Автоматизация процесса обеспечения микроклимата картофелехранилища

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Электрификация и автоматизация производственных процессов позволяет высвободить большое число работников, занятых в сельском хозяйстве, при одновременном повышении качества продукции, экономичности, надежности и бесперебойности работы агрегатов и установок. Благодаря электромеханизации и автоматизации производственных процессов элетровооруженность труда в сельском хозяйстве в расчете на одного работника достигает 1 - 2 тысячи кВт.час в год и даже выше.

Если ранее в 50 - 60-х годах в сельском хозяйстве использовалось разрозненное электрооборудование общемеханического исполнения, в основном с дистанционным управлением, то в настоящее время электромеханическая промышленность выпускает разнообразное специальное комплектное и автоматизированное электрооборудование.

В Продовольственной программе РБ предусмотрено повышение уровня механизации и автоматизации технологических процессов не только при производстве и заготовке сельскохозяйственной продукции, но и при ее переработке и длительном хранении.

В колхозных и совхозных картофелехранилищах хранят семенной картофель, продовольственный картофель, корнеклубнеплоды различные овощи и фрукты.

Потребность сельского хозяйства в типовых картофелехранилищах недостаточно удовлетворено. Из-за неправильных режимов хранения хозяйства несут огромные потери. Для визуального контроля сохранности продукции ее закладывают слоем небольшой толщины и оставляют места для прохода обслуживающего персонала. Вследствие этого при хранении картофеля и овощей в неавтоматизированных хранилищах полезный объем сооружений составляет 30 …40% общего объема, а порча продукции доходит до 30% и более. [12]

1. Исходные данные

1.1 Производственная характеристика совхоза «Озерный»

Совхоз «Озерный» находится в 30 км на северо-запад от города Минска, до ближайшей железнодорожной станции 40 км.

В хозяйстве имеется 6 ферм КРС, одна свиноферма, строительная бригада, пилорама, столярная мастерская, мехмастерская с гаражами, зерносушильный комплекс КЗС и 2 склада минеральных удобрений.

В состав совхоза входит 2 населенных пункта: деревня Семково и Семково- Городок. Центральная усадьба находится в деревне Семково. Хозяйство имеет мясомолочное направление.

Данные о деятельности хозяйства за 2001 финансовый год приводятся в нижеследующих таблицах.

Таблица 1. Структура земель

Наименование угодий	Площадь, га	Площадь, %
Всего сельхоз. Угодий Пашня Сенокосы Пастбище Многолетние насаждения	4352 3045 515 658 134	100 70 11,8 15,1 3,1

Таблица 2. Поголовье и продуктивность скота

Вид скота	Поголовье, голов	Привес, т	Продуктивность
Молочное направление КРС на откорме Свиньи на откорме	794 988 166	1710 141 15	2144 кг 390 г/сут. 1422 г/сут.

Таблица 3. Характеристика растениеводства

Вид продукции	Валовой сбор, т	Сибистоемость, руб/т	Выручено тыс. руб.
Зерновые и зернобобовые Подсолнечник Рапс Картофель Другая продукция растениеводства Итого	799 4 20 100	13540 666 1009 335 27481	19035 666 1597 567 32530 54395

Таблица 4. Показатели хозяйственной деятельности за 2001 г

Показатели, млн.руб.	Всего	п/в	ж/в
Валовая продукция Валовой доход Все затраты отчетного года Рентабельность, %	218572 64776 159658 3,9	95510 33999 72875	113549 21704 81837

Электротехническая служба хозяйства имеет следующий состав: энергетик, инженер-электрик, два техника-электрика и бригада электромонтеров из 9 человек. Штат электротехнической службы является недоукомплектованным.

Таблица 5. Расход топливно-энергетических ресурсов

Показатели	Теплоэнергия, Г калл	Электроэнергия, кВт/103
Израсходовано всего: в том числе на производственные нужды отпущено на сторону выробатанно собственными энергоисточниками получено со стороны	637 637 1181 73 1894	825 825 182 1007

Электроснабжение хозяйства осуществляется ТП 35/10 кв, от которой запитываются все потребители данного хозяйства, плюс потребители 2 соседних хозяйств. При этом к молочно-товарной ферме подходит еще одна линия 10 кв от другой ТП 35/10 кв, так как она является потребителем первой категории по надежности электроснабжения.

Имеется 5 ТП 10/0,4 кв. Две осуществляют питание производственных потребителей (первая ферма, второй мехмастерские, гаражи, КЗС и мельницу); два ТП осуществляют питание коммунально-бытовых потребителей деревни Семково и одна - коммунально-бытовых потребителей деревни Семково-Городок. Технология производства, технологическое оборудование.

В совхозе «Озерный» имеется хранилище, а точнее картофелехранилище для хранения 1000 тонн семенного картофеля.

Хранилище предназначается для приемки, послеуборочной, предпосадочной обработки и хранения семенного картофеля.

Мощность сортировального пункта 3000 тонн картофеля в сезон, емкость хранилища 1072 тонны.

Работа сортировального пункта и хранилища предусматривается в одну смену в период загрузки продолжительностью 10 часов, в период выгрузки в 2 смены продолжительностью по 8 часов.

Перед загрузкой хранилище дезинфицируют, опрыскивая раствором формалина, проветривают, внутренние поверхности белят свежегашеной известью с добавлением медного купороса и просушивают.

Картофель в хранилище доставляют автотранспортом в необработанном виде, россыпью. Картофель, предназначенный для реализации осенью, сортируется без разделения на фракции, с отделением земли и мелких клубней на картофелесортировальных пунктах и затем отправляется автотранспортом потребителям.

Картофель, предназначенный для загрузки на хранение после сортировки подается в хранилище.

Хранилище картофеля принято навалом в четырех секциях с высотой насыпи 5 метров в условиях активной вентиляции. Загруженный на хранение картофель проходит «лечебный» период в течение 15 дней при температуре +15оС, затем картофель охлаждается в течение 20 - 40 суток до температуры хранения за счет вентиляции наружным воздухом. Хранение картофеля осуществляется в секциях при температуре 2 - 4 оС и влажности 80 - 95%.

Проектом картофелехранилища предусматривается помещение проращивания, но в данном картофелехранилище оно отсутствует. Механизация работ.

Ворох картофеля, доставленный россыпью самосвальным транспортом грузоподъемностью до 4 тонн, выгружается самотекам в приемные бункера из системы транспортеров СТХ - 38 (4), затем транспортерами (4,5) подается на картофелесортировальные пункты КСП - 15Б (2), где производится отделение земли и мелких клубней.

Отсортированный картофель ленточными транспортерами (4,5) подается в секции хранения, где с помощью ТЗК - 30 (1) формируется насыпь картофеля.

Для окончательной загрузки хранилища подача картофеля в приемный бункер ТЗК - 30 (1) производится автосамосвальным транспортом.

Отсортированный картофель предназначенный для реализации транспортерами (4,6) подается через спуск - гаситель (12) в бункер (8). По мере наполнения через задвижки (10), картофель из бункеров (8) транспортерами - погрузчиками ТП - 30 (4,5) загружается в транспортные средства, взвешивается на автовесах хозяйства и отправляется потребителям.

