Совершенствование электрификации МТФУХ "Кокино"

82

Аннотация

Дипломный проект, целью которого является совершенствование электрификации молочно-товарной фермы на 400 голов учхоза «Кокино», представлен пояснительной запиской на 84 страницах машинописного текста с рисунками и графической частью на 8 листах.

Пояснительная записка к проекту включает введение, семь разделов, заключение, список литературы из 23 источников. Каждый из разделов характеризует определенный этап проектирования. Это - общая характеристика хозяйства, разработка генерального плана, технологические расчеты производственных линий и вспомогательных участков фермы, детальная разработка автоматизации осветительных электроустановок и электроснабжения фермы. На основе анализа условий труда в хозяйстве разработаны мероприятия по улучшению условий и безопасности труда энергетической службы и обслуживающего персонала фермы.

В заключительном разделе выполнен анализ технико-экономических показателей проектных предложений и определена их экономическая эффективность.

Содержание

Введение

1. Характеристика объекта

1.1 Краткая характеристика хозяйства

1.2 Экономическая характеристика хозяйства

1.3 Характеристика электроснабжения объекта

2. Электрификация объекта проектирования

2.1 Описание технологического процесса

2.2 Выбор технологического оборудования

2.3 Расчет электротепловых нагрузок

2.3.1 Расчет воздухообмена

2.3.2 Расчет отопления коровника

2.4 Расчет освещения и облучения

2.4.1 Светотехнический расчет

2.4.2 Электротехнический раздел

2.4.3 Выбор защитной аппаратуры

3 Расчет электрических сетей

3.1 Расчет электрических нагрузок

3.2 Выбор трансформаторной подстанции

3.3 Расчет сети 0,38 кВ

3.4 Расчет внутренних сетей и выбор аппаратуры управления

3.5 Выбор предохранителей защиты трансформатора

4. Детальная разработка проекта

4.1 Использование ветроустановки

4.2 Энергосберегающее освещение

4.3 Автоматизация вентиляционных установок

5. Эксплуатация электрооборудования

5.1 Планирование годовой потребности в электроэнергии

5.2 Расчет трудоемкости эксплуатации электрооборудования

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Анализ условий труда

6.3.1 Общие сведения

6.3.2 Анализ условий труда на ферме

6.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда на ферме

6.3 Расчет заземляющего устройства

6.4 Инструкция по технике безопасности работникам фермы

7. Экономическая часть

7.1 Экономическая эффективность проектной разработки

7.2 Определение сметы затрат на эксплуатацию электрооборудования фермы

7.3 Расчет технико-экономических показателей проекта

Заключение

Литература

Введение

В условиях экономического кризиса, в котором ныне находится сельскохозяйственное производство России, лишь немногие хозяйства сумели устоять перед давлением импортной продукции сельскохозяйственного назначения. Обвал экономики продолжает разорять многие коллективные хозяйства страны. Этому способствует глубочайшая несопоставимость цен на энергоносители и продукцию машиностроения с ценами на сельскохозяйственную продукцию отечественного производства. Положение усугубляется моральным и физическим старением сельскохозяйственных машин, орудий и технологического оборудования и возвращением по этой причине к широкому использованию малоэффективного ручного труда.

Однако человек должен принимать пищу ежедневно, поэтому вопрос обеспечения населения страны продукцией сельскохозяйственного производства из экономической сферы переходит в сферу стратегическую. Становится ясно - продукты питания превращаются в стратегический товар.

Отрасль животноводства является наиболее перспективной по быстрой окупаемости вложенных финансовых средств. Наряду с коллективными хозяйствами, животноводством, начинают заниматься предприимчивые люди - фермеры. Это нужно для скорейшей ликвидации дефицита сельскохозяйственной продукции.

Однако коллективная форма собственности в нашей стране достаточно жива. Коллективные хозяйства в настоящее время вносят весомый вклад в общий объем валовой продукции отечественного сельского хозяйства. Объемы производства, в том числе продукции животноводства, в этих хозяйствах, несмотря на объективные трудности растут.

В число таких хозяйств, которые трудно переживают переломный момент в экономике, но все же расширяют производство сельскохозяйственной продукции, входит учебно-опытное хозяйство «Кокино». В условиях жесточайшей конкуренции всё тяжелее развивать отрасль животноводства и повышать эффективность производства.

В данной работе рассмотрен один из способов повышения эффективности производства, путём внедрения возобновляемого источника электроснабжения, который способен снизить затраты на электроэнергию, увеличить качество электроснабжения, а также немного улучшить экологическую обстановку в регионе.

Объектом проектирования является молочно - товарная ферма. К исходным данным для проектирования следует также отнести наличие вблизи фермы башенной системы водоснабжения с установленной мощностью 12 кВт, силосной траншеи, навозохранилища, внешнего контура заземления. Имеется также система электроснабжения, включающая трансформаторную подстанцию и линию электропередачи 0,4 кВ.

Цель дипломного проекта - совершенствование электрификации молочно-товарной фермы учхоза «Кокино».

1. Характеристика объекта

1.1 Краткая характеристика хозяйства

Учебно-опытное хозяйство УОХ «Кокино» образовано на землях бывшего совхоза - техникума, к которому в 1978 году были присоединены земли совхоза “Свобода” Выгоничского района, а в 2000 году - и земли колхоза «Заветы Ильича».

Земельный массив хозяйства находится в юго-восточной части Выгоничского района, в правобережной зоне центрального природно-экономического района Брянской области. По среднегодовым температурам, рельефу местности и типу почв земли учебно-опытного хозяйства относятся к первому агропромышленному району Центрального Нечерноземного региона Российской Федерации. Отличительной особенностью расположения хозяйства с точки зрения землепользования является то, что оно находится на границе со вторым агроклиматическим районом. По уровню интенсивности земледелия сельскохозяйственные предприятия Выгоничского района, в том числе, и учебно-опытное хозяйство «Кокино», могут быть отнесены ко 2 зоне земледелия Брянской области, характеризующейся сравнительно высоким уровнем интенсивности земледелия.

Рынками сбыта сельскохозяйственной продукции являются: областной центр, Брянск и районный центр, районный поселок Выгоничи. Транспортная связь с областным и районным центрами осуществляется по автомобильной трассе Брянск-Гомель, находящейся в шести километрах от села Скуратово, центральной усадьбы хозяйства. Расстояние до пунктов сбыта сельскохозяйственной продукции составляет 7 км до п. Выгоничи и 25 км до г. Брянск.

В настоящее время производственные подразделения учебно-опытного хозяйства Кокино располагаются в восьми населенных пунктах, в том числе в селах Скуратово, Паниковец, Упорой, Скрябино, Горицы, Бабинка, Кокино. Это - четыре молочно-товарных фермы, две фермы, специализированные для выращивания молодняка крупного рогатого скота, ферма по откорму бычков, пасека и свиноферма.

Внутрихозяйственные дороги имеют частично твердое покрытие, подъездные дороги к трассе Брянск-Гомель имеют твердое покрытие, а дороги к полям по большей части в основном грунтовые.

Климат района характеризуется как умеренно-континентальный, с теплым летом и умеренно холодной зимой. В отдельные годы максимальная температура воздуха фиксирована на отметке плюс 37 0С, а минимальная температура достигает минус 35 0С. Средняя температура июля составляет плюс 18,5 0С, а в январе - минус 8,5 0С.

