Жаңғыртылатын энергияның көзі көмегімен ауыл электр энергия тұтынушыларын электрмен жабдықтау



Қысқартулар мен белгіленулер тізімі
Кіріспе
1 Технологиялық процес
2 Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу
2.1 Дипломдық жобаға берілген мәліметтер
2.2 Фермер шаруашылығының электр тұтынушыларын сенімділік категориясы бойынша классификациялау
2.3
2.3.1
2.3.2
2.4 Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу
2.5 Картограмманың есептелуі
2.6 Жүктеме графиктерін тұрғызу
3 Жергілікті ауылды электрмен жабдықтау
3.1 Ауылдың сырқы электрмен жабдықтау сұлбасы
3.1.1 ЭБЖ 10 кВ
3.1.2
3.2 Қалпына келетін энергия көздері арқылы электрмен қамтымасыз.дандыруды есептеу
3.2.1 Жел энергетикасының негізгі параметрлерін есептеу
3.2.2 Жел электр қондырғыны таңдау
3.2.3 Түзеткіштерді таңдау
3.2.4 Инверторды таңдау
3.2.5 Аккумулятор сыйымдылығын таңдау
3.2.6 Күн инсоляциясын есептеу
3.2.7 Фотоэлектрлік түрлендіргіштің қуатын есептеу
3.2.8 Басқару және қорғаныс аппаратурасын таңдау
4 ҚТ тоғын есептеу және коммутациялық аппараттарды таңдау
4.1 ЖЭҚ мен ФЭТ орналасқан 0,4 кВ жағында ҚТ тоғын есептеу
4.2 10 кВ электр сұлбасы үшін ҚТ тоғын есептеу
4.3 Есептелген нәтижелер бойынша коммутациялық аппараттарды таңдау
4.3.1 Сөндіргіштер, ажыратқышты және АКШ.ті таңдау
4.3.2 Ток трансформаторларын таңдау
4.3.3 Кернеу трансформаторларын таңдау
4.3.4 Ғимараттарға кабель және тарату құрылғысын таңдау
5 Өміртіршілік қауіпсіздігі
5.1 Ауылдық электр тораптарындағы желілерді пайдалануда зиянды және қауіпті факторлар
5.2 Жұмыс бөлмесіндегі ауа алмасу жүйесіне есеп жүргізу
5.3 Трансформаторлардағы шу деңгейін бағалау және есептеу
5.4
6 Экономикалық бөлім
6.1 экономикалық анализ
6.2 Өнімдер нарығының сипаттамасы
6.3 Маркетинг стратегиясы
6.4 Жобаның экономикалық негізделуі
6.5 пайдаланудың экономикалық тиімділігін есептеу
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
Қосымша А. (Метеомачтаның орналасқан жері.) Кордай
Қосымша Б (Жел бағыты қайталауының картасы)
Қосымша В (Күн инсоляцияның картасы)
Қосымша Г (ЭӨМ қолдану)
Халық шаруашылығын дамыту электр энергетикасын жетілдіру қажеттілігін тудырады: өндіріс мекемелерін үнемді, сенімді электр жабдықтау жүйелерін, электржетектер мен техникалық процесстерді автоматтандырылған басқару жүйелерін құру. Энергетиктер және энергосалушылармен шешілетін негізгі мәселелер өндіріс көлемін үздіксіз көбейтуден, жаңа энергетикалық объектілерді салу мерзімін қысқарту мен ескілерін қайта жаңартудан, меншікті капитал салымын азайтудан, меншікті шығынын қысқартудан, еңбек өнімділігін жоғарлатудан, электр энергетиканың өндіру құрылымын жақсартудан тұрады.
Электр энергиясының басты тұтынушылары болып өндіріс транспорт, ауыл шаруашылығы, қалалар мен ауылдардың коммуналды шаруашылығы болып табылады.
Электр энергиясы барлық ауыл шаруашылық салаларында, әсіресе әртүрлі механизмдердің электр жетегінде, ал соңғы жылдары әртүрлі электротехнологиялық орнықтыруларда, бірінші кезекте электротермиялық және электродәнекерлеу қондырғыларда, ұсақтауда, материалдарды электр ұшқынды және электр дыбысты өңдеуде, тасымалдауда қолданылады.
Электрқабылдағыштардың үлкен тобын ауыл шаруашылығының барлық салаларында: көтергіш-көлік машиналары, ағынды-көлікті жүйелер, компрессорлар, насостар, желдеткіштерде қолданылатын жалпы өндірістік механизмдердің жетектері құрайды.
Электр жабдықтау объектілерін жобалаудың басты мәселесі – олардың сенімділігі мен үнемділігінің жоғарғы сатысын қамтамасыз ету.
Бұл дипломдық жобада фермерлік шаруашылығын электр энергиясымен жабдықтау жобалау қарастырылған. Бұл тұтынышының басты ерекшелігі – электр энергия көзінен алыс орналасуы, осыдан ұзын шақырымға ЭБЖ-ті тарту экономикалық тиімсіз жолы болып келеді. Бұл мәселені шешу үшін ЖЭК электр энергияның көзінің ретінде , оның ішіндегі жел және күн энергиясын пайдалану қарастырылды .