Земля от картофелесортировальных пунктов (2) транспортерами (4,11) подается в бункер (9), откуда периодически самотеком через задвижку (10) ссыпается в транспортные средства и вывозится в отвал.

Мелкие клубни от картофелесортировальных пунктов КСП - 15Б (2) транспортерами (4,11) подается в бункер (9) откуда через задвижку (10) ссыпается в транспортные средства и отправляется на корм скоту.

Картофель, предназначенный для посадки выгружается подборщиком ТХБ - 20 (5) и транспортерами (5,4) подается на переборочный стол (3), где производится отбор некондиционных клубней.

Перебранный картофель ленточными транспортерами (4) подается через приемный бункер (5) на картофелесортировальный пункт КСП - 15Б (2), где калибруется на 3 фракции. Каждая фракция загружается в бункера (8), откуда периодически с помощью транспортеров (4,5) загружается в автотранспорт, взвешивается на автовесах хозяйства и выводится на посадку. Отходы от переборочных столов (3) транспортерами (4,11) подаются в бункер (9), откуда, ссыпаются в транспортные средства и вывозятся в отвал.

Для вспомогательных работ в хранилище принята ручная тележка ТУ - 300 (16).

Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется с помощью смесительного клапана путем смешивания наружного и рециркуляционного воздуха.

В качестве регулятора принят пропорциональный регулятор температуры

ПТР - П, установленный в шкафу ШАУ - АВ.

В зимний период осуществляется подогрев воздуха при помощи электрокалориферов.

Таблица 6. Отопительно-вентиляционное оборудование картофелехранилища

Наименование агрегата	Кол-во	Тип вентус-тановки	Вентилятор
			Тип	Подача м3/ч	Напор кгс/м2	n, об/мин
Приточная установка	2	А10 - 5	ЦЧ-70	30240	74	940
Вытяжная установка	2	Крышный	КЦ3- 90	6500	0	930
Воздушная завеса	2	А6,3Ц-1	ЦЧ-70	13500	50	930
Отопительный агрегат	2	СФ00-10/04-41	0.6-300	7000	7,0	920
Вытяжная шахта секции хранения	2	УПЧ - 211	С дефлектором Д.00.000.02
Вытяжная шахта помещения товарной обработки	1	УПЧ - 211	С дефлектором Д.00.000.01
Задвижка с электроприводом	5	ТЗК-450М	-	-	-	930

1.2 Общестроительные параметры основного здания объекта проектирования

Характеристика мест размещения электропроводки.

Проект картофелехранилища на 1000 тонн разработан для строительства в Минском районе, в совхозе «Озерный», имеющего следующие характерные условия.

а) Расчетная зимняя температура наружного воздуха минус 20о С.

б) Скоростной напор ветра по СНиП II-6-74-445 Па (III район) для минус 20о С.

в) Все снеговое пространство по СНиПII-6-74-680 Па (II район) для минус 20о С.

г) Грунты в основаниях не пучинистые непросадочные со следующими нормативными характеристиками: цn=28 о, СН=0,02 кгс/м2, Е=150 кгс/см2, г0=1,8 тс/м3. Рельеф территории спокойный, грунтовые воды отсутствуют. д) Сейсмичность не выше 6 баллов.

Класс здания II, степень огнестойкости II, категория производства по пожарной безопасности Д. Здание прямоугольное в плане с размерами в осях 28,5 x 33,0 м.

Здание решено в полном железобетонном каркасе.

Фундаменты под колонны - монолитные железобетонные.

Колонны сборные железобетонные. Балки перекрытия - сборные железобетонные. Кровля рулонная.

Утеплитель - жесткие минераловатные плиты г = 200 кг/м 3 и пенобетонные г =350 кг/м3.

Характеристика помещений по условиям окружающей среды:

венткамера - сухое;

секция хранения - особо сырое;

электрощитовая - сухое;

транспортный коридор - влажное;

цех товарной обработки - сырое;

служебное помещение - сухое;

навес - особо сырое.

2. Общая электротехническая часть

2.1 Характеристики систем инженерного обеспечения здания картофелехранилища

Система отопления здания картофелехранилища работает следующим образом. Поддержание в зимний период температурного режима в верхней зоне секций хранения производится автоматически электрокалориферами СФ00 -10/0,4 - 41. Система отопления вспомогательных помещений и транспортного коридора запроектировано местным нагревательным прибором типа М140 - А0. Системы двухтрубные с нижней разводкой подающих и обратных трубопроводов. Удаление воздуха из систем отопления осуществляется через воздушные краны конструкции Маевского.

В секциях хранения продукции запроектирована активная вентиляция.

Приготовление необходимых параметров приточного воздуха предусмотрено смесительными клапанами типа

КПШ - АВ сечением 1000 x 1000 мм (для строительства в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 20о С).

К установке приняты приточные камеры индивидуального изготовления, состоящие из осевого вентилятора В = 2,3 - 130 №8, смесительного клапана КПШ - АВ и приточной шахты с жалюзийными решетками.

Раздача воздуха в массу хранимой продукции предусмотрено по схеме «снизу - вверх» через систему подпольных клапанов с решетчатым покрытием.

В лечебный период и в период охлаждения вентиляция, как правило, работает на наружном воздухе. В период хранения на рециркуляционном воздухе с частичным заборам наружного воздуха.

Удаление воздуха из хранилища в лечебный период, период охлаждения, а так же удаление вредностей от въезжающего в транспортный коридор автотранспорта при загрузке секций хранения осуществляется крышными вентиляторами (системы В1 - В2). В период хранения для удаления избыточной влаги запроектированы вытяжные шахты с дефлекторами (системы ВЕ1 - ВЕ2).

В осях 5,6 проем ворот образуется воздушными завесами (системы У1, У2).

Внутренние сети водоснабжения и канализации запроектированы в хранилище из условия подключения к наружным сетям хозяйства.

Расходы воды на хозяйственно - питьевые нужды определены согласно СН 245 - 71 - 15л./чел. в сутки - производственные - согласно техническому заданию и приведены в таблице 8.

Таблица 8. Нормы расхода воды в здании картофелехранилища

Наименование потребителей	Водопотребления	Водоотведения
	м3/час	м3/сутки	м3/год	м3/час	м3/сутки
1. Хозяйственно - питьевые нужды.	0,09	0,24	14	0,09	0,24
2. Производственные нужды.	0,18	0,36	11	0,18	0,36
3. Итого:	0,27	0,6	25	0,27	0,6

Внутреннее пожаротушение в хранилище не предусмотрено. Расход воды на наружное пожаротушение определен согласно таблице СНиП II - 31 - 74 и составит при строительном объеме здания 4700 м3., степени огнестойкости II и категории производства «Д» - 5 л/с.

Требуемый напор на вводе в здание 12,7 м водяного столба.

Стоки от мытья полов в цехе товарной обработки сбрасываются в наружную сеть через приямок с решеткой, из которого необходимо периодически удалять осадок (периоды удаления осадка определяются в процессе эксплуатации).

