Conception d'alimentation électrique pour les fermes

Dans les nouvelles conditions d'une économie de marché, la politique d'utilisation des terres qui est menée vise le développement général d'exploitations agricoles de différentes spécialisations, d'exploitations familiales, la création d'entreprises de location, l'expansion d'entreprises de première transformation et de stockage de produits agricoles des produits. À cet égard, dans la conception des systèmes d'électrification de ces installations, de nouvelles solutions plus simples et plus économiques pour la distribution de l'électricité dans les zones rurales, simplifiées par rapport au triphasé traditionnel, devraient être appliquées.

L'introduction de la haute tension est réalisée avec des conducteurs nus, et l'introduction des conducteurs basse tension du transformateur de puissance vers l'appareillage basse tension et les sorties des lignes 0,38 kV de l'appareillage sont réalisées avec des conducteurs isolés. Les équipements du poste sont protégés des surtensions atmosphériques par des parafoudres 10 et 0,4 kV installés sur l'entrée 10 kV et sur les jeux de barres 0,4 kV. Le transformateur de puissance est protégé par des fusibles haute tension.

Côté basse tension, le circuit de la sous-station dispose de deux versions de protection contre les courts-circuits multiphases. et surcharge des départs 0,38 kV : interrupteurs automatiques avec relais de courant dans le fil neutre et fusibles avec disjoncteurs. L'éclairage public est contrôlé automatiquement (interrupteur magnétique depuis le relais photo) ou manuellement (commutateur de paquets).

L'ensemble du réseau de distribution (précédemment réalisé à une tension de 0,38 kV) avec un schéma de connexion de transit est réalisé entièrement à travers un seul sectionneur à l'extrémité du support d'une ligne aérienne de 10 kV au début d'un groupe de sous-stations. Le transformateur de puissance et l'appareillage haute tension de la sous-station du poteau sont desservis depuis la tour télescopique et l'appareillage basse tension depuis le sol.

Le schéma proposé prévoit l'installation d'un bloc de ligne aérienne de 10 kV de transformateurs de puissance triphasés jusqu'à 100 kVA avec distribution d'énergie à une tension de 0,4 kV par la construction de lignes de transmission courtes sans la construction d'une ligne aérienne de 0,38 kV. Ce schéma prévoit également le raccordement de transformateurs monophasés pour l'alimentation de petites exploitations. En plus des charges monophasées, des charges triphasées, par exemple des moteurs électriques asynchrones, peuvent être connectées à un réseau monophasé selon des schémas de connexion spéciaux. Ce schéma représente un système de distribution rurale monophasé triphasé.

Au cours des études techniques et économiques des options pour le système d'alimentation électrique de manière traditionnelle (avec HT 0,38 kV) et proposé (sans HT 0,38 kV), selon les experts, il a été établi que les coûts spécifiques pour le les principaux matériaux de construction pour 1 kVA avec capacité installée sont conformes à la nouvelle méthode : la consommation de béton est réduite pour la production de supports de 25 % ; la consommation de fils d'aluminium est réduite de 53 % ; le coût de l'acier pour la production des sous-stations est réduit de 36% et le coût de construction est réduit de 10%.

Ces résultats montrent qu'un système d'alimentation électrique monophasé triphasé de 0,38 kV pour les consommateurs ruraux sans la construction d'une ligne aérienne est également plus efficace pour l'électrification des exploitations agricoles.

L'organisation de l'électrification agricole comprend trois étapes : la conception, les travaux de construction et d'installation et l'exploitation technique des installations électriques.

Un projet de ferme typique dispose de toutes les données nécessaires à la production de travaux d'installation d'équipements électriques de processus et de câblage interne. Ces travaux peuvent être effectués de manière indépendante par du personnel agricole ayant une formation en électricité et une expérience professionnelle, ainsi que des calculs d'ingénierie pour l'alimentation électrique interne de l'installation, si elle est construite individuellement sans utiliser de projet standard. L'installation du câblage interne est effectuée dans le strict respect des exigences PUE, PTB et PTE et autres documents réglementaires et équipements technologiques, en plus, conformément aux spécifications d'usine et aux exigences agro- ou zootechniques particulières.

Externe source de courant entre une ferme particulière et la source de nourriture la plus proche, généralement individuellement.Pour l'agriculteur, il est très important que la solution technique et constructive de la section d'alimentation électrique via des réseaux de transport d'énergie externes soit économiquement optimale.

