Файл: Кмегімен ауылшаруашылы ксіпорынды электрмен амтамасыз етуді ш.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 1133
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
Исходяизданныхтаблицывидно,чтовтечениисутокнужноаккумулироватьэнергиюлетом–49,73кВт,зимой–55,972кВт.Соответственно,количествоаккумуляторныхбатарейбудембратьпобольшемузначению.Таккакаккумуляторныебатареинеспособныполностьюотдаватьнакопленную электроэнергию, следует учесть коэффициент отдачи, равный1,6:W=55972·1,6=89555,2Bt.НеобходимаяобщаяёмкостьаккумулятороввА∙ч:
???? 6
= 89555,2 = 7462,9 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 7462,9 = 32.
235
Количество аккумуляторных батарей, которые будут накапливать мощность для отдачи в пиковые часы, равно 32. Однако, следует учитывать, что в качестве резервного питания в данном случае мы берем тоже аккумуляторные батареи. Будем считать, что в течении всего года около 20 дней бывают безветренными и пасмурными, т.е. выработка электроэнергии КЭС ВРТБ снижается до минимума. Поэтому количество АБ просчитаем для максимального потребления энергии в сутки: зимой – 112,124 кВт, летом – 103,699 кВт. Аналогичный расчет количества АБ проводится для 112,124 кВт.
Таккакаккумуляторныебатареинеспособныполностьюотдаватьнакопленную электроэнергию, следует учесть коэффициент отдачи, равный1,6:W=112124 ·1,6=179398,4Bt.НеобходимаяобщаяёмкостьаккумулятороввА∙ч:
???? 6
= 179398,4 = 14949,8 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 14949,8
235
= 64.
Количество аккумуляторных батарей равно 64 (16 групп по 4 штуки). Отметим, что расчет проводился с учетом того, что 20 безветренных дней были разбросаны в течении года, а не проходили последовательно. В противном случае, количество АБ следует увеличить.
Итого, третий вариант электроснабжения сельскохозяйственного объекта представляет собой использование только ветровых роторных турбин, что является несомненным плюсом. С другой стороны из-за нестабильности ветра, приходится использовать большое количество аккумуляторных батарей для резервного питания, что резко увеличивает инвестиционную стоимость проекта.
Для сравнения технических характеристик трех варианто электроснабжения приведем сводную таблицу 2.11
Таблица 2.11 – Сравнение вариантов
Все варианта имеют право на существование, есть свои недостатки и преимущества, описанные выше. В экономической части дипломной работы проведем расчет по минимальным приведенным затратам и выявим наиболее приемлемый вариант в технико-экономическом сравнении.
нom
???? = Pнom
√3·????нom·????????????????
, (3.1)
где Pном–номинальная мощность электроприемника;
Uном–номинальное напряжение сети.
????нom
= 0,5
√3 · 0,23 · 0,75
= 1,67 A.
Пусковой ток рассчитывается по формуле:
???? к = к · ????нom, (3.2)
где Кпуск – пусковой коэффициент;
Кпуск-зависит от мощности и типа ЭП; Кпуск=5÷7 легкий режим работы (Рн<10 кВт);
Кпуск=4÷5 средний режим работы (10 кВт<Рн<20 кВт); Кпуск=3÷4 тяжелый режим работы (Рн>20 кВт, Кран, прессы,
конвейеры) [13].
???? к = 5 · 1,67 = 8,37 .
Расчетные данные по остальным электроприемникам занесены в таблицу 3.1.
Т а б л и ц а 3.1 – Технические данные ЭП
Продолжениетаблицы3.1
Просчитавноминальныеипусковыетокиэлектрическихприборов,перейдемквыборуавтоматанараспределительный щит.Значениеполноймощностинайдем,знаячтоонапримернона20%больше суммарной активной мощности. Связано это с тем, что реактивнуюсоставляющую мы учитывали в cosφ. Суммарная активная мощность равна10,85кВт,соответственно,полная мощность:????????p=13,02кBA.
Расчетный максимальный ток:
20>
???? 6
= 89555,2 = 7462,9 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 7462,9 = 32.
235
Количество аккумуляторных батарей, которые будут накапливать мощность для отдачи в пиковые часы, равно 32. Однако, следует учитывать, что в качестве резервного питания в данном случае мы берем тоже аккумуляторные батареи. Будем считать, что в течении всего года около 20 дней бывают безветренными и пасмурными, т.е. выработка электроэнергии КЭС ВРТБ снижается до минимума. Поэтому количество АБ просчитаем для максимального потребления энергии в сутки: зимой – 112,124 кВт, летом – 103,699 кВт. Аналогичный расчет количества АБ проводится для 112,124 кВт.
