Файл: Кмегімен ауылшаруашылы ксіпорынды электрмен амтамасыз етуді ш.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 1148
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Расчет электроснабжения автономного объекта
Определение значения солнечной радиации
Выбор фотоэлектрической панели
Определение ветрового потенциала
Выработка электроэнергии КЭС ВРТБ
Выбор типа аккумуляторных батареи и инвертора для объекта
Выбор защитной аппаратуры и кабелей
Безопасность жизнедеятельности
Разработка сети зануления низковольтного оборудования
Экономическая часть. Определение экономической эффективности сравниваемых вариантов
Сравнение трех вариантов электроснабжения по методу минимальных приведенных затрат
Продолжениетаблицы2.8
Зимойвпиковыечасы(8,19,20,21)потребностьвэлектроэнергиивышевырабатываемоймощностидизель-генераторнойустановкойиКЭСВРТБ.Поэтомувкачестверезервного
источникапитаниявозьмемаккумуляторные батареи, накапливающие в течение суток электроэнергию,вырабатываемаяКЭС ВРТБ.Расчет количества аккумуляторных батарей будет проведен с учетомдвадцати безветренных и пасмурных дней в году. Значения со знаком «-» встолбце«дизель-потребность»,указываютначасы,когдамощностидизельной установки не хватает для покрытия потребности в электроэнергии.Вбезветренныедниэтупотребностьбудутпокрыватьаккумуляторныебатареи. Из таблицы 2.7 видим, что при комбинированной работе КЭС ВРТБ идизель-генераторнойустановкисуммарнаянехваткаэнергииравна24,56кВт,априработетолькоДГУ–47,204кВт.Соответственно,количествоаккумуляторных батарей будут выбраны для большего значения мощности. Вглаве2.1.1былпроведенрасчетколичестваАБдля49,7кВт,поэтомувданномслучаетакжепримем28аккумуляторныхбатарей(7групппо4штуки).
Летом в пиковые часы (9, 21, 22) потребность в электроэнергии вышевырабатываемоймощностидизель-генераторнойустановкойиКЭСВРТБ.Поэтому в качестве резервного источника питания возьмем аккумуляторныебатареи, накапливающие в течение суток электроэнергию, вырабатываемаяКЭСВРТБ.Расчет количества аккумуляторныхбатарей будет проведенс учетомдвадцати безветренных ипасмурных дней в году. Значения со знаком «-» встолбце«дизель-потребность»,указываютначасы,когдамощностидизельной установки не хватает для покрытия потребности в электроэнергии.Вбезветренныедниэтупотребностьбудутпокрыватьаккумуляторныебатареи. Из таблицы 2.9 видим, что при комбинированной работе КЭС ВРТБ идизель-генераторной установки суммарная нехватка энергии равна 21,1 кВт, априработе толькоДГУ–41,123кВт.РасчетколичестваАБпроведемдлямощности41,123 кВт.Таккакаккумуляторныебатареинеспособныполностьюотдаватьнакопленную электроэнергию, следует учесть коэффициент отдачи, равный1,6:W=41123·1,6=65796,8Bt.НеобходимаяобщаяёмкостьаккумулятороввА∙ч:
???? 6
= 65796,8 = 5483 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 5483 = 24.
235
Так как в зимнее время требуется большее количество аккумуляторных батарей, то количество АБ выбирается из расчетов для зимнего времени, т.е. в количестве 28 штук.
Энергия, которую выдают АБ в пиковые часы, компенсируются в течении суток, поэтому нет необходимости в увеличении числа батарей. Также расчет проводился для трех роторных турбин и получилось, что большое количество электроэнергии вырабатывается впустую. Поэтому, для данного случая, достаточно будет одной КЭС ВРТБ.
Итого, второй вариант электроснабжения представляет собой комбинированную работу дизель-генераторной установки и роторной турбины с резервным питанием от аккумуляторных батарей. Плюсом данного варианта является наличие надежного бесперебойного источника питания – дизель-генераторная установка. Однако, установка, также как и в первом варианте, претерпевает постоянные изменения с нагрузкой, поэтому
снижаетсяееэксплуатационныйсрок.Кплюсамтакжеможноотнестииспользование ветровой роторной турбины в качестве резервного источникапитания,нонестабильныйветервынуждаетиспользоватьаккумуляторныебатареи.