Длительность периода вегетации растений в среднем составляет 149 дней, средняя продолжительность безморозного периода - 119 дней, среднее количество осадков за год составляет 580 мм. Количество осадков благоприятно для районированных сельскохозяйственных культур.

Земли хозяйства расположены на пологоволнистой равнине, заметно расчлененной оврагами и балками. Преобладающими почвами являются серые лесные почвы, залегающие на водоразделах и склонах центральной и юго-восточной части землепользования и составляющие около 40 % от общих земельных площадей. К северо-западу серые лесные почвы сменяются светло-серыми, лесными почвами, удельный вес которых составляет 26 %, дерново-подзолистыми легко суглинистыми - 25 % и суглинистыми почвами - около 2 %. Таким образом, в целом по качественному составу почвы хозяйства благоприятны для земледелия. Согласно данным в таблице 1.1, в хозяйстве преобладают серые лесные почвы, нуждающиеся в интенсивных мероприятиях по улучшению плодородия. Около 16% площади земельных угодий подвержены ветровой и водной эрозии, доля почв с избыточным увлажнением не превышает 1%.

Таблица 1.1 - Структура почв земельных площадей учхоза «Кокино»

Вид почвы	Удельный вес, %
Светло-серые лесные Серые лесные Дерново-подзолистые (легко суглинистые) Суглинистые Торфяные низменные Овражно-балочные	26 40 25 2 6 1

В настоящее время общая площадь земель учебно-опытного хозяйства составляет 2944 га. По удельному весу площадь пашни занимает около 94 процентов от общей земельной площади. Не изменилась доля площадей под сенокосы и пастбища. По структуре посевных площадей видно, что в 2006 году, по сравнению с 2002 годом, площадь посевных площадей уменьшилась с 2899 га до 2784 га, или на 115 га, площадь под зерновые культуры уменьшились на 112 га, а площадь под кормовые напротив увеличилась на 588 га. Кроме того, если в предыдущие три года кормовые культуры занимали от 30 % до 40 % посевных площадей, то в 2004 - 2006 годах это диапазон составил 36 - 57 %.

Выращивая кормовые культуры, учебно-опытное хозяйство взяло ориентир на менее энергоемкие из них, а значит в современных условиях производства на более дешевые. Например, в предыдущие три года кормовая свекла и кукуруза на силос - зеленый корм - занимали соответственно 5,4 - 8,1 % и 22,5 - 34,8 % от общей площади посева под кормовые культуры, а в 2004 - 2006 годах на эти культуры приходилось соответственно 6,6 -10,4 % и 16,2 - 21,3 процента. Удельный вес многолетних трав снизился с 30,0 % в 2005 году до 28,8 процента в 2006 году.

Следует заметить, что увеличение земельных площадей под кормовую свеклу, а также под кукурузу на силос и зеленый корм сопровождалось и повышением их урожайности. По свекле урожайность выросла с 445 центнеров на гектар в 2002 году до 342 центнеров на гектар в 2006 году или примерно на 4%, по кукурузе соответственно по годам с 245 центнеров на гектар до 406 центнеров на гектар, или в 1,66 раза. Урожайность естественных сенокосов и многолетних трав осталась неизменной. Все это не могло не сказаться на обеспеченности крупного рогатого скота кормами. Так обеспеченность силосом в 2006 году составила выше необходимой нормы на 12 процентов. В расчете на одну голову крупного рогатого скота среднесуточное потребление концентрированных кормов составило около 5 килограммов. При достатке сочных кормов расход сенажа, оказался достаточным и позволил обеспечить примерно 7,8 кг сенажа в сутки на одну корову в зимний стойловый период. За этот же период сена выдавалось приблизительно по одному килограмму на корову в сутки, что явно недостаточно. Однако хозяйству удалось достичь удоя от коровы за стойловый период 5343 л молока в пересчете на год, что несколько выше среднего показателя по Брянской области.

Отрасль животноводства остается более доходной, чем растениеводство, так как цены на зерно урожая 2006 года упали почти вдвое. Выход телят остается все еще низким из-за низкого здоровья дойных коров. По оценке ветеринарно-зоотехнической службы хозяйства и ученых Брянской ГСХА учхоз «Кокино» нуждается в существенном улучшении качества дойного стада с более высокими племенными качествами. Однако замена дойного стада требует финансовых вложений, которыми хозяйство пока не располагает. Замена стада необходима потому, что производство в хозяйстве служит учебной базой, показательной для учебы студентов.

1.2 Экономическая характеристика хозяйства

Экономическая характеристика развития сельскохозяйственных отраслей складывается из оценки ресурсов хозяйства: земельных, материально - технических, финансовых, трудовых; урожайности сельскохозяйственных культур, количества и качества сельскохозяйственных животных, показателей их продуктивности, а также обеспеченности животных кормами и эффективности в целом производства животноводческой продукции.

Унитарное предприятие учхоз «Кокино» создано с целью удовлетворения общественных потребностей в результатах их деятельности, получения прибыли и практического обучения студентов. Уставный капитал хозяйства на конец 2006 года составляет около 3 млн. рублей.

Проблем со сбытом сельхозпродукции у хозяйства нет. Хорошо налажены связи с молокоперерабатывающими предприятиями и мясокомбинатами.

Основным критерием при отборе покупателей сельхозпродукции является их финансовая устойчивость и возможность немедленной оплаты за поставленную продукцию.

Результаты хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий определяются не только природными и экономическими условиями, но еще и размерами производства.

Хозяйство может быть крупным по величине земельной площади, но небольшим по объему производства из-за низкого уровня интенсивности. Различные показатели характеризуют размер производства с разных сторон. От размеров производства зависит внедрение современной техники, научной организации труда, повышение его производительности, уровень себестоимости продукции.

О размерах производства в учхозе «Кокино» можно судить по данным, приведенным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика производства учхоза «Кокино»

Показатели	Годы	Последний год в % к базисному году
	2004 г.	2005 г.	2006 г.
Стоимость валовой продукции в сопоставимых ценах 1994 г., тыс. руб., в т. ч.: растениеводства животноводства	31823 22318 9505	32253 20882 11371	33626 19661 13965	105,67 88,1 146,9
Денежная выручка, тыс. руб.	15854	18131	19231	121,3
Площадь с/х угодий, га в т. ч. пашни	2944 2784	2728 2714	2668 2661	90,6 95,6
Среднегодовая численность работников, чел	164	148	141	86
Среднегодовая стоимость основных производственных фондов, тыс. руб.	19068	21252	21926	115
Поголовье скота, условн. гол.	792	826	821	103,7

Анализируя данные таблицы, можно сделать следующие выводы: стоимость валовой продукции в целом по хозяйству в 2006 году увеличилась на 5,67% по сравнению с базисным годом.

В 2006 году вырос показатель денежной выручки на 21,3% по сравнению с уровнем базисного года, зато произошло снижение среднегодовой численности работников, если в 2005 году их количество составляло 148 человек, то в 2006 году этот показатель снизился на 4,7 % и составил 141 человек. Среднегодовая стоимость основных производственных фондов в 2006 году увеличилась на 15%. Поголовье скота в переводе в условные головы за анализируемый период выросло на 3,7%.