???? 6
= 179398,4 = 14949,8 A · ı.
12
Количество аккумуляторных батарей:
???? = 14949,8
235
= 64.
Количество аккумуляторных батарей равно 64 (16 групп по 4 штуки). Отметим, что расчет проводился с учетом того, что 20 безветренных дней были разбросаны в течении года, а не проходили последовательно. В противном случае, количество АБ следует увеличить.
Итого, третий вариант электроснабжения сельскохозяйственного объекта представляет собой использование только ветровых роторных турбин, что является несомненным плюсом. С другой стороны из-за нестабильности ветра, приходится использовать большое количество аккумуляторных батарей для резервного питания, что резко увеличивает инвестиционную стоимость проекта.
Для сравнения технических характеристик трех варианто электроснабжения приведем сводную таблицу 2.11
Таблица 2.11 – Сравнение вариантов
| Вариант | I | II | III |
| Основное питание | КЭС ВРТБ+АБ | ДГУ+КЭС ВРТБ | КЭС ВОТБ+АБ |
| Резерв | ДГУ | АБ | АБ |
| Количество КЭС ВРТБ | 3 по 10 кВт | 3 по 10 кВт | 3 по 10 кВт |
| Мощность ДГУ | 35 кВт | 5 кВт | - |
| Количество АБ | 28 ед. | 28 ед. | 64 ед. |
Все варианта имеют право на существование, есть свои недостатки и преимущества, описанные выше. В экономической части дипломной работы проведем расчет по минимальным приведенным затратам и выявим наиболее приемлемый вариант в технико-экономическом сравнении.
- 1 ... 9 10 11 12 13 14 15 16 ... 21
Выбор защитной аппаратуры и кабелей
Технические данные всех электроприемников приведены в таблице 3.1.Дляпримерапроведемрасчетдляпервого электроприемника.Номинальныйтокравен:нom
???? = Pнom
√3·????нom·????????????????
, (3.1)
где Pном–номинальная мощность электроприемника;
Uном–номинальное напряжение сети.
????нom
= 0,5
√3 · 0,23 · 0,75
= 1,67 A.
Пусковой ток рассчитывается по формуле:
???? к = к · ????нom, (3.2)
где Кпуск – пусковой коэффициент;
Кпуск-зависит от мощности и типа ЭП; Кпуск=5÷7 легкий режим работы (Рн<10 кВт);
Кпуск=4÷5 средний режим работы (10 кВт<Рн<20 кВт); Кпуск=3÷4 тяжелый режим работы (Рн>20 кВт, Кран, прессы,
конвейеры) [13].
???? к = 5 · 1,67 = 8,37 .
Расчетные данные по остальным электроприемникам занесены в таблицу 3.1.
Т а б л и ц а 3.1 – Технические данные ЭП
| № | Наименование оборудования | Pн, кВт | Iн, А | Кпуск | Iпуск | α | Iпуск/ α | Cosf |
| 1 | Холодильник | 0,5 | 1,67 | 5 | 8,37 | 2,5 | 3,34 | 0,75 |
| 2 | Стиральная машина | 1 | 3,35 | 5 | 16,75 | 2,5 | 6,70 | 0,75 |
| 3 | Пылесос | 0,5 | 1,26 | 5 | 6,28 | 2,5 | 2,51 | 1 |
| 4 | Общее освещение | 0,10 | 0,25 | 5 | 1,26 | 2,5 | 0,50 | 1 |
| 5 | Электрический чайник | 2 | 5,03 | 5 | 25,13 | 2,5 | 10,05 | 1 |
Продолжениетаблицы3.1
| 6 | Персональный компьютер | 0,2 | 0,56 | 5 | 2,79 | 2,5 | 1,12 | 0,9 |
| 7 | Утюг | 1 | 2,51 | 5 | 12,57 | 2,5 | 5,03 | 1 |
| 8 | Телевизор | 0,15 | 0,42 | 5 | 2,09 | 2,5 | 0,84 | 0,9 |
| 9 | Микроволновая печь | 0,6 | 1,51 | 5 | 7,54 | 2,5 | 3,02 | 1 |
| 10 | Скважинный насос | 2,2 | 6,91 | 3 | 20,73 | 1,6 | 12,95 | 0,8 |
Расчетный максимальный ток:
20>