2.2 Выбор электрооборудования здания картофелехранилища

Произведем выбор электродвигателя для приточной установки А10-5, имеющей вентилятор марки Ц4-70, подачу 30240 м3/ч, гидравлическое сопротивление системы воздуховодов 74 кг/м2, двигатель установки работает в длительном режиме.

Определим расчетную мощность электродвигателя:

Ррасч .= (QB*H)/(3,6 * зB*зn) (1)

Где QB - подача вентилятора, м3/ч; Н - требуемое давление, мПа;

зв - КПД вентилятора (зв = 0,6 - для центробежного вентилятора [2]);

зn - КПД передачи (зn = 1- непосредственное соединение двигателя с вентилятором [2]); Н = 9,81 * h * 10-6 (2)

Где 9,81 - ускорение свободного падения м/с2;

Н - гидравлическое сопротивление системы воздуходувов, кгс/м2;

Н = 9,81 * 74 * 10-6 = 725,94 * 10-6 мПа

Ррасч .= 30240 * 725,94 * 10-6/(3,6 * 0,6 * 1) = 10 кВт.

Определим номинальную мощность электродвигателя:

Рн ? Ррасч. * R (3)

Принимаем к установке электродвигатель марки АИР160S6, Рн = 11 кВт, з0 = 1000 об./мин.

Произведем выбор электродвигателя для привода наклонного транспортера. Определим требуемую мощность электродвигателя по формуле:

Рдв = [Rзм * Qт * (RL + H)/зn] * 10-3 (4)

где Rзм - коэффициент запаса мощности по условию пуска (Rзм = 1,4 для лентных транспортеров [2]):

(Qт = 15 т/ч)

Qт - производительность транспортера, т/ч;

R - суммарный коэфициент сопративления перемещению транспортера с грузом; (R ? 0,15 для ленточных транспортеров с грузом [2])

Н - высота подъема груза, м;

зn - КПД передачи (зn = 0,1; в качестве передающего устройства используется редуктор РЧУ 100;

L - горизонтальная проекция пути перемещения груза, м.

Рдв = 1,4 * 15 * (0,15 * 7 * 5,7)/0,1 * 10-3 = 1417,5 Вт.

Двигатель работает в длительном режиме; поэтому перерасчет мощности на кратковременный режим не производим.

Принимаем к установке электродвигатель марки АИР80ВЧ с Рн = 1,5 кВт и з0 = 1500 об./мин.

Все двигатели, приведенные в таблице 9 имеют асинхронную частоту вращения 1000 об/мин, а отопительный агрегат имеет нагреватель мощностью 9,6 кВт.

2.3 Определение места расположения электрического ввода в здание. Общее решение по ВРУ (или ВУ)

Здание картофелехранилища относится к 3 категории по надежности электроснабжения. Поэтому в здание картофелехранилища выполняется один ввод.

Электрический ввод в здание осуществляется через электрощитовую. При этом в качестве ВРУ используем шкаф распределительный марки ШР11, от которого производится запитка остальных распределительных шкафов, шкафов управления и освещения. Защита отходящих линий осуществляется предохранителями. Ввод осуществляется через рубильник, установленный в шкафу (ВРУ).

2.4 Расчет электроосвещения здания (или участка). Выбор светотехнического оборудования и источников света

Выбор источника света в общем случае определяется экономической целесообразностью и эффективностью. Учитывая рекомендации СНиП11 - 4 -79 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования», принимаем освещение люминесцентными лампами в следующих помещениях:

цех товарной обработки;

транспортный коридор;

служебное помещение.

Лампы накаливания применяем в следующих помещениях:

венткамера;

секция хранения;

электрощитовая.

Для освещения пространства под навесом применяем лампы накаливания.

Так как в используемых помещениях нет необходимости создавать освещенность на рабочей поверхности более 200 лк, принимаем общую систему освещения с равномерным распределением светильника для всех помещений. Принимаем только рабочий вид освещения.

На основе СНБ2.04.05 - 98 разработаны отраслевые нормы рабочего освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений, в том числе и сельхоз. предприятий, зданий и сооружений [4].

При эксплуатации осветительных установок освещенность на рабочих местах уменьшается. Уменьшение освещенности в расчете установленной мощности источников учитывает коэффициент запаса, значение которого зависит от наличия пыли, дыма, копоти в рабочей зоне помещения, от конструкции светильников, типа источника света и периодичности чисток светильников [4]. Принимаем для ламп накаливания КЗ = 1,15, для люминесцентных - 1,3.

При выборе светильников необходимо чтобы их степень защиты соответствовала характеру окружающей среды в помещении.

Для производственных помещений принимают светильники прямого или преимущественно - прямого светараспределиния с типовыми кривыми силы света К, Г и Д [4].

Таблица 11. Результат выбора светильников

Помещение	Категория поме-щения	Тип светильника	Степень защиты	Класс светорас-пределения	Тип КСС
Секция хранения Венткамера Элктрощитовая Транспортный коридор Цех товарной обработки Служебное помещение Навес	Особо сырое Сухое Сухое Влажное Сырое Сухое Особо сырое Особо сырое	НСП11-200(ППД2) НСП04-200 НСП04-200 ЛСП15-40 ЛСП14-40 ЛСП02-40 НСП11-200(ППД2) НСП-02-100	IP63 IP22 IP22 5'4 IP54 IP20 IP63 IP54	П Р Р Н Н Н П Р	Д-2 М М Д Д-1 Д-2 Д-2 М

Произведем расчет освещения в транспортерном коридоре и секциях хранения. Сначала разместим светильники в освещаемом пространстве. При равномерном размещении светильники распределяют по углам прямоугольника с учетом доступа к светильникам для обслуживания. Расстояние между рядами светильников L'B и между светильниками в ряду L'A определяем по формуле (5):

L'A,B С НР (5)

НР = Н0 - hC - hP (6)

где С - светотехническое наивыгоднейшее расстояние между светильниками (С = 1,2 … 1,6 [4]); НР - расчетная высота подвеса светильника, м; hC - высота свеса светильника, м; hP - высота рабочей поверхности, м; Н0 - высота помещения, м.

Определим Hp для транспортного коридора:

Hp = 6,0 - 1,0 - 0 = 5,0 м. L'A,B = 1,4 * 5,0 = 7,0 м.

Определим расстояние от светильника до стены:

la,b = L'A,B * 0,3 = 7,0 * 0,3 = 2,1 м.

Определим число рядов светильников:

N1 = (B - 2la) / (LB + 1) (7)

где В - ширина помещения, м;

N1 = (6 - 2 * 2,1) / (7,0 + 1) = 1,257 шт.

В транспортерном коридоре принимаем один ряд светильников, для данного помещения применяем метод коэффициента использования светового потока.

Данный метод при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей помещений при отсутствии крупных затемняющих предметов с учетом отражения от стен и потолка световых потоков.

Основная расчетная формула метода:

ФР = (ЕMIN * KЗ * S * Z) / (nS * n * ) (8)

где ФР - расчетный световой поток ламп, расчитываемой осветительной установки, лм; ЕMIN - нормируемая освещенность, лк; KЗ - коэффициент запаса; S - площадь помещения, м2; Z - коэффициент неровномерности освещения; nS - количество ламп в светильнике, шт; n - количество светильников, шт; - коэффициент использования светового потока.

