تصميم مزود الطاقة للمزارع

في ظل الظروف الجديدة لاقتصاد السوق ، تهدف سياسة استخدام الأراضي التي يتم تنفيذها إلى التطوير الواسع للمزارع ذات التخصصات المختلفة ، والمزارع العائلية ، وإنشاء شركات تأجير ، وتوسيع المؤسسات للمعالجة الأولية وتخزين المنتجات الزراعية. منتجات. في هذا الصدد ، في تصميم أنظمة الكهرباء لهذه المرافق ، ينبغي تطبيق حلول جديدة وأبسط وأكثر اقتصادا لتوزيع الكهرباء في المناطق الريفية ، مبسطة مقارنة بثلاث مراحل التقليدية.

يتم إدخال الجهد العالي باستخدام الموصلات العارية ، ويتم إدخال الموصلات ذات الجهد المنخفض من محول الطاقة إلى المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض ومخرجات خطوط 0.38 كيلو فولت من مجموعة المفاتيح باستخدام موصلات معزولة. معدات المحطات الفرعية محمية من الجهد الزائد في الغلاف الجوي بواسطة موانع صمامات 10 و 0.4 كيلو فولت مثبتة على مدخلات 10 كيلو فولت وعلى قضبان التوصيل 0.4 كيلو فولت. محول الطاقة محمي بواسطة الصمامات عالية الجهد.

على جانب الجهد المنخفض ، تحتوي الدائرة الفرعية على نسختين من حماية ماس كهربائى متعدد الأطوار. والحمل الزائد للخطوط الصادرة 0.38 كيلو فولت: مفاتيح أوتوماتيكية مع مرحل تيار في السلك المحايد والصمامات مع قواطع الدائرة. إنارة الشوارع يتم التحكم فيها أوتوماتيكياً (التبديل المغناطيسي من ترحيل الصورة) أو يدويًا (تبديل الحزمة).

يتم تنفيذ شبكة التوزيع بأكملها (التي تم إجراؤها سابقًا بجهد 0.38 كيلو فولت) مع مخطط توصيل عبور بالكامل من خلال فاصل واحد عند الدعم النهائي لخط علوي بقدرة 10 كيلو فولت في بداية مجموعة من المحطات الفرعية. يتم تقديم محول الطاقة والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي للمحطة الفرعية للقطب من البرج التلسكوبي والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المنخفض من الأرض.

يتصور المخطط المقترح تركيب لوحة خط علوية بقدرة 10 كيلو فولت من محولات طاقة ثلاثية الطور حتى 100 كيلو فولت أمبير مع توزيع طاقة بجهد 0.4 كيلو فولت من خلال إنشاء خطوط نقل قصيرة بدون إنشاء خط علوي 0.38 كيلو فولت. يوفر هذا المخطط أيضًا توصيل محولات أحادية الطور لتشغيل المزارع الصغيرة. بالإضافة إلى الأحمال أحادية الطور ، يمكن توصيل الأحمال ثلاثية الطور ، على سبيل المثال المحركات الكهربائية غير المتزامنة ، بشبكة أحادية الطور وفقًا لمخططات توصيل خاصة. يمثل هذا الرسم البياني نظام توزيع ريفي أحادي الطور من ثلاث مراحل.

في سياق الدراسات الفنية والاقتصادية لخيارات نظام الإمداد بالطاقة بالطريقة التقليدية (مع HV 0.38 kV) والمقترح (بدون HV 0.38 kV) ، وفقًا للخبراء ، تم إثبات أن التكاليف المحددة لـ تكون مواد البناء الرئيسية لكل 1 كيلو فولت أمبير مع السعة المركبة وفقًا للطريقة الجديدة: يتم تقليل استهلاك الخرسانة لإنتاج الدعامات بنسبة 25٪ ؛ يتم تقليل استهلاك أسلاك الألمنيوم بنسبة 53٪ ؛ يتم تخفيض تكلفة الصلب لإنتاج المحطات الفرعية بنسبة 36٪ وتكلفة الإنشاء بنسبة 10٪.