Оценку размеров предприятия осуществляют по количеству работников. Согласно классификации предприятий по признаку числа занятых в производстве к малым, средним и крупным учхоз «Кокино» относится к к средним предприятиям, так как численность работников не превышает 150 человек (в 2005 году - 148 человек, а в 2006 году - 141 человек).

Развитию прибыльного производства в какой-то мере может способствовать рациональная с экономической точки зрения специализация. Специализация сельскохозяйственного производства, перевод его на современную индустриальную основу - один из главных путей интенсификации сельскохозяйственного производства и повышения его эффективности.

Основные показатели учхоза - структура товарной продукции, которая приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Структура денежной выручки в текущих ценах

Отрасли, виды продукции	Денежная выручка, тыс. руб., по годам	Структура, %, по годам
	2004	2005	2006	2004	2005	2006
Производство зерна	6227	6443	4179	38,9	35,5	21,7
Картофелеводство	477	350	723	3,0	1,9	3,8
Овощеводство открытого грунта	240	57	53	1,5	0,4	0,3
Прочая продукция растениеводства	617	619	830	3,9	3,4	4,3
Итого по растениеводству	7562	7469	5785	47,3	41,2	30,1
Молочное скотоводство	5515	6260	7460	34,5	34,5	38,8
Мясное скотоводство	2211	3414	5158	13,8	18,8	26,8
Свиноводство	80	103	126	0,5	0,6	0,6
Прочая продукция животноводства	255	337	224	1,6	1,9	1,2
Итого по животноводству	8061	10114	12968	50,4	55,8	67,4
Прочая продукция, работы, услуги	368	548	478	2,3	3,0	2,5
В целом по хозяйству	15991	18131	19231	100	100	100

Анализ данных таблицы приводит к выводу о том, что предприятие специализированное, так как отрасль животноводства занимает более 50 % в структуре денежной выручки. В целом на отрасль животноводства приходится 67,4 % денежной выручки хозяйства, что на 11,6 % выше, чем в 2005 году, и её размер увеличился на 2854 тыс. руб. (на 28,2 %).

Отрасль растениеводства имеет также высокие показатели в размере денежной выручки. Это, конечно, благоприятно сказывается на деятельности предприятия, но в 2006 году было получено на 1684 тыс. руб. денежной выручки или на 22,5 % меньше, чем в 2005 году.

В процессе анализа исчисляли обобщающий показатель уровня специализации - коэффициент специализации. Коэффициент специализации определяется по формуле:

Кс = 100/( Ув(2Н-1)), (1.1)

где Ув - удельный вес отрасли в структуре денежной выручки, %;

Н - порядковый номер отрасли в ранжированном ряду по убыванию.

Расчет коэффициента специализации по данной формуле проводили по отраслям или по видам товарной продукции.

Значения коэффициента специализации может колебаться от 0 до 1. Считается, что коэффициент менее 0,2 характеризует слабый уровень специализации; 0,2…0,4 - средний; 0,4…0,6 высокий; более 0,6 -очень высокий уровень специализации.

В соответствии с изложенным выше, коэффициенты специализации ведущей отрасли - животноводства - по годам составляют:

КС2004=0,291;

КС2005=0,289;

КС2006=0,286.

Видим, что уровень специализации средний.

Анализ эффективности производства животноводческой продукции будем выполнять на основе данных, приведенных в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Показатели эффективности производства продукции животноводства за 2005 - 2007 годы

ПОКАЗАТЕЛИ	Годы	2006 г. в % к 2004 г.
	2005	2006	2007
Затраты труда (чел•ч) на 1ц: молока прироста живой массы: крупного рогатого скота свиней	5,7 59,0 142,0	6,2 38,1 93,7	5,2 50 58	90,4 85,0 41
Затраты кормов на 1 ц, корм. ед./ ц молока прироста живой массы: крупного рогатого скота свиней	1,87 15,80 54,30	1,46 11,62 55,60	1,20 8,90 52,04	64,2 56,3 95,8
Себестоимость продукции, ц, руб.: молока прироста живой массы: крупного рогатого скота свиней	341,0 2680 5064	335,5 2675 4916,8	308,2 2419, 6339	90,4 90,2 67,1
Рентабельность производства, %: молока прирост живой массы: крупного рогатого скота свиней	- 4,60 5,20 -8,60	- 4,80 0,80-5,80	2,70 7,60 -4,20	- - -
Рентабельность производства, %	- 7,2	-3,27	6,5	-

Приведенные в таблице данные свидетельствуют об эффективности производства в животноводстве. Затраты труда на один центнер продукции с каждым годом уменьшаются. Это связано в первую очередь с обеспеченностью животных кормами в достаточной мере и, как следствие, со снижением себестоимости продукции.

Главным ценным признаком возрождения учхоза «Кокино» как сельскохозяйственного предприятия является рост общей рентабельности производства в 2007 году, о чем свидетельствует таблица 1.4.

Таблица 1.4 - Основные экономические показатели производства ФГУП учхоз «Кокино»

Показатели производства	Годы	2006 г. в % к базисному 1994 г.
	2004	2005	2006
Произведено на 100 га с/х угодий, т: - зерна - картофеля - молока - мяса КРС - мяса свиней	1147,96 148,78 442,53 35,77 0,61	952,8 73,4 487,65 38,64 0,96	790,03 138,23 513,61 42,05 1,20	68,8 92,9 116,06 117,56 196,7
- мяса овец	1,60	0,40	0,76	47,5
Выход валовой продукции сельского хозяйства в сопоставимых ценах -1994 г. в расчете на: - 100 га с/х угодий, тыс. руб.	1080,94	1182,29	1260,34	116,6
- на 1 работника, тыс. руб.	194,04	217,93	238,48	122,9
- на 100 руб. производственных затрат, руб.	125	127	119	95,2
- на 100 руб. стоимости основных производственных фондов с/х назначения, руб.	167	152	153	91,6
- 1 чел.-ч. затрат труда, руб.	91,45	96,28	112,84	123,4
Прибыль (- убыток), тыс. руб.	+2830	+405	+920	+32,5
Уровень рентабельности (окупаемости затрат), %	21,5	2,3	5	23,26

Анализ деятельности учхоза в динамике приводит к выводу, что показатели в период с 2005 по 2006 год в основном увеличиваются. Выход валовой продукции сельского хозяйства на 100 руб. производственных затрат незначительно уменьшился, всего на 4,8%. Производство молока и мяса крупного рогатого скота по сравнению с базисным годом увеличились соответственно на 16,06% и 17,56%, а производство мяса свиней выросло почти в 2 раза. Производство картофеля в 2006 году возросло на 88%. Уровень рентабельности вырос более, чем в 2 раза.

