Реконструкция системы электрификации птичника АО «Бент» Илийского района Алматинской области с разработкой автоматизации процесса убор

Система «Климатика-1»  отличается от МК-ВА-УЗ схемой измерения, системой импульсно-фазового управления (СИФУ) и защиты. В устройствах типа «Климатика-1» применены более совершенные и надежные схемы с использованием аналоговых и цифровых микросхем, предусмотрены защиты от обратного порядка следования фаз, бросков напряжения питания и другие. Устройство «Климатика-1» характеризуется следующими основными данными:

Напряжения сети, В - 380,  ± 7,5 %

Число фаз питающей сети - 3

Частота питающей сети - 50, ±1,25 %

Номинальный ток, А - 63

Диапазон регулирования  выходного напряжения, В не менее - 1:6

Мощность, потребляемая системой управления, Вт не более - 100

КПД,  не менее, % - 97

Изменение температуры  воздуха в помещении, вызывающие изменение выходного напряжения от минимального до максимального значения, не более, ⁰С - 4

На панели управления при помощи задатчика устанавливается требуемая для поддержания в помещении температура в пределах от 0⁰ до 40⁰С. Устройство предназначено для работы в помещениях, где температура воздуха при эксплуатации должна быть в пределах от 0⁰ до 40⁰С, относительная влажность воздуха – 80 % при 20⁰С, верхнее значение – 98 % при 25⁰С.

Конструктивно устройство «Климатика-1» состоит из металлического корпуса, в котором размешен силовой  блок и блока переключателя, позволяющего включить электродвигателя, и отдельно расположенного блока переключателя, позволяющего включить электродвигатели как через устройство управления, так минуя его.

В силовой блок станции  управления входят автомат QF, шесть тиристоров с групповыми охладителем и защитные элементы тиристоров: варистора RU, защищающие от перенапряжения сети, цепочки R-C, защищающие от коммутационных  перенапряжений, и конденсаторы С₄ … С₆ , ограничивающие скорость нарастания напряжения при подключении устройства к питающей сети (эти элементы показаны только в фазе А).

В блоке управления станции БУ входят две печатные платы, два питающих трехфазных трансформатора, узел защиты и панель управления. На печатных платах смонтированы системы фазного регулирования угла открытия тиристоров, транзисторные усилители и импульсные трансформаторы, обеспечивающие кратковременные импульсы напряжения в цепях управления тиристоров для обеспечения их открытия. Узел защиты осуществляет защиту блока управления от  обратного чередования фаз, неполнофазного режима и от бросков напряжения питания в момент включения устройства. Срабатывания узла защиты сопровождается световой сигнализацией, выполненной на светодиоде.

С каждым устройствам  «Климатика-1» поставляется комплект из четырех термопреобразователей (термодатчиков), в качестве которых  служат термометры сопротивления типа ТСМ (до четырех), включенные параллельно и распределенные по длине помещения.

Работа системы управления БУ происходит следующим образом. На панели управления задатчиком устанавливается  требуемая температура воздуха, которую надо поддерживать в помещении при помощи датчиков температуры R₁₀ … R₁₂. Одновременно задатчиком терморегулирования образуется соответствующая мостовая измерительная схема в зависимости от числа подключенных термодатчиков. Сигнал разбаланса измерительного моста, пропорциональной отклонению температуры в помещении от заданного значения, подается на вход усилительных и импульсно-фазных систем управления, которые формируют требуемый угол открытия тиристоров б.

С превышением температуры  воздуха угол открытия б уменьшается, напряжения на зажимах электродвигателей вентиляторов увеличивается, частота вращения вентиляторов повышается, увеличивая вытяжку воздуха из помещения. Частота вращения изменяется в такой степени, чтобы обеспечить температуру в помещении, заданную задатчиком. С уменьшением же температуры воздуха относительно заданной формируется сигнал в блоке управления БУ, обеспечивающий увеличение угла открытия тиристоров б, которое приводит к снижению напряжения на зажимах электродвигателей и соответственно к уменьшению воздухообмена в такой пропорции, чтобы приблизить температуру воздуха в помещении к заданной.

Устройство «Климатика-1»устанавливают на стене, на высоте 1,5 м от пола в  специальном отсеке птицеводческого  или животноводческого помещения. Термодатчики подключают к блоку управления экранированным проводом с сопротивлением не более 1 Ом. Сопротивление изоляции между силовым клеммником и корпусом должно быть не менее 5 МОм.

 

            9 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ И РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ

 

В сельскохозяйственной электроэнергетике широко применяются вероятности статические методы определения расчетных нагрузок. На основе многолетних исследований определены основные их вероятностные характеристики, при помощи которых определяют расчетные электрические нагрузки линий и подстанций любым числом потребителей. С этой целью используют теоремы сложения математических ожиданий и дисперсии.

Активные и реактивные, дневные и вечерние расчетные  нагрузки на участке линий 0,38…110кВ, на шинах соответствующих подстанций, при разработке проектов сетей 0,38…110 кВ, схем развития сетей 10 кВ районных электрических сетей (РЭС) и схем перспективного развития сетей 35…110 кВ определяют по формуле:

С = ΣС_Я + √ У ( в × др_Я )²;

Q = Σ Q_Я + √ У ( в × дQ_Я )²

где: С_Я и Qя – среднее значение (математическое ожидание) дневной и вечерней нагрузки на вводе Я-го потребителя, Я-м участке линии, на шинах Я-й подстанции, кВт, кВАр;

др_Я , дQ_Я – средне-квадратичное отклонение соответствующей нагрузки, кВт, кВАр;

в – коэффициент надежности (обеспеченности) расчета, при вероятности 0,975. в = 2.

