Stromversorgungsdesign für landwirtschaftliche Betriebe

Unter den neuen Bedingungen einer Marktwirtschaft zielt die durchgeführte Landnutzungspolitik auf die breite Entwicklung landwirtschaftlicher Betriebe unterschiedlicher Spezialisierung, Familienbetriebe, die Gründung von Pachtbetrieben, den Ausbau von Betrieben zur Primärverarbeitung und Lagerung landwirtschaftlicher Erzeugnisse ab Produkte. In diesem Zusammenhang sollten bei der Gestaltung von Elektrifizierungssystemen für diese Anlagen neue, einfachere und wirtschaftlichere Lösungen für die Stromverteilung in ländlichen Gebieten angewendet werden, die im Vergleich zu herkömmlichen dreiphasigen Lösungen vereinfacht sind.

Die Einleitung der Hochspannung erfolgt mit blanken Leitern, die Einleitung der Niederspannungsleiter vom Leistungstransformator zur Niederspannungsschaltanlage und die Abgänge der 0,38-kV-Leitungen aus der Schaltanlage erfolgen mit isolierten Leitern. Die Umspannwerksausrüstung wird durch 10- und 0,4-kV-Ventilableiter, die am 10-kV-Eingang und an den 0,4-kV-Sammelschienen installiert sind, vor atmosphärischer Überspannung geschützt. Der Leistungstransformator ist durch Hochspannungssicherungen geschützt.

Auf der Niederspannungsseite verfügt der Umspannwerksstromkreis über zwei Varianten des mehrphasigen Kurzschlussschutzes. und Überlastung der Abgangsleitungen 0,38 kV: automatische Schalter mit Stromrelais im Neutralleiter und Sicherungen mit Leistungsschaltern. Die Straßenbeleuchtung wird automatisch gesteuert (Magnetschalter vom Fotorelais) oder manuell (Paketschalter).

Das gesamte Verteilungsnetz (zuvor mit einer Spannung von 0,38 kV ausgeführt) mit Transitanschlussschema erfolgt vollständig über einen einzigen Trennschalter am Endträger einer 10-kV-Freileitung am Anfang einer Gruppe von Umspannwerken. Der Leistungstransformator und die Hochspannungsschaltanlage des Mastumspannwerks werden vom Teleskopmast aus versorgt, die Niederspannungsschaltanlage vom Boden aus.

Der vorgeschlagene Plan sieht die Installation einer 10-kV-Freileitungsplattform mit dreiphasigen Leistungstransformatoren bis zu 100 kVA mit Energieverteilung bei einer Spannung von 0,4 kV durch den Bau kurzer Übertragungsleitungen ohne den Bau einer 0,38-kV-Freileitung vor. Dieses Schema sieht auch den Anschluss von Einphasentransformatoren zur Stromversorgung kleiner landwirtschaftlicher Betriebe vor. Neben einphasigen Verbrauchern können nach speziellen Anschlussschemata auch dreiphasige Verbraucher, beispielsweise asynchrone Elektromotoren, an ein einphasiges Netz angeschlossen werden. Dieses Diagramm stellt ein dreiphasiges, einphasiges ländliches Verteilungssystem dar.

Im Zuge der technischen und wirtschaftlichen Untersuchungen der Optionen für das Stromversorgungssystem auf herkömmliche Weise (mit HV 0,38 kV) und der vorgeschlagenen (ohne HV 0,38 kV) wurde nach Ansicht von Experten festgestellt, dass die spezifischen Kosten für die Hauptbaustoffe pro 1 kVA mit installierter Leistung werden nach der neuen Methode berechnet: Der Betonverbrauch wird für die Herstellung von Stützen um 25 % reduziert; der Verbrauch an Aluminiumdrähten wird um 53 % reduziert; Die Stahlkosten für die Herstellung von Umspannwerken werden um 36 % und die Baukosten um 10 % gesenkt.

Diese Ergebnisse zeigen, dass ein 0,38-kV-Dreiphasen-Einphasen-Stromversorgungssystem für ländliche Verbraucher ohne den Bau einer Freileitung auch für die landwirtschaftliche Elektrifizierung effizienter ist.

Die Organisation der landwirtschaftlichen Elektrifizierung umfasst drei Phasen: Planung, Bau- und Installationsarbeiten sowie technischer Betrieb elektrischer Anlagen.

Ein typisches landwirtschaftliches Projekt verfügt über alle notwendigen Daten für die Durchführung von Arbeiten zur Installation der elektrischen Prozessausrüstung und der internen Verkabelung. Diese Arbeiten können von landwirtschaftlichem Personal mit elektrotechnischer Ausbildung und Berufserfahrung selbstständig durchgeführt werden sowie ingenieurtechnische Berechnungen für die interne Stromversorgung der Anlage durchführen, wenn diese individuell ohne Verwendung eines Standardprojekts gebaut wird. Die Installation der internen Verkabelung erfolgt streng nach den Anforderungen PUE, PTB und PTE und andere behördliche Dokumente und technologische Ausrüstung, darüber hinaus gemäß den Werksspezifikationen und besonderen agro- oder zootechnischen Anforderungen.

Extern Stromversorgung zwischen einem bestimmten Bauernhof und der nächstgelegenen Nahrungsquelle, normalerweise einzeln.Für den Landwirt ist es von großer Bedeutung, dass die technische und konstruktive Lösung des Abschnitts zur Stromversorgung über externe Stromübertragungsnetze wirtschaftlich optimal ist.