Дипломдық жобаның өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде статикалық электрленуден қорғану шараларын таңдау, автоматты өрт сөндіру жүйесін есептеу және еңбек қорғау бойынша ұйымдастыру және техникалық шараларға талдау жасалды.
1. И.А.Будзко, Т.Б.Лещинская, В.И.Сукманов. Электроснабжение сельского хозяйства.-М: Колос, 2000.-536 б.
2. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред.Ю.Г.Барыбина
3. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под общей редакцией Федорова А.А. 1 том Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 1986.-568с
4. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под общей редакцией Федорова А.А. 2 том Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 1987.-592с
5. Справочник по проектированию электрических систем. Под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. Москва: Энергия 1985.-382с.
6. Н.М. Попов, Д.М. Олин. Справочник электрика по электрооборудованию сельского хозяйства для студентов 4, 5, 6 курсов специальности 311400 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» очной и заочной формы обучения. — Кострома: КГСХА, 2005. — 102 с.
7. В.Т. Тайсаева, Л.Р. Мазаев «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Расчет энергетических показателей». – Улан-Удэ, БГСХА, 2002. – 107 с.
8. Н.В.Харченко. Индивидуальные солнечные установки. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 208 с.
9. БТ. Елагин, М.В. Прядко. Инсоляционные расчеты в архитектуре. Учебное пособие. Макеевка.: ДонГАСА, 2003г. - 47с.
10. Ю.А. Гусак-Катрич. Охрана труда в сельском хозяйстве ./ - М.: «Альфа-Пресс», 2007. – 176 с.
11. Андреев П.Н., Астахов Н.В., Докин Б.Д. и др. Азбука фермера / Под ред. В.Н. Хлыстуна. М.: Колос, 1994.
12. Князевский Б.А. Охрана труда. /2-е изд., перераб. и доп./ - М.: Высш. Школа, 1982. – 311 с
13. Рузняев Е.С., Скляров Н.Е., Волков В.В. Электробезопасность./ Учебное пособие для студентов по курсу “электробезопасность” ./ Пенза: Издательство Пензенского государственного университета, 2004, 215 c
14. Нормы пожарной безопасности. 88-2001.
15. Отчет: "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан". Том II «Описание отрасли альтернативной энергетики в мире и Казахстане». IGM consulting company. По заказу АО «Национальный Инновационный Фонд». ноябрь 2008 г.-151 с
16. Айзенберг Ю.Б. “Световые приборы” .- М.Энергия, 1986, 464 с.
17. “Справочная книга для проектирования электрического освещения” под редакцией К.Н.Кнорринга, .- М.Энергия, 1976, 387 с.
18. Пищенко Г.А. “Осветительные установки”- М. Высшая школа, 1984 г.
19. Правила устройства электроустановок. Минэнерго СССР – М.Энергия, 1986 г.
20. Методическое пособие для дипломного проектирования «Расчет системы автономного энергоснабжения с использованием фотоэлектрических преобразователей» составители: Бекиров Э. А., Воскресенская С. Н., Химич А. П. – Симферополь: НАПКС, 2010 г.
21. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Кнорринга, М.: Энергия, 1976.
22. Методические указания к выполнению раздела «Охрана труда и окружающей среды» в дипломном проекте.-Алматы-1984.-32 с.
23. Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению раздела в дипломных проектах.-Алматы-2003.-28 с.
24. Защита персонала от поражения электрическим током. Методические указания к дипломному проекту.-Алматы-1996.-40 с.
25. Баканов В.Н., Менькин В.К. Кормление сельскохозяйственных животных. – М.: Агропромиздат, 1989. – 511с.
26. Ходанович Б.В. Технологическое обоснование планировочных решений и механизации животноводческих ферм. М., 2007 – 64 с.