Формулой пользуются в представленном виде для расчета освещения от светильников с точечными источниками. Для расчета освещения от светильников с линейными источниками расчетная формула преобразуется:

N = (ЕMIN * KЗ * S * Z) / (nS * ФЛ * )

Определяем индекс помещения:

i = (A * B) / (Hp(A+B)) (9) i = (18 * 6) / (5* (18 + 6)) = 0,9

Определяем коэффициент использования светового потока по таблице [4] в зависимости от коэффициентов отражения рабочей поверхности, потолка и стен: n = 70%, с = 50%, р = 10% [4]. Принимаем установки ламп ЛБ-40 с ФЛ = 3000 лм.

По таблице [4] определяем коэффициент использования светового потока = 45%.

Находим суммарное число светильников:

N = 100 * 1,3 * (18 * 6) * 1,1 / (3000 * 2 * 0,44) = 5,85 шт.

Принимаем к установке 6 светильников, корректируем расстояние между светильниками в ряду:

L'A = (18 - 2 * 2,1) / 5 = 2,75 м.

Принимаем L'A = 3 м, la,b = 1 м.

Для расчета размещения в секции хранения используем метод удельной мощности. Произведем размещение светильников в пространстве секции хранения: (5), (6), (7); С = 1,2 … 1,6 [4]; (косинусная):

НР = 6,5 - 0,5 = 6,0 м;

L'A,B = 1,2 * 6 = 7,2 м;

la,b = 0,3 * 7,2 =2,16 м;

N1 = (9 - 2 * 2,16 )/ 7,2 + 1 = 1,65.

Количество светильников в ряду:

N2 = (23 -2 * 2,16 )/ 7,2 + 1 = 3,594.

Принимаем N1 = 2, N2 = 4. N = 2 * 4 = 8 шт.

По расчетной высоте подвесе и площади освещаемого помещения для выбранного типа светильника по справочной таблице [4] определяем табличное значение удельной мощности источника Р'УД, которое затем корректируем для приведения в соответствие всех параметров осветительной установки паспортным данным таблиц. Расчетное значение удельной мощности определяем по формуле:

РУД = Р'УД * К1 * К2 * К4 (10);

Где Р'УД - удельная мощность табличное значение, Вт / м2;

К1 = КЗР / КЗТ = 1,15 / 1,3 = 0,55 = 0,88;

К2 = UР / UТ = 220 /220 = 1;

К4 = (Rn * Sn + Rc * Sc + Rp * Sp) / (Sn + Sc +Sp);

где КЗР, UР - расчетное значение; UТ, КЗТ - табличное значение; Sn, Sc, Sp - площади потолка, стен и рабочей поверхности, соответственно, м2.

Расчет считается оконченным если выполняется условие:

0,9РР Р1 1,2 РР РР = РУД * S / (n * nC) (11)

Где РР - расчетная единичная мощность источника света, Вт; n - количество светильников, шт; nC - количество ламп в светильнике, шт.

кП = 1; кС = 1; кР = 1,1 т.к. РР < РТ, к = (1 * 170 + 1* 399 + 1,1 * 170) / (170 + 399 + 170) = 1,023

Площадь помещения S = 23 * 9 = 207 м2, принимаем по таблице [4]

Р'УД = 5,4 Вт / м2. РУД = 5,4 * 0,88 * 1 * 1,023 = 4,861 Вт / м2;

РР = 4,861 * 207 / (8 * 1) = 125,78 Вт.

Т.к 113,2 125,78 150,93, то принимаем к установке лампу марки Б - 235 -245 -150 мощностью 150 Вт [4].

Расчет освещения в остальных помещениях ведем аналогично. Результаты расчетов сводим в светотехническую ведомость. Определим расчетную мощность освещения:

Ррасч = Руст * кс (12)

где Рцепи - установленная мощность осветительной установки, Вт; кс - коэффициент спроса (кс = 0,6 [4]);

Руст = РЛН + 1,3РЛЛ (13)

где РЛН - установленная мощность ламп накаливания, Вт; РЛЛ - установленная мощность люминисцентных ламп, Вт; 1,3 - коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА;

Руст = 5900 + 1,3 * 1120 = 7350 Вт.

Ррасч = 7350 * 0,6 = 4400 Вт.

2.5 Расчет электрических нагрузок здания картофелехранилища

Под электрической нагрузкой понимают величину электрического тока протекающего в сети при включенном электроприемнике или группе электроприемников.

По электрическим нагрузкам производят выбор проводников (конструктивное исполнение, сечение) на всех ступенях выработки, преобразования, передачи и использование потребителем электрической энергии и ее распределении.

Существует 2 метода определения электрических нагрузок объектов:

1. Метод построения суточного графика электрических нагрузок;

2. Метод упорядоченных диаграмм или метод эффективного числа электроприемников.

Для определения электрической нагрузки картофелехранилища применяем второй метод, так как он применяется для сельскохозяйственных объектов промышленного типа, когда невозможно точно определить время включения и отключение отдельных электроприемников.

Эффективным числом электроприемников называется такое число однородных по режиму работы эл. приемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников.

Величину nЭ определяем по формуле:

nЭ = ( РН)2 / ( n Р2н) (14)

где РН - общая мощность всех электроприемников, кВт; РН - мощность одного электроприемника в группе, кВт; n - количество электроприемников одинаковой мощности; Последовательност расчета.

Все электроприемники группируются по характерным категориям с одинаковым коэффициентом использования и tg и записываются в таблицу.

В каждой строке записываются электроприемники одинаковой мощности.

Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и тому подобные электроприемники, а также электроприемники работающие кратковременно (задвижки, вентили, пожарные насосы) при подсчете расчетной мощности не учитываются.

Предварительная разбивка электроприемников по характерным категориям осуществляется на основании справочных таблиц по величине KU и cos.

По справочнику определяем KU, если в справочнике дается значение о и до, то берется большая величина.

Определяем cos, рассчитываем tg , рассчитываем промежуточные велечины:

KU РН, KU РН tg ;

расчитываем групповой

KU СР : KU СР = KU РН / РН (15)

Где РН - мощность группы электроприемников, кВт; KU - коэффициент использования группы;

Определяем эффективное число электроприемников по формуле (14).

На основании значений KU и nЭ определяем коэффициент расчетной нагрузки на вводе в здание КР. Далее определяем остальные величины:

РР = КР * KU РН (16) QР = 1,1KU РН * tg (17) SP = (РР2 + QР2 )

IP = SP / ((3 UH)) (19)

Подъемные нагрузки остальных объектов определяем по РУМ; результаты сводим в общую таблицу электрических нагрузок. 14.

Определим расчетную мощность уличного освещения:

РУЛ.ОСВ = РУД * LУЛ (20)

где РУД - удельная мощность уличного освещения, Вт/м [9];

(РУД = 7Вт/м); LУЛ - длинна улиц, м;

РУЛ.ОСВ = 7 * 230 = 1610 Вт.

2.6 Выбор распределительных устройств (ВРУ или ВУ и РП)

Выбор аппаратов управления и защиты электроприемников и сетей.