تُظهر هذه النتائج أن نظام إمداد الطاقة أحادي الطور 0.38 كيلو فولت للمستهلكين الريفيين دون إنشاء خط علوي هو أكثر كفاءة لكهربة المزرعة أيضًا.

يشمل تنظيم كهربة المزرعة ثلاث مراحل: أعمال التصميم والبناء والتركيب والتشغيل الفني للتركيبات الكهربائية.

يحتوي مشروع المزرعة النموذجي على جميع البيانات اللازمة لإنتاج العمل على تركيب المعدات الكهربائية العملية والأسلاك الداخلية. يمكن تنفيذ هذه الأعمال بشكل مستقل من قبل العاملين الزراعيين الحاصلين على تعليم كهربائي وخبرة مهنية ، بالإضافة إلى إجراء حسابات هندسية لإمدادات الطاقة الداخلية للمنشأة ، إذا تم بناؤها بشكل فردي دون استخدام مشروع قياسي. يتم تنفيذ تركيب الأسلاك الداخلية بما يتفق بدقة مع المتطلبات PUEو PTB و PTE والمستندات التنظيمية الأخرى والمعدات التكنولوجية ، بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لمواصفات المصنع والمتطلبات الزراعية أو الخاصة بتربية الحيوانات.

خارجي مزود الطاقة بين مزرعة معينة وأقرب مصدر غذاء ، عادة بشكل فردي.بالنسبة للمزارع ، من المهم جدًا أن يكون الحل التقني والبناء لقسم إمداد الطاقة من خلال شبكات نقل الطاقة الخارجية هو الحل الأمثل اقتصاديًا.

عند تحسين مصدر الطاقة الخارجي ، يتم تحديد مناطق مجموعات الأحمال الكهربائية للاقتصاد وبعدها عن مصدر الطاقة ، مع الأخذ في الاعتبار العديد من الخيارات للاتصال بالشبكة الكهربائية ، والتي يتم من خلالها تحديد الخيار الأمثل:

• الاتصال بنهاية أو طريق سريع للخط العلوي الحالي 0.38 كيلوفولت الذي يمر عبر هذه التسوية ؛

• الاتصال من خلال خط علوي تم إنشاؤه بشكل منفصل 0.38 كيلو فولت ، يتم تغذيته من محطة المحولات الفرعية الحالية 10 / 0.4 كيلو فولت دون استبدال أو استبدال المحول بقوة أعلى ؛

• الاتصال من خلال المحولات الفرعية المبنية 10 / 0.4 كيلوفولت والخطوط العلوية بقدرة 10 كيلوفولت (ربما من خلال نظام التوزيع أحادي الطور المختلط ثلاثي الطور الذي تمت مناقشته أعلاه) المتصل بالخط العلوي التشغيلي 10 كيلوفولت الأقرب إلى المزرعة أو قطعة أرض المزارع.

يمكن النظر في خيار التشغيل الذاتي للمزرعة من محطات الطاقة الصغيرة إذا تبين في دراسة الجدوى أنه مثالي مقارنة بإمدادات الطاقة من نظام طاقة مركزي ، على سبيل المثال في حالة وجود مسافة كبيرة إلى مرافق شبكة الطاقة.

بالنسبة للمزارع والمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم ، يوصى باستخدام محطات توليد الطاقة التي تعمل بالديزل بطاقة اسمية تبلغ 8 ... 50 كيلو وات ، وللمرافق البعيدة والموسمية ، يجب أيضًا استخدام وحدات تكييف متنقلة ثلاثية الطور.يوصى باستخدام وحدات البنزين والكهرباء الموحدة لسلسلة AB بجهد 400 فولت ، على سبيل المثال ، AB-4-T400-M1 (TUOBA.516.022-73) - قوة 4 كيلو واط ، الوزن 185 كجم للساحات الفردية.