Аңдатпа

Дипломдық жұмысында екінші категориялы тұтынушыны ретіндегі жергілікті
ауылды электрмен жабдықтау сызбасы, атап айтқанда жаңғыртылатын энергияның
көзі көмегімен ауыл электр энергия тұтынушыларын электрмен жабдықтау
қарастырылды. Электрлік жүктеме есебі жүргізілді, қорек көзі таңдалды. 0,4
кВ және 10 кВ шиналарындағы қысқа тұйықталу токтары есептеліп, олардың
нәтижелері бойынша электржабдықтардың таңдалуы жүргізілген.
Экономикалык бөлімінде Жел-Күн жүйесін пайдаланудың негіздемесі
жасалды. Өміртіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз ету бөлімінде ауылдық
электр тораптарындағы желілерді пайдалануда зиянды және қауіпті факторлар,
жұмыс бөлмесіндегі ауа алмасу жүйесіне есеп жүргізу және
трансформаторлардағы шу деңгейін бағалау және есептеу жасалды.

Аннотация

В дипломной работе была рассмотрена схема электроснабжения
фермерского хозяйства как потребителя второй категории, а именно молочная
ферма с помощью возобновляемых источников энергии. Произведен расчет
электрических и осветительных нагрузок, выбор источников питания.
Рассчитаны токи короткого замыкания на шинах 0,4кВ и 10 кВ, по результатам
которого осуществлен выбор электрооборудования.
Выполнены разделы по экономической части, то есть экономическое
обоснование использования системы Ветер-Солнце. В разделе безопасности
жизнедеятельности рассчитаны защитное заземление оборудование и
автоматическая пожарная система тушения.

Annotation

In the graduation work was considered the scheme of electrical power
supply of a farm as customer of the second category by means of renewable
energy source. It is settled an invoice electrical and lighting loadings
and a power source selection. Short-circuit currents are calculated on
buses of 0,4 kV and 10 kV, then by results of which is realized the
electric equipment choice.
In the economic part are executed reasons for use of system the Wind
– Sun. In the part of life activity safety are calculated protective
grounding of the equipment and automatic fire system of suppression.