1.3 Производственно - техническая характеристика объекта

Таблица 1.5 - Характеристика оборудования МТФ на 400 голов

Наименование оборудования	Кол-во, шт	Марка оборудования	Электродвигатель	Руст, кВт	Пускатель
Агрегат доильный	1	АДМ-8А-2
Автомат промывки	1	М 884-А
Молочный насос	1	НМУ-6	4А80В6У3	1,1	ПМЛ-2110
Вакуумная установка	2	УВУ-60/45	4А110L4УХЛ3	3,00	ПМЛ-2110
Резервуар охлаждения молока	1	Г6 - ОРМ		7,50
Компрессорно-конденсаторный агрегат	1	М6М 032	КР112	2,14	ПМЛ-2110
Насос	1		4А71А2СУ1	1,10	ПМЛ-2110
Насос	2		4А80А2СУ3	1,50	ПМЛ-2110
Навозоуборочный транспортёр	1	ТСН-160Б
Горизонтальный транспортёр	2		4А100М4УХЛ3	3,00	ПМЛ-2110
Наклонный транспортёр	1		4АМ80А2У3	1,50	ПМЛ-2110
Насос водонапорной башни	1	МС-30?2	АИР170LУ3	7,50	ПМЛ-2110
Емкостный водонагреватель	1	ЭВН-400

Агрегаты доильные АДМ-8А-2 с молокопроводом предназначены для электромашинного доения коров в стойлах при привязном содержании, транспортировки выдоенного молока в молочное помещение фермы, группового учета молока от 50 коров, фильтрации, охлаждения и сбора его в резервуар для хранения АДМ-8А-2 - 200, пропускная способность - 112 доений в час, общая установленная мощность - 8,75 кВт.

В состав каждого из агрегатов входят автомат промывки АДМ.23.000, молочный насос НМУ-6 с электродвигателем мощностью 0,75 кВт, вакуумные установки УВУ-60/45 -- одна у АДМ-8А-1 и две у АДМ-8А-2, каждая с электродвигателем мощностью 4 кВт.

Блок управления молочного насоса выполнен в виде герметичной коробки со съемной вышкой. На блоке размещена кнопка ручного управления насоса. Принципиальная электрическая схема блока состоит из пускового и защитного устройств электродвигателя привода коса, двух плат управления, кнопки управления и выводных клемм. Номинальное напряжение платы управления 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность 16 В-А, предохранители платы управления 1 и 0,1 А, номинальное напряжение трех силовых контактов 380 В, 50 Гц, номинальный ток силовых контактов 16 А, степень защиты 1РХ5. Для удаления навоза из помещений используется цепочно-скребковый транспортер ТСН-160Б.

1.4 Характеристика электроснабжения объекта

Электрохозяйство учхоза «Кокино» представлено линиями электропередачи, трансформаторами, электродвигателями в отраслях растениеводства и животноводства.

Электрификация снижает затраты живого труда по сравнению с немеханизированным трудом: при доении коров в 5 раз, на уборке навоза в 10 раз, в водоснабжении в 12 раз. Применение 1 кВт ч. электроэнергии в сельском хозяйстве позволяет сэкономить 3,5 чел•ч. пассивного труда.

Анализ состояния электрических сетей выявил недостатки в состоянии электрификации хозяйства. Используется устаревшая пускозащитная аппаратура, электропроводка не соответствует возросшим нагрузкам, состояние изоляции проводки не удовлетворяет нормам электробезопасности, освещение помещений не соответствует нормам освещенности. В помещениях мастерских и подсобных помещениях отсутствует необходимые средства регулирования микроклимата.

Потребность в электроэнергии учхоза «Кокино» проведем анализ деятельности электротехнической службы (ЭТС) в динамике за 2004 - 2006 годы по данным в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Показатели электрохозяйства учхоза «Кокино»

Показатели	Годы
	2004	2005	2006
Электропотребление всего, тыс. кВт•ч	667	619	568
- в животноводстве, тыс. кВт•ч	410	405	407
- в перерабатывающем производстве, кВт•ч	74000	50000	32000
Электрообеспеченность, тыс. кВт•ч/га	0,23	0,23	0,213
Электровооруженность, тыс. кВт•ч/чел	4,07	4,18	4,03
Всего электрооборудования, у.е.шт/кВт	432	430	430
электродвигателей, у.е.шт/кВт	30/396	30/396	30/396
- в животноводстве, у.е.шт/кВт	11/27	11/27	11/27
электроустановки производственные, у.е.шт/кВт	11/98	11/98	11/98
- электротермические, у.е.шт/кВт	5/38	5/38	5/38
Аварийный отказ электродвигателей, шт/%	3/10	3/10	3/10
электроустановок производственных, шт/%	1/9	1/9	1/9
Аварийные отключения электропередачи, шт	4	4	4
Общая продолжительность отключений, ч	24	24	24
Недополучено электроэнергии, тыс. кВт•ч	0,3	0,5	0,17
Ущерб от перерывов в электроснабжении, тыс. руб.	6	11	4,5
Ущерб от отказов электрооборудования, тыс. руб.	13	17	22
Численность работников ЭТС, чел.	2	2	2
В т.ч.: - главный энергетик, чел.	1	1	1
- электромонтеры - всего, чел.	1	1	1
В т.ч.: IV разряда, чел.	1	1	1
Нагрузка на 1 электромонтера, у.е./чел.	355	351	341,7
Затраты на электрохозяйство, тыс. руб.	128	112	98

Анализ данных в таблице 1.6, характеризующих электрохозяйство в учхозе «Кокино», можно сделать следующие выводы.

Электропотребление хозяйства уменьшилось в 2006 году на 14,8% по сравнению с 2004 годом. Незначительно, всего на 7,4%, уменьшилась электрообеспеченность хозяйства. Электровооруженность осталась практически неизменной.

Частота аварийных отказов электрооборудования в течение трех лет не меняется и находится в пределах нормированных значений, это связано с тем, что количественный и качественный состав электротехнической службы на предприятии не меняется; производство полностью укомплектовано необходимым оборудованием.

Численность работников электротехнической службы не меняется и составляет 2 человека. Нагрузка на одного электромонтера составляет примерно 350 у.е., что выше оптимальной нагрузки, 100 у.е., в 3,5 раза.

На рисунке 1.1 приведены графики потребления активной и реактивной электроэнергии потребителями центрального отделения учхоза «Кокино» в 2006 г.

Рисунок 1.1. Годовой график нагрузки потребителей электроэнергии отделения Скуратово

2 Электрификация объекта проектирования

2.1 Описание технологического процесса

Проектируемая ферма КРС рассчитана на 400 голов привязного содержания и включает два коровника по 200 голов дойного стада.

Каждый коровник разделен на восемь секций по 25 коров в каждой. Секции оборудованы стойлами, кормушками и автопоилками. К коровнику прилегают выгульные дворы. Содержание коров и нетелей - привязное с использованием пастбищ в летнее время.

Доение коров производится два раза в сутки, удаление навоза - скребковым транспортером, с одновременной погрузкой в транспорт с помощью наклонного транспортера. Имеется молочный блок, предназначенный для сбора молока, его первичной переработки и кратковременного хранения.

В настоящее время существует несколько технологий сбора молока. Наиболее широкое распространение получили две технологии: сбор молока в молокопровод и сбор молока в доильные ведра.

При доении в доильные ведра молоко собирается в доильные ведра, затем переливается во фляги и вручную, с помощью тележек транспортируется в молочную. Здесь фляги взвешиваются, затем молоко с помощью насоса перекачивается в молокоприемный резервуар. После этого начинается процесс первичной переработки молока.

