в кабельных линиях. Допустимые потери напряжения не должны превышать 4-6%.

Определим потери напряжения на по формуле:

(5.3)

Потери напряжения на первой линии:

Потери напряжения на второй линии:

5.4 Проверка защитных аппаратов на срабатывание при коротких замыканиях

В соответствии с требованиями ПУЭ в электрических сетях напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали при коротком замыкании защитные аппараты должны надежно обеспечивать отключение. То есть при выбор автоматических выключателей нужно учитывать что при возникновении короткого замыкания на линии удаленного токоприемника электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен обеспечить надежное отключение этой линии.

На примере силовой сети произведем проверку защитных аппаратов на срабатывание при коротком замыкании.

Для силовой сети самого длинного участка от СПА (ВРУ) до токоприемника.

По таблице 3.5 пункта 3.4.2 определим самый отдаленный токоприемник. Это погружной насос, общая длина участка составляет 160 м: от СПА до распределительного пункта (РП) 30 м сечение жилы 6 мм2 участок 1-6, от РП до погружного насоса 130м сечение жилы 10 мм2 участок 6-14.

Для каждого участка определим сопротивление провода, по формуле:

(5.4)

где - удельное сопротивление материала, для медных проводников 0,018•10-6 Ом•м;

- длина проводника n-го участка, м;

- поперечное сечение проводника n-го участка, м2.

Для участка 1-6:

Для участка 6-14:

Тогда полное сопротивление линии равно:

Определяем ток короткого замыкания:

(5.5)



где - однофазное напряжение при коротком замыкании на корпус;

- коэффициент учитывающий сопротивление нулевого рабочего проводника;

Выбранные аппараты на этой линии с током электромагнитного расцепителя равным 8-10In сработают, так как номинальный ток не превышает 50А и расцепитель сработает при токах менее 150-200А.

Аналогичный расчет применим для всех защитных аппаратов.

5.5 Проверка возможности пуска и нормальной работы электродвигателей

При пуске электродвигателя происходят падения напряжения в сети, а это значит что если двигатели будут работать под нагрузкой и запустить еще мощный электродвигатель, то происходит падение напряжения в сети, следовательно если будет большое падение в электросети , то работающие двигатели могут остановиться, что не желательно. Поэтому допустимое падение напряжение не более 15%. На примере погружного насоса определим потери в электосети при пуске по формуле:

В, (5.6)

где - полное сопротивление линии, Ом;

- пусковой ток электродвигателя, А;

В.



Так как 33,6 В составляет 15,4% от напряжения электросети. Значит пуск двигателя не отразится на работающие двигатели.

При пуске двигателей пусковой ток больше номинального тока в 4-7 раз, то могут срабатывать автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. Для того, чтобы при пуске электромагнитные расцепители автоматических выключателей не срабатывали, их изготавливаю с регулируемым током расцепления 5-10 Iн. Исходя из этого, на примере одного электродвигателя пункта 3.4.4 таблицы 3.6 мощностью 11 кВт и номинальным током 24 А. Пусковой ток электродвигателя в 7,5 раз больше Iн, можно провести проверку. Так как Iп=7,5 Iн, то пусковой ток равен 180А, а электромагнитный расцепитель установлен в положение 8Iн. Значит при пуске электродвигателя электромагнитный расцепитель срабатывать не будет. Такая аналогия приемлема для остальных электродвигателей.

5.6 Мероприятия по компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности и повышение cosц имеет существенное значение для экономики предприятий. Компенсация реактивной мощности повышает КПД системы электроснабжения за счёт разгрузки её элементов от реактивных нагрузок, что одновременно способствует улучшению качества электроэнергии и разгружает генераторы. Согласно современным требованиям, коэффициент мощности должен находиться в диапазоне cosц = 0,9-0,95.Компенсация реактивной мощности обеспечивается конденсаторными установками. Поэтому если установить конденсаторную установку в вводном щиту, то при полной потребляемой мощности она будет обеспечивать правильность работы, а так как токоприемники включаются не одновременно и в разное время, то установка будет работать не правильно. Из этого следует, что для каждого электродвигателя необходимо ставить свою коденсаторную установку но этот процесс дорогостоящий, т. к. на один двигатель, стоимость одной установки будет около полутора тысяч рублей. А так как двигатели малой мощности и работают в сутки в среднем по 1 часу, то реактивной мощности будет незначительно. Следовательно, компенсацию реактивной мощности можно не проводить.