Мазмұны

Қысқартулар мен белгіленулер тізімі 9
Кіріспе 10
1 Технологиялық процес 11
2 Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу 13
2.1 Дипломдық жобаға берілген мәліметтер 13
2.2 Фермер шаруашылығының электр тұтынушыларын сенімділік 13
категориясы бойынша классификациялау
2.3 15
2.3.1 15
2.3.2 15
2.4 Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу 17
2.5 Картограмманың есептелуі 20
2.6 Жүктеме графиктерін тұрғызу 20
3 Жергілікті ауылды электрмен жабдықтау 23
3.1 Ауылдың сырқы электрмен жабдықтау сұлбасы 23
3.1.1 ЭБЖ 10 кВ 23
3.1.2 28
3.2 Қалпына келетін энергия көздері арқылы электрмен 30
қамтымасыз-дандыруды есептеу
3.2.1Жел энергетикасының негізгі параметрлерін есептеу 30
3.2.2Жел электр қондырғыны таңдау 33
3.2.3Түзеткіштерді таңдау 36
3.2.4Инверторды таңдау 37
3.2.5Аккумулятор сыйымдылығын таңдау 39
3.2.6Күн инсоляциясын есептеу 41
3.2.7Фотоэлектрлік түрлендіргіштің қуатын есептеу 46
3.2.8Басқару және қорғаныс аппаратурасын таңдау 48
4 ҚТ тоғын есептеу және коммутациялық аппараттарды таңдау 59
4.1 ЖЭҚ мен ФЭТ орналасқан 0,4 кВ жағында ҚТ тоғын есептеу 59
4.2 10 кВ электр сұлбасы үшін ҚТ тоғын есептеу 62
4.3 Есептелген нәтижелер бойынша коммутациялық аппараттарды таңдау 64
4.3.1Сөндіргіштер, ажыратқышты және АКШ-ті таңдау 64
4.3.2Ток трансформаторларын таңдау 66
4.3.3Кернеу трансформаторларын таңдау 68
4.3.4Ғимараттарға кабель және тарату құрылғысын таңдау 69
5 Өміртіршілік қауіпсіздігі 71
5.1 Ауылдық электр тораптарындағы желілерді пайдалануда зиянды және71
қауіпті факторлар
5.2 Жұмыс бөлмесіндегі ауа алмасу жүйесіне есеп жүргізу 75
5.3 Трансформаторлардағы шу деңгейін бағалау және есептеу 77
5.4 78
6 Экономикалық бөлім 83
6.1 экономикалық анализ 83
6.2 Өнімдер нарығының сипаттамасы 83
6.3 Маркетинг стратегиясы 84
6.4 Жобаның экономикалық негізделуі 85
6.5 пайдаланудың экономикалық тиімділігін есептеу 86
Қорытынды 93
Қолданылған әдебиеттер тізімі 94
Қосымша А. (Метеомачтаның орналасқан жері.) Кордай 96
Қосымша Б (Жел бағыты қайталауының картасы) 97
Қосымша В (Күн инсоляцияның картасы) 98
Қосымша Г (ЭӨМ қолдану) 99

Қысқартулар мен белгіленулердің тізімі

АБ - аккумулятор батареясы
АДМ - автоматикалық сүт сауын қондырғысы
АКШ - асқын кернеу шектегіш
АП - автоматикалық су құйғыш
ӘЖ - әуе желісі
БС - сүрлеме мұнарасы
БЭЖ - бірыңғай энергетикалық жүйе
ВЭП - электр су қыздырғышы
ДРШ - доғалы разрядты шамдар
ЖКЖ - жел-күн жүйесі
ЖҚҚ - жеке қорғану құралдары
ЖШС - жауапкершілігі шектеулі серіктестік
ЖЭК - жаңғыртылатын энергия көзі
ЖЭҚ -жел электрқондырғысы
ПӘК - пайдалы әсер коэффициенті
ТКС - сатылық жем таратушы
ТСН - қалдық қыратын транспортер
ҚТ - қысқа тұйықталу
ЛШ - люминисцентті шамдар
ӨҚН - өрт қауіпсіздік нормалары
ТҚ - тарату құрылғысы
ФЭТ - фотоэлектрлік түрлендіргіш
ЭБЖ - электр беріліс желісі