تم تجهيز محطات توليد الطاقة بالديزل بمولدات متزامنة ثلاثية الطور مع نقطة الصفر من الخرج ، والتي توفر بداية مباشرة للمحركات غير المتزامنة في وضع الخمول بقوة تساوي 50 ... 70٪ من القيمة الاسمية ، وتسمح بحمل زائد بنسبة 10٪ لمدة ساعة واحدة ؛ 15٪ - 0.4 ساعة ؛ 20٪ - 0.1 ساعة ؛ 25٪ - 5 دقائق ؛ 40٪ - 3 دقائق ؛ 50٪ - دقيقتان ؛ 100٪ - دقيقة واحدة. يجب أن تكون الفواصل الزمنية بين الأحمال الزائدة اللاحقة 10 ساعات على الأقل.

يتم اختيار محطات توليد الطاقة التي تعمل بالديزل وفقًا لإجمالي الطاقة المتصلة لأجهزة الاستقبال الكهربائية التي تعمل في وقت واحد ، والتي يتم تحديدها لمدة أقصاها نصف ساعة في الفترة الزمنية مع أعلى حمولة ، مع مراعاة متوسط ​​معامل القدرة. عند إنشاء جدول عملية ، يتم اعتبار العمليات التي يجب الحفاظ عليها بالكامل أولاً ، ثم العمليات التي يمكن صيانتها في نطاق طاقة محدود. يجب أن تهدف أيضًا إلى تقليل حمل التصميم عن طريق تقليل الطاقة المطلوبة لبعض العمليات ، وتحويل بعض العمليات إلى أوقات أخرى من اليوم ، وما إلى ذلك.

يجب أن تفي الكهرباء المولدة بواسطة DPP بالمتطلبات الأساسية التالية: التردد الحالي - عند مستوى 50 + -2 هرتز بقوة 250 كيلوواط و 50 + -5 هرتز - عند مستوى أعلى ، إذا لم يفرض مستهلكو الطاقة أعلى متطلبات؛ يجب ألا يتجاوز الجهد عند أطراف المستقبل الكهربائي الحدود المسموح بها (10 ٪ - في المجمعات ومزارع الدواجن والمؤسسات الكبيرة ؛ 12.5 ٪ - في المؤسسات الزراعية الأخرى). التشغيل المستمر للمولد مع تحميل طور غير متوازن إلى 25٪ من التيار الاسمي المسموح به ، بشرط ألا يتجاوز هذا التيار القيمة الاسمية في أي من مراحل الشبكة. يجب ألا يتجاوز عدم تناسق جهد التيار الكهربائي 5 ... 10٪.

من أجل تقليل تكلفة المنتجات الزراعية ، من الضروري تقليل استهلاك الكهرباء والطاقة لإنتاجها. يمكن الحد من الكثافة الكهربائية للمنتجات عن طريق تقليل الخسائر غير المبررة من الناحية التكنولوجية للكهرباء في التركيبات الكهربائية واستخدام تقنيات توفير الطاقة في عمليات الإنتاج ، بما في ذلك التقنيات الكهربائية. يتم تحقيق التأثير التكنولوجي الضروري مع استهلاك أقل للطاقة ، على سبيل المثال ، باستخدام المصابيح والرادياتير وغيرها من المعدات الخاصة للمعدات الكهربائية. تعمل أتمتة عمليات الإنتاج على توفير الطاقة بشكل كبير ، ويساعد إدخالها تلقائيًا في الحفاظ على المناخ المحلي في منشآت الثروة الحيوانية والزراعة في الأوضاع المثلى. تستخدم تصميمات الغلايات الكهربائية وأجهزة التدفئة الموجودة اليوم على نطاق واسع لتلبية الاحتياجات الحرارية للمزارع من مختلف الأحجام مع إنتاجية كافية.

من حيث موثوقية إمدادات الطاقة ، تنتمي المزارع مستخدمي الفئة الثالثة.

Rastorguev V.M.