6. Монтаж наладка и эксплуатация электрического оборудования и электроники системы водоснабжения

6.1 Организация монтажа и наладки электрического оборудования и электроники

Для питания силового оборудования используют кабель марки ВВГ. Прокладку кабеля от СПА77-3 до распределительных пунктов (щитов) осуществляют в кабельных каналах. От распределительного пункта до погружного насоса кабель прокладывают вдоль водонапорной трубы. Крепят его липкой изолирующей лентой. От распределительного щита до бака с водой провод прокладывают в кабельном канале. Проверяют правильность подсоединения проводов. Проводят заземление нагревательной установки.

Подключают блок управления и защиты в цепь, после чего проводят проверку работы токоприемников. Проверяют заземление, так чтобы оно было не более 10 Ом.

6.2 Планирование работ по ТО и ТР электрического оборудования и электроники

Планирование технического обслуживания и ремонта заключается в составлении годового плана выполнения работ. Исходными данными для этого являются сведения по номенклатуре обслуживаемого оборудования по объектам, участкам и в целом по хозяйству.

Работы по техническому обслуживанию зависят от вида оборудования и включает контроль технического состояния, проверку его работоспособности, регулирование определяющих параметров, очистку, смазывание, крепление болтовых соединений, замену износившихся элементов оборудования.

Техническое обслуживание и текущий ремонт электроустановок проводят, как правило, в технологические перерывы, при этом следует планировать его выполнение одновременно с ремонтом рабочих машин.

Капитальный ремонт - это ремонт, выполняемый для полного восстановления электрооборудования с заменой его частей, включая и базовые. Капитальный ремонт силового электрооборудования осуществляют на специализированных предприятиях.

Необходимым условием эффективного технического обслуживания и ремонта электрооборудования является планирование и учёт проведения этих работ. Поэтому на каждый электродвигатель ежемесячно заполняется журнал учета с указанием длительности условий эксплуатации.

На основании этих данных, а также технологических карт, инструкций по эксплуатации оборудования разрабатывают годовой график проведения работ по каждому объекту: животноводческой ферме, кормоцеху, мастерским, зерноочистительно-сушильным пунктам и другим объектам.

Количество плановых профилактических мероприятий определяют исходя из принятой периодичности их выполнения. Например, ТО для электродвигателей, силовых сборок, щитов освещения, пускозащитной аппаратуры проводится раз в 3 месяца. Технический ремонт для перечисленного оборудования проводится раз в 24 месяца. Для средств автоматизации и электротермического оборудования ТО раз 2-3 месяца, а технический ремонт раз в 12 месяцев.

6.3 Определение годового потребления электроэнергии на нужды водоснабжения и организация учета электроэнергии

Суточный максимальный расход воды составляет 52 м3, производительность выбранного насоса составляет 6,5 м3/час. Тогда в сутки он будет работать 8 часов. Мощность погружного насоса составляет 7,5 кВт, тогда суточное потребление электроэнергии составит, как произведение мощности электродвигателя на количество выработанных часов 60 кВт•ч. Значит, потребление электроэнергии в месяц 1800 кВт•ч. Стойловый период 8 месяцев (243дня), поэтому годовое потребление электроэнергии 14580 кВт•ч. Нагревательная установка потребляет электроэнергии за 243 дня при мощности 14,1 кВт равное 44582кВт/час.

Для учета потребляемой электроэнергии используют трехфазный индукционный счетчик, показания ежемесячно заносят в журнал учета.

6.4 Определение потерь электроэнергии в сетях

Электрический ток, проходя по проводам воздушных и кабельных линий, внутренней электропроводки и обмоток трансформаторов, вызывает потери мощности на их бесполезный, а порой и вредный нагрев. При проектировании сети всегда стремятся уменьшить в ней потери энергии. Однако при неизменном коэффициенте мощности этого можно добиться, только увеличивая сечение проводов, а следовательно и расход металла на сооружение сетей. Поэтому при их проектировании нужно учитывать стоимость электроэнергии, цены на проводниковые материалы. Потеря мощности в любом проводниковом определяется по закону Джоуля - Ленца

(6.1)

где - номинальный ток, А;

- сопротивление проводника, Ом;

- время работы токоприемника, час.

В нашем случае известен ток номинальный, потери напряжения в электрических сетях и время работы установки. Тогда потери мощности можно определить по формуле:

(6.2)



На примере двух линий токоприемников определим потери мощности. Для погружного насоса мощностью 7,5 кВт номинальный ток , потери напряжения на участке 1-6,6-14 (таблица 3.5 пункта 3.4.2) от СПА до самого насоса составляют 2,7 % от Uн это составляет 10,3 В, время работы равно 8 часов, тогда мощности определяются по формуле:

.

Для нагревательной установки мощностью 14,1 кВт номинальным ток , потери напряжения на участке 1-6, 6-15 (таблица 3.5 пункта 3.4.2) от СПА до самого насоса составляют 1,6 % от Uн это составляет 6,1В, время работы равно 16 часов, тогда мощности определяются по формуле:

.