При доении в молокопровод надоенное молоко поступает в молокопровод и далее по молокопроводу, проходя через счетчики удоя, поступает в молочную и накапливается в молокосборнике. Таким образом, после доения исключается ручная транспортировка молока, что значительно облегчает труд доярок, повышает производительность труда.

Однако такой способ доения требует больших эксплуатационных затрат, связанных в основном, с необходимостью регулярной промывки молокопровода, поддержания в технически исправном состоянии оборудования предназначенного для промывки молокопровода и поддержания необходимого в нем давления.

На ферме в качестве основного принят способ доения в молокопровод, как наиболее прогрессивный. А в качестве резервного, на случай выхода из строя молокопровода, способ доения в доильные ведра.

Раздача кормов производится кормораздатчиками КТУ-10, предназначенными для транспортировки и выгрузки в кормушки на одну или две стороны предварительно измельченных грубых и сочных кормов, корне - клубнеплодов и кормовых смесей. Их можно также использовать для перевозки силоса, сенажа и других кормов. КТУ-10 достаточно просто агрегатируется с тракторами типа МТЗ-80.

Поение производится поилкой автоматической индивидуальной, одинарной, с открытой чашей ПА-1А предназначенной для поения КРС. Поилка присоединяется к водопроводу внутри помещения или устанавливается на другие водораздающие машины.

Ферма обеспечивается горячей водой с помощью водонагревателя ВЭТ-400.

Удаление навоза производится скребковым транспортером ТСН-160Б, предназначенным для перемещения навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой в транспорт. С помощью транспортера один рабочий обслуживает 100 стойл КРС. Помимо удаления навоза можно использовать для транспортировки силоса, сенажа и др. кормов на фермах КРС. ТСН состоит из горизонтального и наклонного транспортеров. Навоз, сброшенный в канал, передвигается скребками горизонтального транспортера и подается им в транспортный прицеп.

2.2 Выбор технологического оборудования

Объектом проектирования является коровник на 400 голов привязного содержания, молочный блок которого включает следующие типы технологического оборудования:

вакуумный насос, для создания вакуума в молокопроводе;

сепаратор-очиститель, для очистки и сепарирования молока;

охладитель молока;

резервуар для молока;

пастеризатор;

холодильный агрегат;

насосы для воды и для молока.

Определим производительность молочной поточной технологической линии в молочном блоке по формуле

,(2.1)

где N - поголовье дойных коров, гол;

М - среднегодовой надой на одну корову, кг;

И = 1,25 - коэффициент неравномерности;

Ж = 0,6 - коэффициент, учитывающий часть суточного надоя, приходящуюся на максимальный разовый надой при двукратной дойке;

Кх = 0,18 - коэффициент, учитывающий число сухостойных коров;

Д - число дней максимального по надою месяца;

Т - продолжительность доения, час.

Принимая надой на корову М = 4000 кг для поголовья дойного стада 200 голов, получаем производительность линии доения

.

2.3 Расчет электротепловых нагрузок

2.3.1 Расчет воздухообмена

Так, как коровник 400 голов разделён на 2 идентичных коровника вместимостью 200 голов, то, произведя расчёт для одного коровника, получим данные и для второго.

Расчет производится для коровника на 200 голов, средняя масса коровы - 400 кг. Расчетные температуры: наружного воздуха зимой tн 25 °С 2 наружная вентиляционная tн.в 12°С 2, внутри помещения tв 10 °С при относительной влажности в 80 3. Зона влажности местности нормальная. Барометрическое давление 99,3 кПа.

Здание спроектировано одноэтажным прямоугольной формы с размерами в плане 78 х 21 м. Высота стен 3,1 м, каркас железобетонный. Стены из камнебетонных блоков. Фундамент под капитальные внутренние стены из сборных бетонных блоков. Гидроизоляция стен из слоя цементного раствора состава 12, толщиной 20 мм. Цемент марки 400.

Полы цементные. Окна с двойным остеклением из стеклоблоков с расстоянием между стеклами 10 см, уклон перекрытий 15°.

Принимаем единую для всех помещений приточную систему вентиляции с подогревом воздуха электрокалорифером в холодный период.

Вентилятор выбираем по подаче и полному давлению. Расчетную подачу вентилятора находим по воздухообмену, необходимому для обеспечения оптимального микроклимата в вентилируемом помещении, расчетное давление по значению потерь в воздуховодах и оборудовании.

Определяем расчетный воздухообмен по теплоте:

, ,(2.2)

где Q - избыточное тепло, удаляемое с вентилируемым воздухом, кДж/ч,

Q = q·N =2380·200 = 476000 кДж/ч;(2.3)

1+ ?tв - множитель, учитывающий увеличение объёма воздуха при tв;

? = 273-1 0С - температурный коэффициент расширения воздуха;

с- теплоёмкость 1воздуха, ( с = 1,3 кДж/м3•0С).

= 16502,87,

Определяем расчетный воздухообмен по углекислоте:

, (2.4)

где Gук = N•gук = 200•106 = 21200 л/ч;

Св = 2л/м3- допустимое содержание СО2 в воздухе помещения;

Сн = ,3 л/м3 - содержание углекислоты в наружном воздухе.

= 14964,70 .

Определяем расчетный воздухообмен по влаге:

, (2.5)

где

dв = dнав + /100 = 11,4 + 70/100 = 12,1;

dн = dнас + н/100 = 0,88 + 80/100 = 1,68;

k1 = 1,1 - коэффициент, учитывающий испарение влаги с пола;

G = N·260 = 200 · 260 = 51553,36 л/ч.

= 5587,8

Правильность расчета проверим по кратности воздухообмена K, которая для животноводческих помещений составляет K = 3…5 и определяется формулой:

К = Q:Vп(2.6)

где Vп - объем помещения, м3.

Объем помещения определим по формуле

Vп = a•b•h + a•b•tg150, м3,(2.7)

где а - длина помещения, а = 68,8 м

b - ширина помещения, b = 21 м

h - высота стен, h = 3,1 м.

Vп = 68,8•21•3,1 + 68,8•21•0,27 = 6511 м3.

Подставив численные значения в формулу (2.6), получаем кратность воздухообмена

К = 27600/6511 = 4,2.

Суммарную площадь сечения вытяжных шахт F находим по формуле

,м2.(2.8)

Предварительно определяем скорость воздуха в шахте высотой h=4 м по формуле:

v = = 1,39 м/с.(2.9)

м2.

Определяем число вытяжных шахт

n = F/Sш,(2.10)

где Sш - площадь поперечного сечения шахты, принимаем шахту с площадью сечения 600 х 600 мм/

Тогда получаем

n = 3,47/0,36 = 9,63.

Принимаем 10 шахт с площадью сечения 0,6 х 0,6 м.

2.3.2 Расчет отопления коровника

Отопление рассчитываем по уравнению теплового баланса вида

QOT = QОГР + Qвент + Qисп - Qж;(2.11)

Qот = 111248,64+312316,28+24500-33320 = 334612,8 кДж/ч.