Для подсчета электрических  нагрузок по этому методу, определяем вероятные характеристики потребителей фермы. Для подсчета электрических  нагрузок применяем программы, разработанные  на нашем факультете и опубликованные в [20].

Программы для определения  центра нагрузок с помощью программируемых  микрокалькуляторов МК-56 приведена  в таблице 9.1, а инструкция по работе с программой в таблице 9.2.

 

Таблица 9.2

Программа для определения  центра нагрузки ( Г, ПРГ)

адрес	команда	код	адрес	команда	Код
00   01   02   03   04   05   06   07   08   09   10   11   12   13   14   15   16   17   18	Сх          П1 (Х→П1)          П2 (Х→П2)          П3 (Х→П3)              С/П          ИПЗ (П→Х3)          ИПа (П→Ха)                +          П3 (Х→П3)          ИПа (П→Ха)          ИПв (П→Хв)                *          ИП1 (П→Х1)                 +          П1 (Х→П1)          ИПа (П→Ха)          ИПс (П→Хс)                *          ИП2 (П→Х2)	01     41     42     43     50     63     6-     10     43     6-     6L     12     61     10     41     6-     6с     12     62	19     20     21     22     23     24     25     26     27     28     29     30     31     32     33     34     35     36     37	+       П2 (Х→П2)       ИПО  (П→ХО)                   1                   -                FLo                  04        ИР1 (П→Х1)        ИРЗ  (П→ХЗ)                ----        П1 (Х→П1)        ИП2 (П→Х2)        ИПЗ (П→ХЗ)                 ----               П1 (Х→П2)        ИП1 (П→Х1)               С/П                БП                00	10     42     60     01     11     51     04     61     63     13     41     62     63     13     42     61     50     51     00

 

Расчет формулы:  Х = У С_{Я *} Х_Я / У С_Я ;

У = У С_{Я *} У_Я  / У С_Я

 

 

 

Таблица 9.2

Инструкция по работе с программой (F, АВТ)

№№ п/п	содержание	Набрать       число	Выполнить          команду	Результат
1	Ввести программу
2	Очистить сумматоры		В/О, С/П	0
3	Ввести числа (n)   нагрузок		В/О, n, (10)	0
4	Ввести значение    нагрузки номером  n и    ее координаты	Сn	Па (Х→Па), Хn Пв (Х→Пв), Уn Пс (Х→Пс), С/П	n-1
5	Ввести значение  нагрузки   номером  n-1 и   ее координаты	Сn-1	Па (Х→Па), Хn -1 Пв (Х→Пв), Уn -1 Пс (Х→Пс), С/П	n-2
6	После введения  сведений   о нагрузке номеру 1   запустить программу	Р1	Па, Х1 Пв, У1 Пс, С/П	Х
7	Значение на индикаторе   ИП1 (П→Х1)= Х;   ИП2 (П→Х2)=У;   ИП3 (П→Х3)=УСЯ

   

Для определения центра нагрузок вдоль ось Х и У  и в этой системе определяем координаты нагрузок (по плану фермы).

Значение нагрузок и  их координаты занесены в таблицу 9.3

Таблица 9.3

Нагрузки и их координаты

№№ п/п		Рм.в Авт.	ХЯ , м	УЯ , м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	Инкубатория    Птичник 1    Птичник 2    Птичник 3    Птичник родительского  стада    Птичник родительского  стада    Дробилка кормов    Котельная    Помещения для  персонала    Птичник для  цыплят	80 15 15 15 30 30 - 15 5 30	420 30 70 40 120 180 150 280 200 280	110 110 110 110 70 70 110 140 100 180

 

Результаты вычисления:  Р = 250 кВт: Х = 243 м;  У = 105 м.

Трансформаторную подстанцию размещаем на свободной площадке около помещения для обслуживающего персонала.

Расчет электрических  нагрузок по формуле:   С = У С_Я + √ У ( в × др_Я )²;

 

Q = У Q_Я + √ У ( в × дQ_Я )²

 

Программа для подсчета электрических нагрузок с помощью  микрокалькулятора МК-56 приведена  в таблице 9.4, а инструкция для работы с программой представлена в таблице 9.5.

 

 

Таблица 9.4

Программа для расчета  электрических нагрузок ( F, ПРГ)

адрес	команды	код	адрес	команды	код
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12	Сх    ПО (Х→ ПО)        П1        П4        С/П    Пв (Х→ Пв)         ==         Fx2    ИП1 (П→ Х1)          +    П1 (Х→ П1)    Па (Х→ П1)         ==	0Г 40 41 44 50 4L 14 22 61 10 41 4- 14	13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	ИПО (П→ ХО)           +    ПО (Х→ ПО)    КИП4 (КП→ Х4)    ИПВ (П→ Хв)    ИПИ (П→ Х4)          БП           04    ИП1 (П→ Х1)           F√    ИПО (П→ ХО)            +          С/П	60 10 40 Г4 6L 64 51 04 61 21 60 10 50