Продолжениетаблицы2.10
| 11 | 5 | 1,328 | 3,672 | 4,01 | - |
| 12 | 5 | 1,328 | 3,672 | 4,42 | - |
| 13 | 5 | 1,328 | 3,672 | 4,34 | - |
| 14 | 5 | 1,328 | 3,672 | 3,65 | - |
| 15 | 5 | 1,328 | 3,672 | 2,78 | - |
| 16 | 5 | 1,328 | 3,672 | 1,19 | - |
| 17 | 5 | 1,328 | 3,672 | 1,46 | - |
| 18 | 5 | 6,656 | -1,656 | 2,74 | - |
| 19 | 5 | 10,231 | -5,231 | 2,14 | -3,09 |
| 20 | 5 | 20,671 | -15,671 | 2,28 | -13,39 |
| 21 | 5 | 15,096 | -10,096 | 4,86 | -5,23 |
| 22 | 5 | 8,432 | -3,432 | 15,93 | - |
| 23 | 5 | 5,328 | -0,328 | 19,27 | - |
| 24 | 5 | 1,328 | 3,672 | 19,83 | - |
| Итого | -47,204 | Итого | 24,56 | ||
источникапитаниявозьмемаккумуляторные батареи, накапливающие в течение суток электроэнергию,вырабатываемаяКЭС ВРТБ.Расчет количества аккумуляторных батарей будет проведен с учетомдвадцати безветренных и пасмурных дней в году. Значения со знаком «-» встолбце«дизель-потребность»,указываютначасы,когдамощностидизельной установки не хватает для покрытия потребности в электроэнергии.Вбезветренныедниэтупотребностьбудутпокрыватьаккумуляторныебатареи. Из таблицы 2.7 видим, что при комбинированной работе КЭС ВРТБ идизель-генераторнойустановкисуммарнаянехваткаэнергииравна24,56кВт,априработетолькоДГУ–47,204кВт.Соответственно,количествоаккумуляторных батарей будут выбраны для большего значения мощности. Вглаве2.1.1былпроведенрасчетколичестваАБдля49,7кВт,поэтомувданномслучаетакжепримем28аккумуляторныхбатарей(7групппо4штуки).
-
Расчет количества аккумуляторных батарей в летнее время
| Время суток, час | Дизель, кВт | Потребление, кВт | Дизель- потребность | ВРТБ + солнце, кВт | Нехватка, кВт |
| 1 | 5 | 1,328 | 3,672 | 3,97 | - |
| 2 | 5 | 1,328 | 3,672 | 5,32 | - |
| 3 | 5 | 1,328 | 3,672 | 3,50 | - |
| 4 | 5 | 1,328 | 3,672 | 2,70 | - |
| 5 | 5 | 1,328 | 3,672 | 1,74 | - |
| 6 | 5 | 1,328 | 3,672 | 0,55 | - |
| 7 | 5 | 5,328 | -0,328 | 1,19 | - |
| 8 | 5 | 10,231 | -5,231 | 1,17 | - |
| 9 | 5 | 6,231 | -1,231 | 2,95 | -4,06 |
| 10 | 5 | 1,328 | 3,672 | 6,17 | - |
| 11 | 5 | 1,328 | 3,672 | 11,56 | - |
| 12 | 5 | 1,328 | 3,672 | 12,06 | - |
| 13 | 5 | 1,328 | 3,672 | 11,44 | - |
| 14 | 5 | 1,328 | 3,672 | 9,78 | - |
| 15 | 5 | 1,328 | 3,672 | 9,23 | - |
| 16 | 5 | 1,328 | 3,672 | 5,97 | - |
| 17 | 5 | 1,328 | 3,672 | 7,07 | - |
| 18 | 5 | 2,656 | 2,344 | 7,23 | - |
| 19 | 5 | 6,231 | -1,231 | 8,19 | - |
| 20 | 5 | 20,671 | -15,671 | 7,29 | - |
| 21 | 5 | 18,671 | -13,671 | 5,01 | -8,38 |
| 22 | 5 | 8,432 | -3,432 | 4,55 | -8,66 |
| 23 | 5 | 5,328 | -0,328 | 3,78 | - |
| 24 | 5 | 1,328 | 3,672 | 4,48 | - |
| Итого | -41,123 | Итого | -21,10 | ||
Летом в пиковые часы (9, 21, 22) потребность в электроэнергии вышевырабатываемоймощностидизель-генераторнойустановкойиКЭСВРТБ.Поэтому в качестве резервного источника питания возьмем аккумуляторныебатареи, накапливающие в течение суток электроэнергию, вырабатываемаяКЭСВРТБ.Расчет количества аккумуляторныхбатарей будет проведенс учетомдвадцати безветренных ипасмурных дней в году. Значения со знаком «-» встолбце«дизель-потребность»,указываютначасы,когдамощностидизельной установки не хватает для покрытия потребности в электроэнергии.Вбезветренныедниэтупотребностьбудутпокрыватьаккумуляторныебатареи. Из таблицы 2.9 видим, что при комбинированной работе КЭС ВРТБ идизель-генераторной установки суммарная нехватка энергии равна 21,1 кВт, априработе толькоДГУ–41,123кВт.РасчетколичестваАБпроведемдлямощности41,123 кВт.Таккакаккумуляторныебатареинеспособныполностьюотдаватьнакопленную электроэнергию, следует учесть коэффициент отдачи, равный1,6:W=41123·1,6=65796,8Bt.НеобходимаяобщаяёмкостьаккумулятороввА∙ч:
???? 6
= 65796,8 = 5483 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 5483 = 24.