Кіріспе

Халық шаруашылығын дамыту электр энергетикасын жетілдіру қажеттілігін
тудырады: өндіріс мекемелерін үнемді, сенімді электр жабдықтау жүйелерін,
электржетектер мен техникалық процесстерді автоматтандырылған басқару
жүйелерін құру. Энергетиктер және энергосалушылармен шешілетін негізгі
мәселелер өндіріс көлемін үздіксіз көбейтуден, жаңа энергетикалық
объектілерді салу мерзімін қысқарту мен ескілерін қайта жаңартудан,
меншікті капитал салымын азайтудан, меншікті шығынын қысқартудан, еңбек
өнімділігін жоғарлатудан, электр энергетиканың өндіру құрылымын жақсартудан
тұрады.
Электр энергиясының басты тұтынушылары болып өндіріс транспорт, ауыл
шаруашылығы, қалалар мен ауылдардың коммуналды шаруашылығы болып табылады.
Электр энергиясы барлық ауыл шаруашылық салаларында, әсіресе әртүрлі
механизмдердің электр жетегінде, ал соңғы жылдары әртүрлі
электротехнологиялық орнықтыруларда, бірінші кезекте электротермиялық және
электродәнекерлеу қондырғыларда, ұсақтауда, материалдарды электр ұшқынды
және электр дыбысты өңдеуде, тасымалдауда қолданылады.
Электрқабылдағыштардың үлкен тобын ауыл шаруашылығының барлық
салаларында: көтергіш-көлік машиналары, ағынды-көлікті жүйелер,
компрессорлар, насостар, желдеткіштерде қолданылатын жалпы өндірістік
механизмдердің жетектері құрайды.
Электр жабдықтау объектілерін жобалаудың басты мәселесі – олардың
сенімділігі мен үнемділігінің жоғарғы сатысын қамтамасыз ету.
Бұл дипломдық жобада фермерлік шаруашылығын электр энергиясымен
жабдықтау жобалау қарастырылған. Бұл тұтынышының басты ерекшелігі – электр
энергия көзінен алыс орналасуы, осыдан ұзын шақырымға ЭБЖ-ті тарту
экономикалық тиімсіз жолы болып келеді. Бұл мәселені шешу үшін ЖЭК электр
энергияның көзінің ретінде , оның ішіндегі жел және күн энергиясын
пайдалану қарастырылды .
Дипломдық жобаның өмір тіршілік қауіпсіздігі бөлімінде статикалық
электрленуден қорғану шараларын таңдау, автоматты өрт сөндіру жүйесін
есептеу және еңбек қорғау бойынша ұйымдастыру және техникалық шараларға
талдау жасалды.
Дипломдық жобаның экономикалық бөлімінде Жел-Күн жүйесінің
экономикалық тиімділігі есептелінген. Ұсынылып отырған дипломдық жоба төрт
бөлімнен және қосымшадан тұрады.

1 Жергілікті ауылды электрмен жабдықтау

2. Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу
2.1 Дипломдық жобаға берілген мәліметтер

Ауылды электрмен жабдықтау
1.Ауылдың басты жоспар сұлбасы.
2.Ауыл тұтынушылары бойынша электр жүктемесі туралы мәліметтер.
3.Ауыл 1 км арақашықта орналасқан жел электр қондырғылар және
фотоэлектрлік түрлендіштерден қоректенеді.
4.Ауылдан ең жақын РТП-ға дейін қашықтық – 30 км. Ауыл электр көзінен
алсы орналасқан объект болып қарастырылады.

2.1 к е с т е - Ауыл бойынша электрлік жүктемелері
№ Тұтынушы аталуы Қуаты, кВт Мезгіл коэф.
Pкүн Ртүн kқыс kжаз
1 Тұрғын үй 100 үй 400 600 1 0,75
2 Дүкен 5 10 1 0,9
3 Емхана 20 35 1 0,7
4 Мектеп 19 25 1 1
5 Кафе 24 19 1 0,8
6 Гараж 33 21 1 0,8

2.2 Ауылдың электр тұтынушыларын сенімділік категориясы бойынша
классификациялау

Электр тұтынушыларын сенімділігі бойынша 3 категорияға бөлінеді.
Бірінші категорияға электрмен қамтамасыздандыруда әр-түрлі себептерге
байланысты үзіліс болған кезде адам өмірінің қауіпсіздігіне және ауыл
шаруашылығына үлкен материалдық шығындарға алып келетін тұтынушыларды
жатқызады.
Ауыл шаруашылығында электр тұтынушылардың 1-ші категориясына үлкен мал
шаруашылық кешендері және iрi фермалар жатады.
Екінші категорияға электрмен қамтамасыздандыруда үзіліс болған кезде
жаппай өнімдердің шығару поцессінің, қызметкерлердің, қондырғылардың жұмыс
орындалуы тоқтауына әкелетін тұтынушылар жатады.
Ауыл шаруашылығында электр тұтынушылардың 2-ші категориясына өнімділігі
аз мал шаруашылық кешендері және iрi фермалар, жем дайындайтын зауыттар,
жем цехтері, өрт сөндіру және жылыту қоңдырғылары, қазаңдықтар жатады.
Алғашқы екі категорияға жатпайтын тұтынушылар 3-ші категорияға жатады.
Осы ұсыныстар бойынша ауылдың объектілерін сенімділік топтарға бөліп, 2.2-
кестеге Ауылдың электр тұтынушыларын классификациялау енгізіледі.