Lors de l'optimisation de l'alimentation électrique externe, les zones de combinaisons de charges électriques de l'économie et sa distance par rapport à la source d'alimentation sont identifiées, en considérant plusieurs options de connexion au réseau électrique, parmi lesquelles celle optimale est sélectionnée:

• raccordement à l'extrémité ou à l'autoroute de la ligne aérienne existante de 0,38 kV passant par cette agglomération ;

• connexion via une ligne aérienne 0,38 kV construite séparément, alimentée par le poste de transformation existant 10 / 0,4 kV sans remplacement ou avec remplacement du transformateur par une puissance supérieure ;

• connexion via les sous-stations de transformation 10 / 0,4 kV construites et les lignes aériennes 10 kV (éventuellement via le système de distribution triphasé monophasé mixte décrit ci-dessus) connectées à la ligne aérienne opérationnelle 10 kV la plus proche de la ferme ou de la parcelle de l'agriculteur.

Une option d'alimentation autonome d'une ferme à partir de petites centrales peut être envisagée si dans une étude de faisabilité elle s'avère optimale par rapport à l'alimentation électrique à partir d'un système électrique centralisé, par exemple dans le cas d'une distance importante aux installations du réseau électrique.

Pour les exploitations agricoles, les petites et moyennes entreprises, il est recommandé d'utiliser des centrales diesel d'une puissance nominale de 8 ... 50 kW, et pour les installations éloignées et saisonnières, des unités mobiles à courant alternatif triphasé doivent également être utilisées.Il est recommandé d'utiliser des unités essence-électrique unifiées de la série AB avec une tension de 400 V, par exemple, AB-4-T400-M1 (TUOBA.516.022-73) - puissance 4 kW, poids 185 kg pour les chantiers individuels.

Les centrales diesel sont équipées de générateurs synchrones triphasés avec un point zéro de la sortie, qui assurent le démarrage direct des moteurs asynchrones au ralenti avec une puissance égale à 50 ... 70% de la valeur nominale, permettent une surcharge de 10% pendant 1 heure ; 15 % — 0,4 heure ; 20 % — 0,1 heure ; 25 % — 5 minutes ; 40 % — 3 minutes ; 50 % - 2 minutes ; 100 % — 1 min Les intervalles entre les surcharges successives doivent être d'au moins 10 heures.

Les centrales diesel sont sélectionnées en fonction de la puissance totale connectée des récepteurs électriques fonctionnant simultanément, qui est déterminée pour un maximum d'une demi-heure dans l'intervalle de temps avec la charge la plus élevée, en tenant compte de leur facteur de puissance moyen. Lors de la création d'un programme de processus, les processus qui doivent être entièrement préservés sont pris en compte en premier, puis ceux qui peuvent être entretenus dans une plage de puissance limitée. Vous devez également viser à réduire la charge de conception en réduisant la puissance requise pour certains processus, en déplaçant certains processus à d'autres moments de la journée, etc.

L'électricité produite par le DPP doit répondre aux exigences de base suivantes : fréquence du courant — au niveau de 50 + -2 Hz à une puissance de 250 kW et 50 + -5 Hz — à un niveau supérieur, si les consommateurs d'énergie n'imposent pas des exigences; la tension aux bornes du récepteur électrique ne doit pas dépasser les limites autorisées (10% - dans les complexes, les élevages de volailles et les grandes entreprises; 12,5% ​​- dans d'autres entreprises agricoles).Fonctionnement continu du générateur avec une charge de phase déséquilibrée à 25% du courant nominal est autorisé, à condition que ce courant ne dépasse pas la valeur nominale dans aucune des phases du réseau. L'asymétrie de la tension secteur ne doit pas dépasser 5 ... 10 %.

Afin de réduire le coût des produits agricoles, il est nécessaire de réduire la consommation d'électricité et d'énergie pour sa production. La réduction de l'intensité électrique des produits peut être obtenue en réduisant les pertes d'électricité technologiquement injustifiées dans les installations électriques et en utilisant des technologies économes en énergie dans les processus de production, y compris les technologies électriques. Fournir l'effet technologique nécessaire avec une consommation d'énergie réduite est obtenu, par exemple, en utilisant des lampes, des radiateurs et d'autres équipements spéciaux pour les équipements électriques. L'automatisation des processus de production permet d'économiser considérablement de l'énergie, dont l'introduction contribue à maintenir automatiquement un microclimat dans les installations d'élevage et de culture dans des modes optimaux. Les conceptions de chaudières électriques et d'appareils de chauffage existant aujourd'hui sont largement utilisées pour répondre aux besoins de chaleur des exploitations agricoles de différentes tailles avec une productivité suffisante.

En termes de fiabilité de l'alimentation électrique, les fermes appartiennent utilisateurs de catégorie III.

Rastorguev V.M.