Построение схем распределения электрической энергии начинается с принятия решения о вводном устройстве и его месте расположения в проектируемом здании. При этом вводное устройство может быть чисто вводным или вводно-распределительным.

Основные требования к размещению ВРУ:

1. ВРУ требуется размещать с максимальным приближением к электроприемникам;

2. Протяженность линии должна быть минимальной, а трасса сети удобной в эксплуатации и доступной для ремонта;

3. Необходимо, как правило, исключать случаи обратного питания электроприемников по отношению к основному потоку электроэнергии;

4. Места размещения ВРУ должны определятся с учетом следующих требований:

не мешать производству, удобству обслуживания, не загромождать проходы;

Практика эксплуатации показывает, что основным решением по месту расположения ВРУ является специальное помещение: электрощитовая.

ВРУ выбираются с учетом величины нагрузки, условий окружающей среды, числа электроприемников или их групп; расчетный ток группы электроприемников (нагрузка) должна быть не больше номинального тока устройства, шкафа, пункта.

В качестве ВРУ принимаем ящик марки ШР 11 73511 - 22УЗ С с рубильником типа Р - 16 - 373 с Iпр = 400А, что больше расчетного тока на вводе; шкаф имеет 6 отходящих линий с Iп.пр = 100 А и 2 отходящих линии с Iп.пр = 250 А.

В качестве распределительных устройств принимаем 2 шкафа ШР 11 73511- 22УЗ имеющих по 2 отходящих линии с Iп.пр = 60 А; [5].

Произведем выбор аппаратов управления и защиты.

Произведем выбор плавкого предохранителя, установленного в РП1 и защищающего от токов короткого замыкания линию, питающую приточный вентилятор от токов короткого замыкания. Электродвигатель марки АИР160S6.

Найдем ток в линии:

IЛР = IП.ДВ = (РН * 103)/ ( 3 * UН *COS * ) (21)

FU ЩР2

QF KM

Где РН - номинальная мощность двигателя, кВт; UН - номинальное напряжение сети, В; - КПД двигателя; COS - коэффициент мощности;

IЛР = 11 * 103 / ( 3 * 380 * 0,84 * 0,87) =22,3А;

Определим ток плавкой установки из условия:

а) IВСТ IЛР

б) IВСТ IМАХ/

Определим максимальный ток в линии:

IМАХ = IП = I * KI (22)

где KI - кратность пускового тока;

IМАХ = 22,3 * 3,5 = 144,95 А

- коэффициент, зависящий от условий пуска (= 2,5 [2]);

а) IВСТ 22,3 А;

б) IВСТ 144,95 / 2,5 = 57,98 А.

По второму условию принимаем к установке предохранитель марки ПН2 - 60 с IВСТ = 60А.

Произведем выбор автоматического выключателя, защищающего двигатель приточной установки от токов короткого замыкания и токов перегрузки из условий:

а) UН.А UН.С. = 380 В;

б) IН.А. IН.ДВ. = 22,3 А;

в) IН.Р. 1,25 * IMAX = 1,25 * 22,3 * 6,5 =181,1875А;

г) IТ.Р. IH.ДВ = 22,3 А.

Принимаем к установке автоматический выключатель марки ВА51Г-31 с током теплового расцепителя 25 А.

Определяем каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя и IСР.

К = 10 * ITP = 10 * 25 = 250 A

250 > 181,1875А,

отсюда делаем вывод, что ложных срабатываний не будет, значит автоматический выключатель выбран правильно.

Произведем выбор плавного предохранителя, установленного в ЩР3 и занимающего 2 наклонных транспортера (двигателя марки АИР80В4) и 1 стол переборочный для лука (двигатель АИР80В6).

Наклонные транспортеры

IЛР = К0 * IН (23)

где К0 - коэффициент одновременности (К0 = 1 [2]);

IН 1= 1,5 * 103 / (3 * 380 * 0,83 * 0,78) = 3,52 А;

IН 2= 1,1 * 103 / (3 * 380 * 0,74 * 0,74) = 3,05 А;

IЛР = 1 * (3,52 + 3,52 +3,05) = 10,09 А; IМАХ = In + IН'; (24)

где In - пусковой ток самого мощного двигателя, А; IН' - сумма номинальных токов остальных двигателей, А;

In = 3,52 * 5,5 = 19,36 А; IМАХ = 19,36 + 3,52 + 3,05 = 25,93 А;

Определим ток плавкой вставки из условий:

а) IВСТ 10,09 А;

б) IВСТ 25,93 / 1,6 = 16,2 А.

По второму условию принимаем к установке предохраниетель ПН2 - 60 с IВСТ = 20 А.

Произведем выбор магнитных пускателей для тех же двигателей.

Для приточной установки выбираем магнитный пускатель из условий:

а) UНП UС = 380 В;

б) IНП IЛР = 22,3 А.

Принимаем к установке магнитный пускатель марки ПМЛ - 2100000 с IНП = 25А.

Для электродвигателя наклонного транспортера и стола переборочного для лука выбираем магнитные пускатели из условий:

для наклонного транспортера:

а) UНП UС = 380 В;

б) IНП IЛР = 3,52 А;

для переборочного стола:

а) UНП UС = 380 В;

б) IНП IЛР = 3,05 А;

Принимае к установке магнитные пускатели марки ПМЛ122004.

Произведем выбор автоматического выключателя, осуществляющего коммутацию электродвигателей картофелесортировального пункта КСП - 15Б. Марка электродвигателей АИР112МВ6:

Выбираем автоматический выключатель из условий:

а) Uна UНС = 380 В;

б) Iна IНДВ = 9,16 А;

в) Iнр 1,25IМАХ = 1,25 * 54,96 = 68,7 А;

г) IТР IНДВ = 9,16 А;

Принимаем к установке автоматический выключатель марки ВА51Г-25 с IТР = 10А.

Определим каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя:

IСРК = 10 * IТР = 10 * 10 = 100 А.

100 А > 68,7 А,

отсюда делаем вывод, что ложных срабатываний не будет, значит автоматический выключатель выбран правильно.

Для остальных линий выбор аппаратов управления и защиты производим аналогично.

Произведем выбор и расчет пуско-защитной аппаратуры для осветительной сети.

Согласно ПУЭ групповые линии сетей внутреннего освещения должны быть защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями на рабочий ток не более 25 А. Произведем расчет самой мощной осветительной группы. Определим расчетный ток по формуле:

IP = Pгр / (Uф * сos)

где Uф - фазное напряжение, В; Pгр - мощность группы, Вт; сos - коэффициент мощности.

IP = 924 / (220 * 0,9) = 4,66 А;

Выбираем ток вставки теплового расцепителя из условия: IВСТ IТР

Выбираем однополюсный автоматический выключатель на номинальный ток 16 А, типа ВА14-26.

Номинальный ток типового расцепителя

IН.ТР. = 6,3А. 6,3А > 4,66 А.

Аналогично выбираем токи вставок для других групповых линий и данные выбора сводим в таблицу. (смотри графическую часть, лист 4).

Выбираем из таблиц [8] осветительный щиток ЯРН8501-3812, на шесть отходящих линий.