2.2 к е с т е - ферманың электр тұтынушыларын классификациялау
N эт Объектінің аты Сенімділік
категориясы
1 Тұрғын үй III
2 Дүкен III
6 Емхана I
7 Мектеп II
8 Кафе III
9 Гараж IIІ

2. Ауыл бойынша электр жүктемелерін есептеу

Ауыл шаруашылығындағы тұтынушылардың электр жүктемелердің есептеу
тәсілдердің бірі – біртекті уақыт коэффициентері арқылы электр жүктемелерін
есептеу. Алдын-ала берілетін мәліметтерге тұтынушылардың кірісіндегі
жүктемелердің шамасы мен кестеден алынатын біртекті уақыт коэффициентері
жатады. Біртекті уақыт коэффициентері – бұл электрқабылдағыш тобының
есептік жүктемесінің оладың максималдық жүктемелерге қатынасы. Жүктемелерді
күндізгі және кешкі максимум режимдер бойынша бөлек есептейді.
0,38 кВ кернеудегі біртекті тұтынушылардың күндізгі және кешкі есептік
жүктемелерді келісі формулармен есептейді:

(2.5)

(2.6)

мұндағы ko — біртекті уақыт коэффициенті [1, 3.5-кесте];
ΣРi —жеке тұтынушылардың жүктемелерінің қосындысы.
Бұл жүктемелердің к және т индекстері күндізгі және түнгі
режимдерін білдіреді. Егер тұтынушылар тобында 4 есе көп өзгеше болса, онда
оларды [1, 3.6-кесте] 3.6 -кестедегі қосымша жүктемесі арқылы қосады.
Егер Рб – қосылатын жүктемелердегі ең үлкені болса, онда Рдоб – кіші
жүктемесіне қосылатын қосымша жүктемесі. Сонда

(2.7)

0,38 кВ аумағындағы толық қуаты келесі формуламен табылады:

(2.8)

Тұтынушы жүктемесі әр-түрлі болғандықтан, оған сәйкес орташа cosφ
келесі формуламен есептелінеді:

(2.8)

мұндағы cosφ шамасын 3.7-кестеден алынады [1, 3.7-кесте].

Күндізгі жүктемесі үшін орташа cosφ:

Түнгі жүктемесі үшін орташа cosφ:

100,4 кВ трансформаторлық пункттың шинасындағы жылдық электрэнергия
пайдалану шамасы:

(2.9)
мұндағы Т=3400 сағ – максимум жүктемені пайдалану сағат. [1, 3.8-кесте].
100,4 кВ трансформаторлық пункттың шинасындағы жылдық электрэнергия
пайдалану шамасы:

W =295,5∙3400=1004700кВт∙сағ

Барлық есептік нәтижелер 2.4 кестеге “ Кернеуі 0,4 кВ ферма тұтынушы
бойынша күндізгі және түнгі жүктемелерді есептеу” енгізіледі.
Табылған есептеулердегі ең үлкен жүктеме ауылдың жүктемесі ретінде
сипатталынады. Осыған қарай жабдықтар мен коммутациялық аппараттар
табылады. Және осы жүктеме бойынша ЖЭҚ және ФЭТ қуаттары есептелінеді.
2.4 к е с т е - кернеуі 0,4 кВ ферма тұтынушы бойынша күндізгі және түнгі
жүктемелерді есептеу
Күндізгі жүктеме
№ Тұтынушы n Pі, кВт Ко Рр, кВт CosφОРТ Sр,кВА
1 Тұрғын үй 100 400 0,17 68
2 Дүкен 1 5 1 5
3 Емхана 1 20 1 20
4 Мектеп 1 19 1 19
5 Кафе 1 24 1 24
6 Гараж 1 33 1 33
барлығы 169 0,91 185,71
Түнгі жүктеме
№ Тұтынушы n Pі, кВт Ко Рр, кВт CosφОРТ Sр,кВА
1 Тұрғын үй 100 600 0,17 102
2 Дүкен 1 10 1 10
3 Емхана 1 35 1 35
4 Мектеп 1 25 1 25
5 Кафе 1 19 1 19
6 Гараж 1 21 1 21
барлығы 212 0,95 223,16