Здесь QОГР - теплопотери через ограждения

QОГР = q0V(tB -tH) = 4·2505,6·(10+13)=111248,64 кДж/ч,(2.12)

где q0 = 4 кДж/м3·ч - тепловая характеристика помещения;

Qвент - теплопотери через систему вентиляции

Qвент=L•c(tB-tH)=5562,57•1,3(10-(-12))•1,396=232184,2 кДж/ч, (2.13)

где L - расчетный воздухообмен;

Qисп - тепло, затрачиваемое на испарение

Qисп = 2,5Qконстр = 2,5 · 70000 · 0,14 = 24500 кДж/ч,(2.14)

где 2,5 - скрытая теплота испарения воды, Qконстр - количество влаги, испаряемой из пола и других конструкций (14% от влаги, испаряемой животными по СНиП);

Qж - количество тепла, выделяемое животными

Qж = qж•N•ki = 2380 · 200 · 0,07 = 33320кДж/ч,(2.15)

где qж - количество тепловыделения одним животным;

ki =0,7- коэффициент, учитывающий зависимость тепловыделения животного от температуры.

Полезная мощность, необходимая для отопления помещения:

Р = QOT/3600/?у, (2.16)

где ?у = 0,9…0,95- тепловой КПД отопительной установки:

Р = 334612,8/3600/0,95 = 97,84 кВт.

Определяем мощность одной электрокалориферной установки

РЭК = Р/m,(2.17)

где m - количество электрокалориферных установок. Принимаем m = 2 для двух коровников, мощность одного электрокалорифера РЭК = 100 кВт производительностью L = 3600…4000 м3/ч.

Определим напор, создаваемый вентилятором, по формуле

PB=Ht+hмс (2.18)

Принимаем приточный воздухопровод прямоугольного сечения 0,5х0,4 м и длиной 30 м, тогда

d = dэ = 2ab/(a+b) = 2?0,5?0,4/(0,5+0,4)= 0,445 м. (2.19)

Задавшись скоростью приточного воздуха vнв = 12 м/с и зная, что для tв=16 °С, = 1,197 кг/м3 и = 0,02…0,03, определим потери в трубопроводе

Нт = 0,02?(30/0,445)?122 ? 1,197/2 = 116 Па.

Местные сопротивления подсчитаем по формуле:

hмс = ?vнв•?•?/2 = 3,95 ?122?1,197/2 = 340 Па,(2.20)

где ? - сумма коэффициентов местных сопротивлений отдельных участков приточной системы, равная ? = 3,95.

С учетом сопротивления установки проходу воздуха, которое равно

Рку =1,2?10,71,76 = 78 Па.

Общий напор вентилятора составит

РВ = 116+340+78 = 534 Па.

Подача вентилятора при воздухообмене

QВ=1,1?3710 = 4080 м3/ч.

По номограмме принимаем центробежный вентилятор Ц4-70 № 4, у которого А = 4000, в = 0,6. Частота вращения этого вентилятора

n = 4000/4 = 1000 об/мин.

При п = 0,95 мощность на валу электродвигателя

NВ = 4080?612/(3,6?106?0,6?0,95) = 1,21 кВт.

Коэффициент запаса мощности Кз = 1,2Ю а мощность вигателя

Pуст = 1,2 ? 1,21 = 1,45 кВт.

Выбираем электродвигатель с параметрами в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Характеристики электродвигателя вентилятора

Двигатель	Рн, кВт	n, об/мин	н	cos	µк	µн	µmin	КI
АО2-31-6	1,5	1000	0,74	0,74	2,2	1,9	1,4	4

2.4 Расчет освещения и облучения

2.4.1 Светотехнический расчёт

При выполнении данного раздела придерживаемся следующей последовательности: выбирают источники света; систему и вид освещения; нормируемую освещенность и коэффициент запаса; тип светового прибора; размещают светильники в освещаемом пространстве; рассчитывают мощность осветительной установки; проверяют фактическую освещенность в контрольных точках; составляют светотехническую ведомость.

Произведём светотехнический расчёт для стойлового помещения площадью 1444,7 кв.м со следующими исходными данными:

Вид освещения - рабочее, система - общее равномерное.

Нормируемая освещенность для ламп накаливания Ен=30 лк.

Коэффициент запаса для ламп накаливания кз =1,15.

Среда помещения - сырая. Минимальная степень защиты IP53.

Из [8,табл.П1.4] выбираем светильник НСП21 с КПД=75% и кривой силы света Д. Расчётная высота осветительной установки

Hp = H0 - hCB - hраб,(2.21)

гдеН0 - высота помещения, м;

hCB - высота свеса светильников, м;

hраб - высота рабочей поверхности от пола, м.

Для стойлового помещения Н0 = 3,3 м; hCB = 0,5 м и hраб = 0, тогда

Hp = 3,3 - 0,5 - 0 = 2,8 м.

Расстояние между светильниками с кривой Д (?с=1,2; ?э=1,6):

Lc = Hp·?сp = Hp(?с+ ?э)/2 = 2,8(1,2 + 1,6)/2 = 3,92 м.(2.22)

Крайние светильники устанавливаем на расстоянии

lав = 0,5·Lc = 1,96 м.

Определим число светильников в одном ряду по длине А помещения

NA = (A - 2lав)/Lc +1 = (66 - 2·1,96)/3,92 + 1 = 17 штук.

Число светильников по ширине В помещения

NB= (B - 2lав)/Lc +1 = (21 - 2·1,96)/3,92 + 1 = 5 штук.

Тогда в помещении коровника имеем

N = NA· NB = 85 светильников.

Расстояния между светильниками в ряду

LA = A/NA = 66/17 = 3,8 м

и между рядами

LВ = A/NВ = 21/5 = 4,2 м.

Рассчитаем мощность осветительной установки. Задавшись коэффициентами отражения потолка ?П=30%, стен ?СТ =10% и рабочей поверхности ?Р=10%, определим индекс помещения по формуле

= = 5,6.(2.23)

По справочнику определим коэффициент использования светового потока ?и=0,64. Тогда расчетный световой поток лампы в светильнике

Ф = = = 1141 лм.(2.24)

Здесь S - помещения, м2;

z - коэффициент неравномерности (z =1,2 [8, с.17]).

По найденному световому потоку и каталожным данным выбираем тип лампы и её мощность: лампа БК 215-225-100, Рл=100Вт, Фл=1350лм.

Отклонение табличного светового потока от расчётного

;

находится в допустимых пределах, значит, лампа выбрана, верно.

Удельная установленная мощность осветительной установки

Руд = Рсв·N/S = 100·85/1444,7 = 5,9 Вт/м2. (2.25)

Во время доения освещенность на вымени коровы должна быть не менее 150 лк, поэтому увеличиваем количество светильников в 2 раза в первом, третьем, пятом рядах.

Результаты светотехнического расчета остальных помещений сведены в светотехническую ведомость (таблица 2.3).