2.7 Схемы принципиальные питающей и распределительных сетей

Порядок разработки принципиальных схем:

а) изучаем и анализируем технологические задания;

б) изучаем и анализируем задания смежных профессий инженерного обеспечения;

в) анализируем электроприемники по мощности, расположению, принадлежности к технологическим линиям и т.д.;

г) определяем какое технологическое оборудование поставляется комплектно;

д) все электроприемники разбивают на группы, относящиеся к тому или иному распредустройству;

е) составляем схему распределения; на основании изученных фактов определяем вид схемы: магистральная, радиальная или смешанная.

После анализа вычерчиваем схему распределения электроэнергии, которая приводится в графической части проекта (смотри лист 2).

2.8 Расчет и выбор электропроводок силового электрооборудования и электроосвещения

Задачей расчета электропроводок является выбор сечения проводников, при этом сечение должно быть минимальным и удовлетворять следующим требованиям:

а) допустимому току;

б) электрической защите;

в) допустимым потерям напряжения;

г) механической прочности.

В отношении механической прочности выбор сечения сводится:

для стационарных электроустановок кабели и изолированные провода для силовых и осветительных сетей должны быть: медные 1,5 мм2, аллюминиевые - 2,5 мм2;

для кабелей сигнализации и управления медные - 0,5 мм2;

Площадь поперечног сечения проводников определяем исходя из двух условий:

по допустимому току

IРАСЧ = IДЛ / (Кt * Kп) (25)

Где Кt - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; [7] Kп - поправочный коэффициент зависящий от числа проложенных кабелей в трассе, одновременно работающих; [7]

По соответствию сечения проводника параметрам защищенного аппарата

IПР.РАСЧ = КЗ * IЗАЩ / (Кt * Kп) (26)

где IЗАЩ - ток защищенного аппарата (для предохранителя IВСТ), А; КЗ - коэффициент кратности, характеризующий соотношений тока проводника и током защитного аппарата; [5]

Определим сечение проводников линии, питающей приточную установку:

IПР.РАСЧ = 22,3 / (1,08 * 1) = 20,65 А;

IПР.РАСЧ = 1 * 60 / (1,08 * 1) = 55,6 А;

По таблице [7], принимаем площадь поперечного сечения проводника 10мм2 по второму условию.

Проверяем выбранный проводник по допустимой потере напряжения:

U% = Pl / (FC) (27)

где Р - мощность, передаваемая по участку, кВт; l - длинна участка, м; F - площадь поперечного сечения проводника, мм2; С - коэффициент зависящий от системы питания и материала проводника

(С= 46 [8]); U% = 11 * 27 / (10 * 46) = 0,65%;

Допустимая потеря напряжения для внутренних сетей составляет 2,5%. 0,65% < 2,5%, значит сечение выбрано правильно.

Рассчитаем сечение провода осветительной сети наиболее длинной линией является линия питающая венткамеру и электрощитовую, но поскольку в любом случае нужно начинать с головного участка, то рассчитаем сечение участка 0 - 1.

Сечение провода минимум проводникового материала рассчитываем по формуле:

S = M + aM / (C * U%); (28)

где М - сумма электрических моментов данного и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и на расчетном, кВт * м; aM - сумма моментов всех ответвлений, имеющих иное число проводов, чем на расчитываемом участке, кВт * м; а - коэффициент приведения моментов зависящий от число проводов на расчитываемом участке и ответвителях; (1,83 [8]) С - коэффициент зависящий от системы питания (С = 46 [8]); U - допустимая потеря напряжения, %; (UДОП = 2,5%)

М1-2 = 200 * (3 + 5 + 7,5 + 9 +10,5 +7 +8,5 +10) + 100(6 + 10,5 + 6,5 + 10) + 80* 1,3 * (3,5 + 5) = 16,3 кВт*м,

M1-25 = 150*(7,5 + 13,5 + 19,5 + 25,5 + 11 + 17 + 23 + 23) = 22 кВт*м,

M1-34 = 150*(4 + 10 + 14 + 20 + 7,5 + 13,5 19,5 + 25,5) = 17,3 кВт*м,

M1-43 = 80 * 1,3* (41 + 44,5 + 48 + 43 +46,5 + 50) 28,4 кВт*м,

M1-50 = 150*(13 + 17 + 23 + 29 + 17 + 21 +27 + 33) = 27 кВт*м,

M1-60 = 80 * 1,3* (43 + 46 + 49 + 52 + 55 + 58) + 100*(49 + 61 + 67) = 49,3 кВт*м,

M1-0 = 160,3 кВт*м.

M0-1 = (Р1 + Р2 + Р3 +…+ Р71) * l0-1* kС; (28.1)

где Р1,Р2, …, Р71 - соответственно мощности в расчетных точках 1, 2, …, 71; в кВт; l0-1 - расстояние от ВРУ до ЩО, м; (l0-1 = 4 м); kС - коэффициент спроса,

(kС = 0,6; [8]); M0-1 = 7,35 * 0,6 = 17,7 кВт*м;

S0-1 = 17,7 + 1,83 * 160,3 / (46 * 2,5) = 2,7 мм2

Принимаем на головном участке 0-1 сечение 4 мм2; кабель АВВГ 4 х 4.

Рассчитаем фактическую потерю напряжения на главном участке 0-1 по формуле:

U0-1Ф = М0-1 / (С4 * S0-1); (28.2) U0-1Ф = 17,7 / (46 * 4) = 0,0962 %;

Далее определяем сечение на самом длинном и нагруженном участке:

S1-65 = M1-65 / (C2*(U - U0-1Ф)) (28.3) S1-65 = 49,3 / (7,7 * (2,5 - 0,0962) = 2,66 мм2

Принимаем на всех участках отходящих от Щ.О. линии освещения сечением 4 мм2, и находим потерю напряжения в конце самой нагруженной линии:

U1-65 = 49,3 / (7,7 * 4) = 1,6 %

Находим потерю напряжения в конце линии:

U = U0-1 + U1-65 = 0,0962 + 1,6 = 1,696%

Это меньше чем допустимая потеря напряжения 1,696 < 2,5%, значит сечение выбрано правильно.

Проверяем выбранный кабель по допустимому длительному току:

- определим расчетный ток:

IP = PP / (UФ * cosСР) (29)

где РР - расчетная мощность осветительной установки, кВт (расчитано выше);

IP = 4,4 / (0,22 * 0,95) = 21,1 А;

Для кабелей с ПВХ изоляцией, проленных в воздухе с S = 4 мм2 длительно - допустимый ток составляет 29 А, значит сечение проводника выбрано правильно.

Сечение проводников на остальных участках определяем аналогично, результаты сводим в таблицу (см. граф. часть лист 4).

2.9 Выбор места расположения и количества подстанций 10 /0,4 кВ

Расчет нагрузок, выбор мощности и числа трансформаторов.

Число трансформаторных подстанций можно определить по формуле:

NТП = 0,35 * ((Sр/ Uд)2 * F) (29)

где Sр - расчетная мощность производственного объекта, кВА;(Sр =151,3кВА) F - площадь населенного пункта, км2; (F = 0,12 * 0,2 = 0,024 км2); Uд - допустимые потери напряжения в сети 380 / 220 В ( Uд = 7,5%);

Подставив значения в формулу (29) получим:

NТП = 0,35 * ((151,3/ 7,5)2 * 0,024) = 1,09.

Принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.

Для определения места расположения трансформаторной подстанции наносим на генплан объекта координатную сетку и определяем ТП по формулам:

ХТП = Рi * Xi / Pi (30) YТП = Рi * Yi / Pi (31)

где Pi - нагрузка i-го объекта, кВт; Xi, Yi - координаты i-го объекта, м;

Поскольку вечерняя нагрузка в сумме составляет большую велечину, то в расчетах используем вечерние нагрузки.

Рi * Xi = 4 * 8 * 30 + 4 * 8 * 100 + 10 * 90 + 82 * 102,5 = 13465 кВт*м;

Рi * Yi = 82 * 25 + 2* 8 * 82,5 + 2* 8 * 107,5 + 10 * 137,5 + 2 * 8 * 162,5 + 2 * 8 * *187,5 = 12065 кВт*м;

Рi = 8 * 8 + 10 + 82 = 156 кВт; ХТП = 13465 / 156 = 86,3 м;

Yтп = 12065 / 156 = 77,3 м.

Устанавливаем ТП в точке с координатами ХТП = 90 м, YТП = 60 м. В этом месте она будет находиться в центре электрических нагрузок, не мешать передвижению транспорта и животных, а так же иметь удобный подъезд для транспорта.

Определим мощность трансформаторной подстанции:

SТП = Р / (cosср вз) (32)

где cosср вз - среднее взвешенный коэффициент мощности объекта электроснабжения; Р - суммарная активная мощность всех потребителей, кВт; cosср

вз = Рi * cosi / Pi (33)

cosср вз = (8 * 8 * 0,85 + 10 * 0,75 + 82 * 0,83 + 1,6 * 0,9) / 156 = 0,842

Р = Рм + Р + РН.О. (34)

где Рм - нагрузка наиболее мощного потребителя, кВт; Р - сумма надбавок мощности остальных потребителей, кВт; [9] РН.О. - мощность наружного освещения, кВт;

Р = 82 + 8 * 4,8 + 6 + 1 = 127,4 кВт;

SТП = 127,4 / 0,842 = 151,3 кВА;

Принимаем к установке трансформатор марки ТМ-10/0,4 мощностью 160 кВА. [9]

Количество трансформаторов принимаем равным 1, так как все объекты электроснабжения относятся к 3 категории по надежности электроснабжения.

2.10 Расчет и выбор компенсирующих устройств

Для компенсации реактивной мощности, т. е. повышения коэффициента мощности, используют параллельное (поперечное) включение конденсаторов. При этом уменьшается потеря мощности и энергия, а так же потери напряжения в линии.

Правда с точки зрения регулирования напряжения эффект от использования параллельно включенных конденсаторов ограничен и сводится только к повышению напряжения. Поэтому при использовании таких конденсаторов наиболее существенно повышение cos.

Статические конденсаторы не имеют вращающихся частей. Это их преимущество перед синхронными компенсаторами, широко используемыми в энергетике для компенсации реактивной мощности.

Мощность конденсаторной батареи определяем по формуле:

QC = PMAX (tg1 - tg2) (35)

где PMAX - максимально активная мощность на вводе, кВт; 1 - угол сдвига фаз до включения батареи конденсаторов; 2 - угол сдвига фаз после включения батареи конденсаторов;

QC = 82 *(0,64 - 0,34) = 24,6 кВар.

По значению QC = 24,6 кВар принимаем к установке конденсаторную установку марки КПМ - 0,6 - 25 - 1. Напряжение конденсаторной установки Uк.у. = 0,6 кВ; мощность конденсаторной установки Qк.у. = 25 кВар, емкость конденсаторной установки Ск.у. = 221мкФ. Находим фактическое число значения коэффициента мощности при подключении к конденсаторной батареи tg'

2 = (tg1 - Qк.у.)/РМАХ; (36) tg' 2 = (0,64 - 25)/ 82 = 0,335 cos'2 = arctg'2 0.948

Батарею устанавливавшем на резервной отходящей линии вводно-распределительного устройства, установленного в электрощитовой картофелехранилища.

2.11 Расчет внутриплощадочных сетей 0,4 кВ производственного комплекса совхоза «Озерный»

Произведем расчет линии по которой запитывается картофелехранилище. Так как данный потребитель обладает наибольшей нагрузкой на вводе, которая значительно превышает нагрузки остальных потребителей, то к нему ведется отдельная линия.

Для расчета линии нам необходимо определить допустимые потери напряжения в линии 10 кВ и 0,4 кВ, расчет ведем табличным методом. Потери в трансформаторе при 100% нагрузке составляют 4%, при 25% - 1%. Отклонение напряжения на линиях 10 кВ составляет +5%; применяем режим встречного регулирования - в режиме 25% нагрузки отклонение на линии 10 кВ будет состовлять 0. Трансформатор может иметь надбавки напряжения от 0 до 10%, со ступенью 2,5%.

Принимаем надбавку трансформатора +7,5%. Потери напряжения в линии 0,4 кВ делятся на наружные и внутренние, внутренние составляют - 2,5%.

электропроводка сеть автоматизация микроклимат

Таблица 15. Отклонение напряжения

Элемент сети	Режим нагрузки
	100%	25%
1. Шины 10 кВ	+5	0
2. Потери в шине 10 кВ	-6	-1,5
3. Трансформатор 10/0,4 кВ:
- потери	-4	-1
- надбавки	+7,5	+7,5
4. Потери в шине 0,4 кВ:
- внутренние	-2,5	0
- наружние	-5	0
Отклонение напряжения у потребителей	-5	+5

Потери в линиях 10 и 0,4 кВ составляют:

U100 = 5 - 4 + 7,5 + 5 = 13,5%

Принимаем для линии 10 кВ - 6%, для линии 0,4 кВ - 7,5%, тогда отклонение напряжения у потребителей при 25% загрузке составит:

U25 = -1,5 - 1 + 7,5 = +5%

U25 = +5%,

Что не выходит за рамки требований стандарта к качеству электрической энергии.

Учитывая большую нагрузку по току, для электроснабжения картофелехранилища принимаем кабельную линию, проложенную в земле.

Площадь поперечного сечения токоведущих жил кабеля определяем по допустимому нагреву. Расчетный ток линии составляет I = 145,5 А, по таблице [14] принимаем S = 95 мм2. Принимаем к прокладке кабель марки ААБл 4х95 (с допустимым током Iдоп = 165 А). 20 1

Ом/км; r0 = / S (38)

где - удельное сопротивление алюминия, Ом * мм2/км; S - площадь поперечного сечения токоведущих жил кабеля, мм2;

r0 = 31,2 /95=0,328 Ом/км; r = 0,328 * 0,02 = 0,0065 Ом;

х = 0,274 * 0,02 = 0,0055 Ом;

U = 3 * 149,3 (0,0065 * 1 + 0,0055 * 0) = 1.68 В.

