Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования предприятия агропромышленного комплекса

Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования предприятия агропромышленного комплекса

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему:

«Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования предприятия агропромышленного комплекса»

Аннотация

В дипломной работе рассматриваются теоретические и практические вопросы, связанные с оценкой влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования на примере предприятия агропромышленного комплекса.

Проведены исследования уровней несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на предприятии, проанализирована динамика показателей качества электрической энергии для различных периодов времени и их влияние на оборудование. Выполнены расчеты потерь электрической энергии, расчет высших гармоник. Получена полуэмпирическая зависимость потерь от потребляемой электроэнергии, и на этой основе найдено оптимальное отклонение напряжения.

несимметрия несинусоидальность электрооборудование гармоника

Введение

На сегодняшний день актуальными задачами являются энергосбережение и энергоэффективность, для реализации которых принят и действует Федеральный Закон «Об энергоэффективности» [19]. В соответствии со ст. 2 Закона, «энергосбережение - реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг)». Оценка влияния качества электроэнергии на работу электроприемников позволит применить комплекс мер по снижению потерь электроэнергии, увеличению срока службы оборудования и, в конечном счете, послужит повышению энергоэффективности производства, экономии электроэнергии, снижению издержек производства.

Целью дипломной работы является оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования на предприятии агропромышленного комплекса.

Объектом исследования выбрана птицефабрика «Акашевская» - молодое, динамично развивающееся предприятие, которое успешно провело модернизацию своих производственных основных фондов, в том числе и электрического оборудования. Птичники для выращивания бройлеров оснащены современным высокотехнологичным оборудованием, управляемым, в основном, с помощью ЭВМ.

Предметом исследования служит влияние параметров электроэнергии на оборудование птичников.

Задачами дипломной работы являются:

)     оценка уровней несимметрии, несинусоидальности и отклонений напряжения и их влияния на электрооборудование;

2)      анализ данных наблюдений и опытов для выяснения зависимости показателей качества от величины нагрузки;

)        расчет потерь, отклонения напряжения и уровня гармоник и их динамики в производственном цикле предприятия;

)        выработка рекомендаций по уменьшению негативного влияния показателей качества электроэнергии на электрооборудование, снижению потерь.

Теоретической базой исследования служат работы как отечественных [8, 9, 11, 12-15], так и зарубежных[6] авторов, внесших значительный вклад в исследование вопросов влияния качества электроэнергии на потребителей.

Необходимо, однако, отметить, что в указанных источниках рассматриваются, в основном, такие потребители как вентильные преобразователи, дуговые электропечи, сварочные установки и т.п., характеризующиеся высокой мощностью генерируемых высших гармоник и несимметрией. В связи с этим, представляется интересным рассмотреть современное оборудование, например, новые энергосберегающие люминесцентные лампы.

Поставленные в работе задачи решались на основе теории электрических цепей, математического и компьютерного моделирования, а также экспериментальными исследованиями на оборудовании и путем проведения измерений на действующем предприятии.

1.1 Характеристика птицефабрики «Акашевская»

Птицефабрика «Акашевская» расположена в 23 км от города Йошкар-Олы вблизи села Акашево.

В состав птицефабрики входят: 21 птичник, лаборатория, санпропускник, весовая, склад, канализационная насосная станция, кормоцех и контора. Направления работы птицефабрики - получение яиц и выращивание бройлеров. Мощность птицефабрики - 4 млн. голов бройлеров с производством 7,5 тысяч тонн мяса в живом весе за год.

Птицефабрика относится к первой категории по надежности электроснабжения, поскольку нарушение ее электроснабжения влечет за собой значительный экономический ущерб.

На территории птицефабрики расположены две комплектные двухтрансформаторные подстанции 10/0,4 кВ, получающие питание по одной воздушной и двум кабельным линиям электропередач от подстанции 110/10 кВ «Акашево». Для электроснабжения потребителей птицефабрики используются преимущественно кабельные линии.

В электрических сетях 10 (6) кВ применяются радиальные, магистральные и смешанные схемы.

Схема распределения электроэнергии должна быть увязана с технологической схемой объекта следующим образом:

•    питание электроприемников разных параллельных технологических потоков предусматривается от разных трансформаторных или распределительных подстанций, магистралей, разных секций шин одной подстанции для того, чтобы при аварии не остановились оба технологических потока;

•    в пределах одного технологического потока все взаимосвязанные агрегаты присоединяются к одной подстанции, РП, магистрали, секции шин, чтобы при прекращении питания потока все входящие в его состав электроприемники были одновременно обесточены [1].

Для питания двухтрансформаторных подстанций с электроприемниками первой и второй категорий применяются более надежные схемы распределения электроэнергии - с двойными магистралями (рисунок 1). Каждая магистраль получает питание от разных секций шин РУ 10 (6) кВ ГПП, ПГВ или РП, которые должны отвечать требованиям независимых источников питания. Трансформаторы на подстанциях в нормальном режиме работают раздельно, секционный автоматический выключатель на 0,4 кВ отключен, а при аварии на магистрали все потребители переключаются на магистраль, оставшуюся в работе. С этой целью автоматически или вручную обслуживающим персоналом включается секционный выключатель.

Рисунок 1 - Схемы с двойными магистралями: а - двойная сквозная магистраль с односторонним питанием; б - двойная магистраль с двухсторонним питанием

Структура электроприемников птицефабрики по установленной мощности приведена в таблице 1.

Технология производства продуктов птицеводства на промышленной основе включает в себя использование высокопродуктивной птицы, применение сбалансированных комбикормов, рациональные способы содержания птицы в помещениях с регулируемым микроклиматом, механизацию и автоматизацию производственных процессов, а также систему эффективных зоогигиенических и ветеринарно-санитарных мероприятий.

Таблица 1 - Электроприемники птицефабрики «Акашевская»

Для производства мяса бройлеров при ресурсосберегающих технологических приемах выращивания, используют 21 птичник, с полезной площадью по 1728 м².

Птичники рассчитаны на выращивание в среднем семи партий бройлеров в год [2].

Срок выращивания бройлеров - не более 40 дней, вес одной головы при убое -2,129 кг.

Плотность посадки 11,6 голов на 1 квадратный метр площади, или 20000 голов в одном корпусе.

Фронт поения: 6,6 голов на 1 ниппель, или 20000 голов - 3030 ниппелей на корпус.

Фронт кормления: 42 головы на 1 кормушку, или 476 кормушек на корпус.

дней - санитарный разрыв между сдачей партии бройлеров на убой и посадкой новой партии.

Птичники оснащены современным технологическим оборудованием производства фирмы «ROXELL» и «BigDutchman».

Бройлер - это гибридный мясной цыпленок в возрасте 6-8 недель, отличающийся высокой энергией роста, низкими затратами кормов на 1 кг прироста, хорошими мясными качествами, нежным и сочным мясом.

Бройлеров выращивают в клеточных батареях, на подстилке и сетчатых полах. На птицефабрике «Акашевская» применяют напольный способ выращивания на подстилке.

Выращивание бройлеров на подстилке.