Таблица 2.3 - Светотехническая ведомость расчета освещения коровника

Характеристика помещений	Коэффициент отражения	Система освещения	Нормированная освещенность, лк.	Вид освещения	Коэффициент запаса	Светильники	Лампы	розетки	Установленная мощность, Вт	Удельная мощность, Вт/м2
№ по плану	Наименование	Площадь, м2	стен	потолка	пола					тип	количество	тип	мощность, Вт	число	мощность, Вт
1	Стойловое	1447,3	30	10	10	Общая равномерная	30	рабочее	1,15	НСП 21	85	БК215-225-100	100	-	-	8500	5,87
2	С подстилкой	9,0	30	10	10		20	рабочее	1,15	НСП 21	1	БК215-225-100	100	-	-	100	11,1
3	Подсобное	14,1	10	30	10		20	рабочее	1,15	НСП03М	1	БК215-225-60	60	1	500	560	4,25
4	Инвентарная	9,0	30	10	10		100	рабочее	1,15	НСП 02	1	БК215-225-150	150	1	500	650	16,6
5	Тамбур	6,7	10	30	10		20	рабочее	1,15	НСП 11	1	БК215-225-100	100	-	-	100	14,9
6	Навозоудаления	118,9	30	10	10		20	рабочее	1,15	НСП 01	5	БК215-225-100	100	-	-	500	4,2
7	Вент. камера	18	10	30	10		30	рабочее	1,15	НСП 21	1	БК215-225-100	100	-	-	100	5,5
8	Наружное освещение	6,0	-	-	-		5	дежурное	1,15	НСП 03	4	БК215-225-60	60	-	-	240	10
Установленная мощность светотехнического оборудования	10750	72,42

Таблица 4.1 - Светотехническая ведомость расчета освещения после замены ламп БК на ДРВЛ

Характеристика помещений	Коэффициент отражения	Система освещения	Нормированная освещенность, лк.	Вид освещения	Коэффициент запаса	Светильники	Лампы	розетки	Установленная мощность, Вт	Удельная мощность, Вт/м2
№ по плану	Наименование	Площадь, м2	стен	потолка	пола					тип	количество	тип	мощность, Вт	число	мощность, Вт
1	Стойловое	1447,3	30	10	10	Общая равномерная	30	рабочее	1,15	НСП 21	40	ДРВЛ-220-160	160	-	-	6400	4,42
2	С подстилкой	9,0	30	10	10		20	рабочее	1,15	НСП 21	1	БК215-225-100	100	-	-	100	11,1
3	Подсобное	14,1	10	30	10		20	рабочее	1,15	НСП03М	1	БК215-225-60	60	1	500	560	4,25
4	Инвентарная	9,0	30	10	10		100	рабочее	1,15	НСП 02	1	ДРВЛ-220-160	160	1	500	660	16,86
5	Тамбур	6,7	10	30	10		20	рабочее	1,15	НСП 11	1	БК215-225-100	100	-	-	100	14,9
6	Навозоудаления	118,9	30	10	10		20	рабочее	1,15	НСП 01	3	ДРВЛ-220-160	160	-	-	480	4,03
7	Вент. камера	18	10	30	10		30	рабочее	1,15	НСП 21	1	БК215-225-100	100	-	-	100	5,5
8	Наружное освещение	6,0	-	-	-		5	дежурное	1,15	НСП 03	4	БК215-225-60	60	-	-	240	10,0
Установленная мощность светотехнического оборудования	8640	71,06
Снижение установленной мощности / Снижение удельной мощности	2110	1,36

2.4.2 Электротехнический раздел

Расчёт электрических осветительных сетей включает и определение сечений проводов и кабелей, при которых рабочий ток не создает перегрева проводов, обеспечивается требуемые уровни напряжения у ламп и достаточная механическая прочность.

Питание осветительной сети осуществляется от трансформатора 10/0,4 кВ с соединением обмоток «звезда - звезда с заземленной нейтралью». Осветительный щит получает питание от силового распределительного щита.

Разбиваем все светильники на три группы.

В стойловом помещении необходима дежурная группа освещения. Для этого разместим светильники дежурного освещения по двум проходам 10 % от общего числа светильников.

Разместим в эту первую группу все светильники остальных помещений, включая наружное освещение. Выполним группу 4-х проводной, так как её длина более 100 м.

Выделим отдельную вторую группу для рабочего освещения основного помещения, магистральную линию которой выполним также 4-х проводной.

В третью группу поместим светильники дополнительного рабочего освещения, включаемые при дойке коров.

Компоновка осветительной сети представлена на рисунке 2.1.

Силовой и осветительный щит располагаем в сухом помещении и соединяем между собой четырехжильным кабелем АНРГ.

Остальную осветительную сеть проводим проводом АПВ.

В стойловом помещении провода прокладываем на тросах проводом АВТВ.

Рисунок 2.1 Расчётная схема осветительной сети

Для остальных помещений провода прокладываем по несгораемым конструкциям, кроме помещений с агрессивной химической средой, в которых электропроводку необходимо прокладывать в трубах.

Сечения проводов и кабелей выбирают исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения.

В процессе монтажа и эксплуатации электрические провода и кабели испытывают механические нагрузки, которые могут привести к обрыву токоведущих жил.

Для исключения механического повреждения, ПУЭ ограничивает минимальное сечение проводов в зависимости от способов прокладки и материала, токоведущих жил.

Расчёт сечения проводов осветительной сети производим с целью минимизации расхода проводникового материала

(2.26)

где - сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт•м;

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

- коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов расчётного участка и в ответвлениях, [8, табл.6];

- допустимая потеря напряжения, %;

С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе, [8, табл.5]. Данные, полученные в результате расчётов параметров осветительной сети, заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Результаты выбора сечения проводов

Номер участка	М, кВт•м	S, мм2	SГОСТ, мм2	?U, %
СО	44,85	9,83	10	0,102
1 ГРУППА ОЕ	0,56	2,11	2,5	0,42
ЕЖ	13,9	1,23	2,5	0,166
ЖЗ	5,25	0,98	2,5	0,22
ЗИ	12,1	2,44	2,5	0,169
ИК	5,05	1,99	2,5	0,477
КЛ	28,6	1,15	2,5	1,12
ЛМ	8,9	2,1	2,5	0,144
МН	4,68	1,67	2,5	0,31
2 ГРУППА ОВ	84,7	5,45	6	0,32
ВГ	23,5	5,6	6	0,2
ГД	15	3,57	4	0,19
ДР41	61,88	1,87	2,5	1,26
ВР84	40,6	2,15	2,5	0,54
ВР101	61,88	2,36	2,5	0,39
ГР71	55,1	1,51	2,5	1,13
ДР54	40,6	1,23	2,5	0,83
3 ГРУППА ОА	51	3,41	4	0,312
АБ	17	3,09	4	0,124
БР118	61,88	2,84	4	0,187
БР135	55,1	2,51	4	0,52
АР152	61,88	3,02	4	0,875

По допустимому нагреву проверяем все участки электрической сети на выполнение условия (2.32)

где IДОП - длительно допустимый ток нагрева для данного способа прокладки, числа жил и сечения провода, А.

Рабочий ток между силовым и осветительным щитом

Допустимый ток кабеля АНРГ равен 38 А [8, прил.1.19]. Следовательно, сечение выбрано правильно, так как условие (2.32) соблюдается.

Аналогично определяем токи других групп и сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Проверка сечения проводов по допустимому нагреву

Участок	Р, кВт	Марка провода	IР, А	IДОП, А
СО	15,95	АНРГ	24,16	38
ГРУППА 1	2,15	АПВ	3,25	24
ГРУППА 2	7,7	АВТВ	11,66	28
ГРУППА 3	5,1	АВТВ	7,73	23

2.4.3 Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Осветительные сети защищают воздушными автоматическими выключателями или предохранителями. Для защиты от токов короткого замыкания выбираем воздушные автоматические выключатели.