По аналогичному расчету можно определить потери мощности для остальных линий.

6.5 Мероприятия по энергосбережению ресурсов на объекте проектирования

Для энергосбережения ресурсов на объекте проведен ряд мероприятий. Освещением площадок перед воротами управляет фотореле, которое срабатывает на определенную освещенность. Внутреннее освещение фермы выполнено люминесцентными лампами, которые в свою очередь потребляют меньше электроэнергии по сравнению с лампами накаливания и имеют больше световой поток. Для экономии электроэнергии в нагревательных установках предусмотрены датчики температуры, а также хорошая теплоизоляция нагревательных установок.



7. Безопасность и экологичность проекта

7.1 Анализ состояния охраны труда в ООО "Пичуги"

Охрана труда - одно из важнейших направлений социальной политики государства. От организации работы по охране труда в значительной степени зависит здоровье граждан и продолжительность их жизни. В сельском хозяйстве правильная организация охраны труда имеет особенно важное значение, так как значительная часть работ выполняется при сквозняках, связана с движущимися опасными механизмами, вредными веществами, работой с животными. Организация работы по охране труда в ООО Пичуги поставлена следующим образом: ответственность за обеспечение охраны труда в целом по акционерному обществу возложена на директора. В хозяйстве имеется штатная единица инженера по охране труда. Она проводит вводные инструктажи с принятыми на работу лицами. Другие же виды инструктажей (повторный, внеплановый, целевой) проводят непосредственные руководители производственных участков. В отрасли животноводства инструктажи проводят бригадиры животноводства.

Основными работниками животноводства являются доярки, телятницы и скотники. На ферме ООО "Пичуги" применяется односменный режим работы с 1-2 часовым обеденным перерывом. Начало работы в 5 часов 30 минут, окончание в 20 часов 30 минут. В хозяйстве продолжительность рабочей смены составляет 6 часов 50 минут. Продолжительность рабочей недели установлена 40 часов, для женщин с вредными условиями труда 36 часов.

Для работников производства предусмотрены меры безопасности труда - это регулярно выдаваемая спецодежда и рабочий инструмент. Соблюдаются санитарные нормы труда такие как туалет, после работы предоставляется душ, выдается хозяйственное мыло на каждый объект.

Для правильной организации труда большое значение имеет рациональный режим труда и отдыха.

В ООО "Пичуги" в отрасти животноводства предусмотрено три вида отдыха: ежедневный, еженедельный и ежегодный.

План мероприятий по охране труда на год составляется. В хозяйстве проводят мероприятия по предупреждению несчастных случаев, а также заболеваний на производстве, создания лучших условий труда.

Однако в хозяйстве в недостаточной мере проводится работа по улучшению производственной санитарии и ТБ, в результате этого не исключены случаи производственного травматизма.

Далее проведем анализ производственного травматизма в ООО "Пичуги" за период с 2006 года по 2009 год.

Таблица 7.1 - Анализ производственного травматизма в ООО "Пичуги"

№	Показатель	2007	2008	2009
	1	2	3	4
1	Среднесписочное число работников, Р	129	146	134
2	Число травмированных за год, Т	9	10	7
3	Суммарное число дней по бюллетеню за период, Дн	126	129	180
4	Число смертельных травм, Тс	-	-	-
5	Коэффициент частоты травматизма,	69,8	68,5	52,2
6	Коэффициент тяжести травматизма,	14	13	25,7
7	Коэффициент потерь рабочего времени,	976	884	1343
8	Коэффициент летальности,	-	-	-
9	Количество проф. заболеваний, П	1	2	3
10	Затраты на охрану труда, Зот	70000	75000	80000

Из данных таблицы видно, что в хозяйстве ежегодно происходят несчастные случаи, причинами которых является не соблюдение трудовой и технологической дисциплины, нарушение правил и норм по технике безопасности и производственной санитарии, неисправность производственного оборудования. Несчастные случаи при пожарах в отрасли мясного скотоводства происходят из-за недостаточной пожарной охраны, не укомплектованности ферм пожарными щитами, несоблюдением правил безопасности труда. Опасность составляют условия микроклимата в животноводческих помещениях.

7.2 Анализ противопожарного состояния на предприятии

В хозяйстве имеется дежурный пожарный, на котором лежит ответственность за готовность пожарной технике. В состав входит трактор МТЗ и постоянно заполненная бочка с водой, на которой установлен водяной насос вращающийся от вала отбора мощности трактора. Дежурство осуществляется в круглосуточном режиме. Забор воды производится из скважин.