Цели и задачи курсового проектирования

Курсовое и дипломное проектирование систематизирует, расширяет и углубляет теоретические знания учащихся, знакомит их с новейшими достижениями в области проектирования, монтажа и эксплуатации электрических устройств для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Если в 60-70 годах 20 века проектировались в основном для сельского электроснабжения лини воздушные, то в 21 веке применяют для АПК воздушные линии с изолированными проводами, а также кабельные линии. Для потребителей первой категории надежности по электроснабжению применяют не только радиальные сети, но и замкнутые, что на много увеличивает надежность электроснабжения таких ответственных потребителей АПК как птицефабрики, тепличные комбинаты, свинотоварные комплексы и другие объекты сельской электрификации.

Темы курсовых и дипломных проектов должны соответствовать современному уровню проектирования, объему теоретических знаний и практических навыков, полученных в процессе обучения, и включать вопросы с которыми учащиеся могут встретиться в своей практической деятельности. Поэтому 50% учащихся Учреждения образования «Буда-Кошелевского государственного аграрно-технического колледжа» проектируют современные ВЛИ и кабельные линии.

По сравнению с ВЛ традиционного типа ВЛИ имеют более высокую надежность за счет отсутствия стеклянных или фарфоровых изоляторов, исключения схлестывания проводов под действием ветра или качания веток деревьев, уменьшения обрывов благодаря применению несущего сталеалюминевого провода, отсутствия отключений при набросах различных предметов на провода. Они более экономичны в процессе эксплуатации, снижение энергопотерь из-за уменьшения более чем в три раза реактивного сопротивления изолированных проводов по сравнению с неизолированными. Затрудняют не учитываемый отбор мощности с линии за счет невозможности несанкционированного присоединения нагрузки к ним. Отсутствует обрастание гололедом и мокрым снегом изолированной поверхности провода, так как ПЭ является не полярным диэлектриком и он не образует ни электрических, ни химических связей с контактирующими с ними веществами в отличии от ПВХ изоляции. Именно поэтому мокрый снег легко стекает с круглой поверхности изолированных ПЭ проводов. В проводах марки А и АС мокрый снег может удерживаться в канавках между проволоками, являясь первопричиной обрастания.

Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей связана с аварийным отключением распределительных сетей, наибольшее число которых приходится на воздушные линии (ВЛ) напряжением 10 кВ (ВЛ-10кВ). Ввиду значительной протяженности они определяют в целом этот показатель электроснабжения. Сведения об уровне аварийности ВЛ

позволяют не только более эффективно управлять надежностью систем централизованного электроснабжения, но и разрабатывать рекомендации по экономичным способам энергетического резервирования ответственных потребителей АПК.

К основным причинам аварийных повреждений относится: атмосферные воздействия (18%); повреждение линейной изоляции (14%); схлест проводов (13%); обрыв проводов (11%) и другие.

Задача повышения качества электроснабжения актуальна для всех областей нашей республики. В сетях 10 кВ есть еще линии имеющие протяженность до 40 км. В таких сетях поддержание нормированного уровня напряжения на зажимах потребителей связано со значительными трудностями. Несмотря на регулирование под нагрузкой на районных подстанциях или сезонное переключение регулировочных отпаек трансформаторов у потребителей электроэнергии напряжение не соответствует нормам.

Качество напряжения на животноводческих фермах и комплексах исследовалось в течении нескольких лет. Контрольные измерения производились на низкой стороне трансформаторных подстанций.

Основными показателями качества, влияющими на технологические процессы, являются отклонение напряжения от нормативного, а также коэффициенты не синусоидальности, обратной и нулевой последовательности. Учитывая случайный характер уровня напряжения и специфику производства, связанную с суточной периодичностью электропотребления, выделены его типовые осенне-зимнее и весенне-летние суточные графики в рабочие и выходные дни.

Обеспечение необходимого напряжения у более удаленных потребителей требует создания повышенного уровня в начале фидера. Имеет место левосторонняя асимметрия, объясняемая влиянием провалов напряжения при пусках сравнительно мощных электродвигателей. В слабых сельских сетях пусковые режимы проявляются более отчетливо, чем в городских, поэтому их реализация связана с техническими трудностями. Большое отклонение напряжения затрудняет выбор оптимального регулировочного ответвления трансформаторов. В нашей республике был впервые разработан трансформатор с симметрирующим устройством, его выпускает Минский завод имени Козлова. Данный трансформатор имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной схемой в сельском хозяйстве «звезда- звезда с заземленной нейтралью» симметрирующее устройство выравнивает напряжение по фазам при неравномерной загрузке однофазных потребителей, что в целом улучшает показатели качества электроэнергии.

В ходе курсового и дипломного проектирования учащиеся приобретают опыт самостоятельного решения задач сельской электрификации, а также получают навыки использования нормативной, справочной и учебной литературы.

Системы электроснабжения, обеспечивающие электрической энергией сельскохозяйственные потребители и объекты, оказывают существенное влияние на работу электроприводов, осветительных, преобразовательных и электротехнологических установок и, в конечном счете, на производственный процесс в целом.

Специалисты в области электроснабжения должны иметь очень глубокие знания целого комплекса вопросов проектирования. Знать основы проектирования весьма важно, так как именно в проекте формируется структура системы электроснабжения и закладываются основные свойства, определяющие ее технические, эксплуатационные и экономические показатели.

Выпускникам средних специальных учебных заведений, приходится решать множество разнообразных электроэнергетических задач. К основным задачам электроснабжения относятся следующие: выбор рациональных схем и конструктивного исполнения электрических сетей; определение электрических нагрузок; расчет потерь мощности и электроэнергии; компенсация реактивной мощности; поддержание требуемого качества напряжения; выбор числа и мощности трансформаторов; выбор защитных аппаратов и сечений проводников; учет потребляемой мощности и электроэнергии; рациональное использование электроэнергии. В данном пособии значительное внимание уделено решению указанных задач при проектировании систем электроснабжения.