Таблица 2.6 - Результаты выбора автоматических выключателей

Участок	IР, А	Тип	IУСТ, А	IН.АВТ, А
Группа 1	3,25	АЕ 2046	10	16
Группа 2	11,66	АЕ 2046	20	25
Группа 3	7,73	АЕ 2046	12,5	20

В качестве осветительного щита выбираем щит ЩО 41-51-02.

3 Расчет электрических сетей

3.1 Расчет электрических нагрузок

Мощности электроприёмников определяем с учетом коэффициента загрузки кз по формуле:

Рр = кз* Рн (3.1)

где Рн - номинальная мощность электроприёмника, кВт.

Для определения расчётной мощности молочного блока строится график нагрузок - табл. 2.7. Поскольку максимум нагрузки длится 30 минут, за расчётную мощность принимается мощность максимума нагрузки

Ррасч = Рмакс = 133,1 кВт.

Коэффициент мощности определяется по [7] исходя из соотношения Рт / Р. Здесь Рт - суммарная мощность электронагревательных установок.

Рт /Р = 0,76; cos = 0,96

Полная мощность электроустановок коровника на 200 голов

Sп.к = Ррасч /cos= 133,1 / 0,96 = 138,6 кВА.(3.2)

Реактивная мощность

Q = Pptg = 133,1 0,29 = 38,6 квар.(3.3)

Поскольку, коэффициент мощности превышает нормируемое значение (0,92- 0,95) компенсация реактивной мощности не предусматривается.

Определение суммарных электрических нагрузок линий 0,38 кВ производится с наиболее удаленного от ТП участка. Если нагрузки потребителей отличаются менее чем в 4 раза, расчет производится по формуле:

(3.4)

где к0 - коэффициент одновременности.

В других случаях суммирование нагрузок производится путем надбавок к большей слагаемой нагрузке:

, (3.5)

где Р(д,в)макс - наибольшая из активных нагрузок на вводе потребителя;

Р(д,в) - надбавки [6].

Средневзвешенные коэффициенты мощности и реактивной мощности расчетного участка для дневного и вечернего максимумов нагрузки, определяются из выражений:

(3.6)

(3.7)

где сos?i , tg?i - соответственно коэффициенты мощности и реактивной мощности потребителей расчетного участка

Таблица 3.1 - Параметры дневных и вечерних нагрузок

Наименование	Дневная нагрузка	Вечерняя нагрузка
	Рм, кВт	Qм, квар	Рм, кВт	Qм, квар
Коровник на 200 голов	39,58	24,5	133,1	38,6
Коровник на 200 голов	39,58	24,5	133,1	38,6
Водонапорная башня	7,5	5	7,5	5

Таблица 3.1 - Определение расчётной мощности фермы

3.3 Выбор трансформаторной подстанции

Животноводческий комплекс состоит из 2-х коровников 200 голов, молочного блока и водонапорной башни. С учетом этого трансформаторную подстанцию располагаем на расстоянии 100 м от животноводческого комплекса. Определение мощности трансформаторной подстанции производим согласно методики, приведенной в [2]. Составляем расчетную схему, приведенную на рис.3.1

Рисунок 3.1 - Расчетная схема электроснабжения: а - коровник на 200 голов; б - коровник на 200 голов; в - водонапорная башня

Полную расчетную мощность потребителя определяем по формуле

Sпр = ,(3.8)

Численные значения активной Pп и реактивной Qп мощностей принимаем из таблицы 3.1.

Sпр.б = Sпр.а == 138,6 кВА; Sпр.а == 9 кВА.

Мощность на участке линии определяем по формуле:

(3.9)

Полная мощность участков 1-а и 1-б равная Sру.1-а = Sру.1-б 138,6 кВА.

Полная мощность участка 2-1:

Sру..2-1 == 212,8 кВА.

Полная мощность участка 3-в и мощность нагрузки «в» Sру..3-в = 9 кВА,

Мощность на шинах трансформаторной подстанции определяем как сумму мощностей участков 2-1 и 3-в

Sр.а-с = Sру..2-1 + Sру..3-в = 212,8 + 9 = 221,8 кВА.

Молочно-товарная ферма, включающая два коровника по 200 голов и молочный блок, относится ко II категории потребителей по надежности электроснабжения [8]. Выбираем подстанцию с одним трансформатором ТМ-160, 10/0.4 [9], так что он будет несколько перегружен. Правильность выбора мощности трансформатора оцениваем по условию

кз = Sр/SТ.н ? кз.доп = 1,5.

Получаем коэффициент загрузкикз=221,8/160=1,38?кз.доп=1,5. Вывод, трансформатор выбран верно.

3.4 Расчет сети 0,38 кВ

Прокладку трасс линий 0,38 кВ производим согласно требованиям [11] и с учетом расположения потребителей по кратчайшему пути до потребителей и с учетом удобства её дальнейшего обслуживания. Магистральная линия выполняется четырехпроводной. Провода располагаем в следующем порядке: сверху фазные А, В, С и ниже нулевой. Для обеспечения нормального уровня надежности применяем железобетонные опоры повышенной прочности с расчетным изгибающим моментом для промежуточных опор 20 кНм и для анкерных - 50 кНм. Пролет между опорами принимается 40 м. Для крепления проводов применяем фарфоровые изоляторы типа ТФ и стальные крюки типа КН. Вводы в здание устраиваем в виде ответвления на ближайшей от здания опоре [11].

Местоположение фермы относится к первой категории по толщине стенки гололеда 5 мм, то согласно [11] принимаем расстояние между проводами 40 см, стрела провеса 1,2 м, высота ввода от земли - 3,5 м.

Электроснабжение каждого производим по отдельной линии

Выбор сечения проводов производим в зависимости от передаваемой мощности приложение 13 [14]. Результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 3.4 Результат выбора проводов для участков сети 0,387 кВ

Участок	Smax, кВА	Марка провода	Погонное сопротивление
			r0, Ом/км	х0,Ом/км
2-1	212,8	ЗА70+А70	0,412	0,35
1-б	138,6	ЗА70+А70	0,412	0,38
1-а	138,6	ЗА70+А70	0,412	0,35
3-в	9	ЗА25+А25	1,14	0,38

Проверку сети по допустимой потере напряжения производим для наиболее удаленных потребителей - а и г по формулам [15]:

?U = li (r0cos? + x0sin?)Sру/Uн и ?U% = 100%(?U/Uн), (3.13)

где Sру; - мощность рассчитываемого участка, кВА ;

li - длина i -го участка, км.

Линия 2 - а:

< ?U%доп = 5%.

Линия 3-в:

< ?U%доп = 5%.

3.5 Расчёт внутренних сетей и выбор аппаратуры управления

При выборе проводок необходимо руководствоваться следующими положениями. Внутренние проводки должны соответствовать условиям окружающей среды, архитектурным особенностям помещения. При выборе проводок необходимо учитывать защищенность людей от поражения электрическим током, пожаро- и взрывобезопасность, надежность, удобство эксплуатации и обслуживания.