Bei der Optimierung der externen Stromversorgung werden die Bereiche der Kombination elektrischer Lasten des Wirtschaftsraums und seine Entfernung von der Stromquelle ermittelt, wobei mehrere Optionen für den Anschluss an das Stromnetz berücksichtigt werden, aus denen die optimale ausgewählt wird:

• Anschluss an das Ende oder die Autobahn der bestehenden 0,38-kV-Freileitung, die durch diese Siedlung führt;

• Anschluss über eine separat errichtete Freileitung 0,38 kV, gespeist aus der bestehenden Umspannstation 10 / 0,4 kV ohne Austausch oder mit Austausch des Transformators durch eine höhere Leistung;

• Verbindung über die errichteten 10/0,4-kV-Umspannwerke und 10-kV-Freileitungen (möglicherweise über das oben besprochene gemischte dreiphasige Einphasen-Verteilungssystem), verbunden mit der betriebsbereiten 10-kV-Freileitung, die dem Bauernhof oder Grundstück des Landwirts am nächsten liegt.

Eine Option der autonomen Stromversorgung eines Bauernhofs aus Kleinkraftwerken kann in Betracht gezogen werden, wenn sich diese in einer Machbarkeitsstudie als optimal im Vergleich zur Stromversorgung aus einem zentralen Stromversorgungssystem herausstellt, beispielsweise bei großer Entfernung zu Stromnetzanlagen.

Für landwirtschaftliche Betriebe, kleine und mittlere Betriebe empfiehlt sich der Einsatz von Dieselkraftwerken mit einer Nennleistung von 8 ... 50 kW, für abgelegene und saisonale Anlagen auch der Einsatz mobiler Drehstromaggregate.Es wird empfohlen, einheitliche Benzin-Elektro-Aggregate der AB-Serie mit einer Spannung von 400 V zu verwenden, zum Beispiel AB-4-T400-M1 (TUOBA.516.022-73) – Leistung 4 kW, Gewicht 185 kg für Einzelhöfe.

Dieselkraftwerke sind mit dreiphasigen Synchrongeneratoren mit Nullpunkt der Leistung ausgestattet, die einen direkten Start von Asynchronmotoren im Leerlauf mit einer Leistung von 50 ... 70 % der Nennleistung ermöglichen und eine Überlastung von 10 % für 1 Stunde ermöglichen ; 15 % – 0,4 Stunden; 20 % – 0,1 Stunden; 25 % – 5 Minuten; 40 % – 3 Minuten; 50 % – 2 Minuten; 100 % – 1 Min. Die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Überlastungen müssen mindestens 10 Stunden betragen.

Dieselkraftwerke werden nach der gesamten Anschlussleistung gleichzeitig betriebener elektrischer Empfänger ausgewählt, die unter Berücksichtigung ihres durchschnittlichen Leistungsfaktors für maximal eine halbe Stunde im Zeitintervall mit der höchsten Belastung ermittelt wird. Bei der Erstellung eines Prozessplans werden zuerst die Prozesse berücksichtigt, die vollständig erhalten bleiben müssen, dann diejenigen, die in einem begrenzten Leistungsbereich bedient werden können. Sie sollten auch darauf abzielen, die Designlast zu reduzieren, indem Sie den Energiebedarf für einige Prozesse reduzieren, bestimmte Prozesse auf andere Tageszeiten verschieben usw.

Der vom DPP erzeugte Strom muss die folgenden Grundanforderungen erfüllen: Stromfrequenz – auf dem Niveau von 50 + -2 Hz bei einer Leistung von 250 kW und 50 + -5 Hz – auf einem höheren Niveau, wenn die Energieverbraucher keine höheren Anforderungen stellen Anforderungen; Die Spannung an den Anschlüssen des elektrischen Empfängers sollte die zulässigen Grenzwerte nicht überschreiten (10 % – in Komplexen, Geflügelfarmen und Großbetrieben; 12,5 % – in anderen landwirtschaftlichen Betrieben). Kontinuierlicher Betrieb des Generators bei unsymmetrischer Phasenbelastung Zulässig sind bis zu 25 % des Nennstroms, sofern dieser Strom in keiner der Netzphasen den Nennwert überschreitet. Die Asymmetrie der Netzspannung sollte 5 ... 10 % nicht überschreiten.

Um die Kosten landwirtschaftlicher Produkte zu senken, ist es notwendig, den Strom- und Energieverbrauch für deren Herstellung zu senken. Die Reduzierung der elektrischen Intensität von Produkten kann durch die Reduzierung technologisch ungerechtfertigter Stromverluste in Elektroinstallationen und den Einsatz energiesparender Technologien in Produktionsprozessen, einschließlich elektrischer Technologien, erreicht werden. Die Bereitstellung des notwendigen technologischen Effekts bei geringerem Energieverbrauch wird beispielsweise durch den Einsatz von Lampen, Strahlern und anderen Spezialgeräten für elektrische Geräte erreicht. Durch die Automatisierung von Produktionsprozessen wird erheblich Energie eingespart, deren Einführung dazu beiträgt, automatisch ein optimales Mikroklima in Vieh- und Anbaubetrieben aufrechtzuerhalten. Die heute existierenden Konstruktionen von Elektrokesseln und Heizgeräten werden häufig verwendet, um den Wärmebedarf von landwirtschaftlichen Betrieben unterschiedlicher Größe mit ausreichender Produktivität zu decken.

Was die Zuverlässigkeit der Stromversorgung betrifft, gehören landwirtschaftliche Betriebe dazu Benutzer der Kategorie III.

Rastorguev V.M.