2. Электроснабжение сельского хозяйства

Электроснабжение производственных предприятий и населённых пунктов в сельской местности имеет свои особенности по сравнению с электроснабжением городов. Главная из них – необходимость подводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных на большой площади. В результате протяжённость сетей (в расчёте на единицу мощности потребителей) во много раз больше, чем в других отраслях.

Все это говорит о сложности проблемы электроснабжения сельского хозяйства, от решения которой зависит экономическая эффективность применения электроэнергии в сельскохозяйственном производстве и быту.

Наряду с развитием систем электроснабжения сельского хозяйства происходит их реконструкция. Часть воздушных линий 0,38 и 10 кВ с неизолированными проводами заменяют самонесущими изолированными проводами (СИП).

Важный показатель системы электроснабжения - надёжность подачи электроэнергии. Для крупных сельскохозяйственных предприятий (животно-водческих ферм, птицефабрик, тепличных комбинатов и др.) любое отключение – плановое (для ревизии и ремонта) и особенно аварийное – наносит огромный ущерб потребителям. Поэтому необходимо применять эффективные меры по обеспечению требуемого уровня надёжности электроснабжения сельскохо-зяйственных потребителей.

2.1. Расчёт электрических нагрузок

2.1.1. Общие положения

Расчетной нагрузкой считается наибольшее значение полной мощности за промежуток 30 минут (получасовой максимум), которое может возникнуть на вводе к потребителю или в питающей сети в расчетном году с вероятностью не ниже 0,95.

Расчетным периодом является время с момента ввода установки в экс­плуатацию до достижения нагрузкой расчетного значения.

Расчетным годом считается последний год расчетного периода, на кото­рый определяется уровень нагрузок и другие параметры электроустановок.

Различают дневные и вечерние расчетные активные (реактивные) на­грузки.

За расчетную нагрузку для выбора сечений проводов или мощности трансформаторных подстанций принимается большая из величин дневной или вечерней расчетных нагрузок.

Потери или отклонения напряжения в сетях рассчитываются отдельно для режима дневных и вечерних нагрузок.

Сельским жилым домом при расчете электрических нагрузок считается одноквартирный дом или квартира в многоквартирном доме, имеющие отдель­ный счетчик электроэнергии.

При проектировании внешних сетей 0,38 кВ расчетные нагрузки на вводе сельских жилых домов с электроплитами принимаются равными 6 кВт, а с электроплитами и электроводонагревателями – 7,5 кВт [22].

Нагрузки бытовых кондиционеров учитываются путем увеличения рас­четных нагрузок на вводе жилых домов на 1 кВт.

2.1.2. Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 – 110 кВ

Расчет электрических нагрузок в сетях 0,38 кВ производится исходя из расчетных нагрузок на вводе потребителей и соответствующих коэффициентов одновременности отдельно для дневного и вечернего максимумов:

Р_Д= К_О· ∑ Р_ДI(2.1)

Р_В= К_О· ∑ Р_ВI, (2.2)

где Р_Д, Р_В– расчетная дневная, вечерняя нагрузки на участке линии или шинах трансформаторной подстанции кВт; К_О– коэффициент одновременно­сти, табл. 2.1; Р_ДI, Р_ВI– дневная, вечерняя нагрузки на вводе I-го потребителя, кВт, табл. 2.2.

Если нагрузки потребителей отличаются по величине более чем в 4 раза, их суммирование рекомендуется проводить по табл.2.3. При суммировании на­грузок по таблице к большей нагрузке прибавляется добавка ∆Р от меньшей на­грузки.

Допускается определение расчетных нагрузок по одному режиму – днев­ному, если суммируются только производственные потребители, или вечернему, если суммируются только бытовые потребители. Коэффициенты дневного или вечернего максимума принимаются: для производственных потребителей К_Д = 1, К_В= 0,6; для бытовых потребителей: дома без электро-плит – К_Д= 0,3-0,4, К_В= 1; дома с электроплитами – К_Д= 0,6, К_В= 1; для смешанной нагрузки – К_Д= К_В= 1.

При смешанной нагрузке отдельно определяются нагрузки на участках сети с жилыми домами, с производственными, общественными помещениями и коммунальными предприятиями с использованием соответствующих коэффи-циентов одновременности. Суммирование нагрузок участков сети производится по табл.2.3.

Полная мощность на участках сети 0,38 кВ определяется из расчетных активных нагрузок Р_Рэтих участков и соответствующих коэффициентов мощности (cosφ), приведенных в табл.2.4,

.(2.3)

При наличии в зоне электроснабжения сезонных потребителей (например, теплицы, орошение и т.п.) расчетные нагрузки сети определяются с учетом коэффициентов сезонности К_СЕЗ, согласно табл. 2.5.

Годовое потребление электроэнергии на шинах ТП (трансформаторной подстанции) 10/0,4 кВ определяется приближенно по величине расчетной нагрузки и годовому числу часов ее использования Т_МАКС(кроме сезонных потребителей) в соответствии с табл. 2.6

W_год= Р_Р· Т_МАКС. (2.4)

Определив полную суммарную нагрузку на шинах ТП 0,4 кВ, можно выбрать трансформаторы на подстанции (см. раздел 2.2.4).

Определив полную мощность на участках сети 0,38 кВ, можно выбрать сечения проводов (см. раздел 2.3.2). Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением 6-20 кВ производится исходя из ранее определенных расчетных нагрузок на шинах ТП – 6(10) кВ по формулам (2.1) и (2.2) и соответствующих коэффициентов одновременности, табл.2.7.

Если нагрузки подстанций 6(10)/0,4 кВ отличаются по величине более чем в 4 раза, их суммируют по табл. 2.8. При суммировании нагрузок по таблице к большей нагрузке прибавляется добавка ∆Р от меньшей нагрузки.

Расчет электрических нагрузок в сетях напряжением 35-110 кВ производится исходя из ранее определенных расчетных нагрузок на шинах ТП 35-110 кВ по известным формулам (2.1) и (2.2) и соответствующих коэффици-ентов одновременности, табл.2.9.

При определении электрических нагрузок должны быть учтены все приемники электроэнергии, в том числе промышленных, коммунально-бытовых и других предприятий, находящихся в зоне проектируемого объекта.

Электрические нагрузки следует принимать на перспективу 10 лет для выбора сечений проводов и жил кабелей и 5 лет для выбора трансформаторов, считая от года ввода в эксплуатацию линий электропередачи и трансформа-торных подстанций.

Коэффициент роста нагрузок для существующих ТП принимается в зависимости от вида потребителей по табл.2.10 [22].