Определим потерю напряжения в %:

U = U/ U * 100% = 1.68 / 380 * 100 = 0.44 %

Отклонение напряжения не превышает принятого, значит кабель выбран правильно.

Электроснабжение остальных потребителей осуществляем по воздушным линиям. Расчет площади поперечного сечения проводов осуществляем по методу экономических интервалов нагрузок. Данные расчетов сводим в таблицу 16.

Таблица 16. Результаты расчета внутриплощадочных сетей 0,4 кВ

Номер участка	Марка провода (кабеля)	Потери напряжения на участке, %	Потерия напряжения в конце линии, %
0-1	ААБл 4х120	0,57	0,57
0-2	4хА-25+ А-25	1,53
2-3	4хА-25+ А-25	0,91	2,64
0-4	4хА-25+ А-25	2,52
4-5	4хА-25+ А-25	1,51
5-6	4хА-25+ А-25	0,45	4,48

2.12 Проектирование электрических сетей 10 кВ. (Расчет высоковольтного ввода)

Линия 10 кВ проходит к трансформаторной подстанции ТП 10/0,4 мощностью S = 160 кВА. При этом нагрузка передаваемая по линии составляет: Рл = 127,4 кВт или Sл = 151,3 кВА. ТП 10/0,4 питается от ТП 35/10 по отдельной воздушной линии протяженностью 10 км. Объект относится к третьей категории по надежности электроснабжения, поэтому резервирование не нужно. Составим расчетную схему сети 10 кВ.

Определим расчетный ток в линии:

IP = Sл/ ( 3 UH) (39); IP = 151.3 / ( 3 10) = 8.73 A;

Определим площадь поперечного сечения проводов линии методом экономической плотности тока.

Площадь поперечного сечения проводов линии определяем по формуле:

F = IP / jЭК (40);

где jЭК - экономическая плотность тока, А/мм2;

jЭК определяем по таблице [9] в зависимости от велечины нагрузки и числа часов использования ее максимума Т. По таблицам [9] определяем Т = 2700 часов, тогда jЭК = 1,3 А/мм2; F = 8,73 / 1,3 = 6,72 мм2;

По условию механической прочности принимаем провод марки 3 х А-35.

Определим потери напряжения в линии по формуле (37):

U = 3 * 8.73 * (0,773 * 10 * 0,83 + 0,336 * 10 * 0,61) = 127,8 В;

U% = 127,8 / 10000 * 100% = 1,27 %;

Потери напряжения в линии не превышают допустимых, отсюда делаем вывод, что провод выбран правильно.

2.13 Мероприятия по снижению потерь электроэнергии

Для снижения потерь электроэнергии существует два вида мероприятий: организационные и технические. В данном проекте предусматриваются следующие мероприятия.

Организационные:

Максимальное использование светлого времени суток для работы персонала;

Не допускание работы оборудования при малой загрузке;

Совмещенное проведение технического обслуживания и текущих ремонтов осветительного и силового электрооборудования;

Технические:

Лампы накаливания, где это целесообразно заменены люминесцентными;

Электродвигатели для оборудования выбирались с учетом коэффициента загрузки и режима работы;

Применены электродвигатели новой серии АИР, имеющий более высокие КПД и cos ;

Предусмотрены воздушные завесы, исключающие интенсивный воздухообмен между секциями хранения и окружающей среды при открытых дверях;

2.14 Организация электротехнической службы по эксплуатации электрооборудования

Эксплуатацией электрооборудования картофелехранилища занимается бригада электромонтеров, входящая в состав элекротехнической службы хозяйства.

Технические обслуживания и текущие ремонты осуществляются согласно графика. График представляет собой календарный годовой план проведения ТО и ТР всего электрооборудования хозяйства.

Периодичность проведения ТО и ТР приведена в система планов предупредительных ремонтов в сельском хозяйстве: ППСРХ. Она зависит от вида оборудования и условий его эксплуатации. При составлении графика также учитываются величина фонда рабочего времени на неделю одного электромонтера.

Составлением графика занимается инженер- электрик, он же осуществляет руководство электротехнической службой хозяйства.

3. Разработка автоматизированной системы обеспечения микроклимата картофелехранилища

Оптимальное хранение сельскохозяйственной продукции позволяет обеспечить круглогодичное снабжение населения страны продуктами питания и сохранить их высокие питательные и вкусовые качества, внешний вид.

Хранение картофеля по значимости и экономическому эффекту уступает лишь хранению зерна. Главным условием хорошей сохранности картофеля является микроклимат. Основные параметры микроклимата в хранилищах температура и относительная влажность воздуха в массе хранимого продукта. Процессы автоматического управления температурой в картофелехранилищах наиболее сложные.

Во-первых, при хранении большой массы картофеля в хранилищах колхозов и совхозов, не оборудованных системами автоматического управления, при положительных температурах возникают очаги загнивания продукта, которые быстро распространяются на рядом расположенные клубни картофеля.

Во-вторых, обычного картофель стараются хранить при минимально допустимых температурах, и при сильных морозах иногда подмораживается продукция в периферийных слоях.

В-третьих, для визуального контроля сохранности продукции ее закладывают слоем небольшой толщины и оставляют места для прохода обслуживающего персонала, что приводит к относительно малому использованию объема хранилищ. Вследствие этого при хранении картофеля в неавтоматизированных картофелехранилищах полезный объем сооружений составляет 30 … 40 % общего объема, а порча продукции доходит до 30% и более [12].

Автоматизация управления микроклиматом снижает потери продукции до 2-5% [13].

Технологически процесс хранения картофеля и овощей можно разделить на три основных периода: лечебный, охлаждение, хранение.

В лечебный период с целью быстрого заживления механических повреждений картофеля необходимо поддерживать в межклубневом пространстве насыпи температуру на уровне 14 … 18 оС и высокую относительную влажность воздуха (более 90%) с минимальным воздухообменом.

При температуре картофеля выше 18 оС должна включиться активная вентиляция и подавать воздух температуры на 3 … 4 оС ниже температуры массы хранимого продукта.

Если в закрома хранилища заложен больной картофель (пораженный фитофторой, нематодой и т.д.), то лечебный период проводится при температуре 8 … 10 оС с последующим охлаждением 1 … 2 оС.

В период охлаждения, который наступает после двухнедельного лечебного периода, температуру хранимого продукта постепенно снижают до 2 … 4 оС. для этого клубни картофеля вентилируют наружном воздухом в те периоды суток, когда температура наружного воздуха не менее чем на 4 … 5 оС ниже температуры насыпи картофеля. Охлаждают клубни медленно: на 0,5 … 0,6 оС в сутки при максимальной влажности воздуха до 100%. Период охлаждения длится 20 … 25 суток.

Период хранения - это основной период. Он начинается, когда температура картофеля в насыпи достигаем 3 … 4 оС.

Вентиляционные установки включаются при повышении температуры в насыпи до 4 оС и более. Зимой продукт активно вентилируют смесью наружного и внутреннего воздуха, а при больших морозах - только рециркуляционным воздухом. В остальное время года насыпь вентилируют наружным воздухом который забирают в наиболее холодное время суток, или воздухом, охлажденным в специальных холодильниках.