235
Так как в зимнее время требуется большее количество аккумуляторных батарей, то количество АБ выбирается из расчетов для зимнего времени, т.е. в количестве 28 штук.
Энергия, которую выдают АБ в пиковые часы, компенсируются в течении суток, поэтому нет необходимости в увеличении числа батарей. Также расчет проводился для трех роторных турбин и получилось, что большое количество электроэнергии вырабатывается впустую. Поэтому, для данного случая, достаточно будет одной КЭС ВРТБ.
Итого, второй вариант электроснабжения представляет собой комбинированную работу дизель-генераторной установки и роторной турбины с резервным питанием от аккумуляторных батарей. Плюсом данного варианта является наличие надежного бесперебойного источника питания – дизель-генераторная установка. Однако, установка, также как и в первом варианте, претерпевает постоянные изменения с нагрузкой, поэтому
снижаетсяееэксплуатационныйсрок.Кплюсамтакжеможноотнестииспользование ветровой роторной турбины в качестве резервного источникапитания,нонестабильныйветервынуждаетиспользоватьаккумуляторныебатареи.
- Электроснабжение объекта при помощи КЭС ВРТБ, резервное питание – аккумуляторные батареи
| Часы | Лето | Зима | ||||
| Потреб. кВт | Выраб.к Вт | Разность | Потреб.кВт | Выраб. кВт | Разность | |
| 1 | 1,328 | 3,97 | 2,642 | 1,328 | 32,81 | 31,482 |
| 2 | 1,328 | 5,32 | 3,992 | 1,328 | 23,54 | 22,212 |
| 3 | 1,328 | 3,5 | 2,172 | 1,328 | 13,77 | 12,442 |
| 4 | 1,328 | 2,7 | 1,372 | 1,328 | 8,51 | 7,182 |
| 5 | 1,328 | 1,74 | 0,412 | 1,328 | 6,25 | 4,922 |
| 6 | 1,328 | 0,55 | -0,778 | 1,328 | 3,31 | 1,982 |
| 7 | 5,328 | 1,19 | -4,138 | 9,328 | 4,74 | -4,588 |
| 8 | 10,231 | 1,17 | -9,061 | 10,231 | 2,39 | -7,841 |
| 9 | 6,231 | 2,95 | -3,281 | 6,231 | 3,46 | -2,771 |
Продолжениетаблицы2.10
| 10 | 1,328 | 6,17 | 4,842 | 1,328 | 3,04 | 1,712 |
| 11 | 1,328 | 11,56 | 10,232 | 1,328 | 4,01 | 2,682 |
| 12 | 1,328 | 12,06 | 10,732 | 1,328 | 4,42 | 3,092 |
| 13 | 1,328 | 11,44 | 10,112 | 1,328 | 4,34 | 3,012 |
| 14 | 1,328 | 9,78 | 8,452 | 1,328 | 3,65 | 2,322 |
| 15 | 1,328 | 9,23 | 7,902 | 1,328 | 2,78 | 1,452 |
| 16 | 1,328 | 5,97 | 4,642 | 1,328 | 1,19 | -0,138 |
| 17 | 1,328 | 7,07 | 5,742 | 1,328 | 1,46 | 0,132 |
| 18 | 2,656 | 7,23 | 4,574 | 6,656 | 2,74 | -3,916 |
| 19 | 6,231 | 8,19 | 1,959 | 10,231 | 2,14 | -8,091 |
| 20 | 20,671 | 7,29 | -13,381 | 20,671 | 2,28 | -18,391 |
| 21 | 18,671 | 5,01 | -13,661 | 15,096 | 4,86 | -10,236 |
| 22 | 8,432 | 4,55 | -3,882 | 8,432 | 15,93 | 7,498 |
| 23 | 5,328 | 3,78 | -1,548 | 5,328 | 19,27 | 13,942 |
| 24 | 1,328 | 4,48 | 3,152 | 1,328 | 19,83 | 18,502 |
| Итого | 103,699 | 136,9 | -49,73 | 112,124 | 190,72 | -55,972 |