2.6 Жүктеме графиктерін тұрғызу

Ауылдың электр энергиясының тұтынушыларының тәуліктік және жылдық
жүктеме графигі тұрғызылады. Бұл электрмен қамтамасызданды-ратын
қондырғыларын таңдағанда керек болады.
Тәуліктік график әр жарты сағаттың жүктемесі шамасы алынады. Ал онын
барлық қосындысы оның тәуліктің электр энергияның пайдалану шамасыға тең.
Жылдық график жүктеме қайталану сағаттары бойынша тұрғызылады. Осы
графиктерден максималды жүктемелері бойынша қондырғылар таңдалады.

Қысқы
t, сағ      
0_1 212 0,25 53
1_2 212 0,25 53
2_3 212 0,25 53
3_4 212 0,25 53
4_5 212 0,25 53
5_6 212 0,35 74,2
6_7 212 0,5 106
7_8 212 0,6 127,2
8_9 212 0,4 84,8
9_10 212 0,3 63,6
10_11 212 0,3 63,6
11_12 212 0,35 74,2
12_13 212 0,4 84,8
13_14 212 0,3 63,6
14_15 212 0,3 63,6
15_16 212 0,3 63,6
16_17 212 0,4 84,8
17_18 212 0,7 148,4
18_19 212 1 212
19_20 212 0,95 201,4
20_21 212 0,7 148,4
21_22 212 0,5 106
22_23 212 0,35 74,2
23_24 212 0,3 63,6
Итого     2173

2.1 сурет. Қыстағы тәуліктік жүктеме графигі.

Қыстағы тәуліктік электрэнергия электрэнергия пайдалану:

Wт=∑P= 2173кВт∙сағ (2.11)

Қыстағы жылдық қыстық электрэнергия пайдалану:

Wқ= Wт ∙n=2173∙185=402005 кВт∙сағ (2.12)

Жазғы
       
0_1 212 0,2 42,4
1_2 212 0,2 42,4
2_3 212 0,2 42,4
3_4 212 0,2 42,4
4_5 212 0,25 53
5_6 212 0,3 63,6
6_7 212 0,4 84,8
7_8 212 0,45 95,4
8_9 212 0,4 84,8
9_10 212 0,3 63,6
10_11 212 0,3 63,6
11_12 212 0,3 63,6
12_13 212 0,35 74,2
13_14 212 0,3 63,6
14_15 212 0,3 63,6
15_16 212 0,3 63,6
16_17 212 0,3 63,6
17_18 212 0,3 63,6
18_19 212 0,35 74,2
19_20 212 0,4 84,8
20_21 212 0,7 148,4
21_22 212 1 212
22_23 212 0,6 127,2
23_24 212 0,25 53
Итого     1833,8

2.2 сурет. Жаздық тәуліктік жүктеме графигі.

Жаздағы тәуліктік электрэнергия электрэнергия пайдалану:

Wт =1833,8кВт∙сағ

Жаздағы жылдық жаздық электрэнергия пайдалану:

Wж=1833,8∙180=330084 кВт∙сағ

Жылдық электрэнергия пайдалану:

Wжыл= 732089 кВт∙сағ (2.13)

2.6 к е с т е - жылдық жүктемелері
P,кВт t,сағ W,кВт·сағ
212 365 77380
201,4 185 37259
148,4 550 81620
127,2 365 46428
106 370 39220
95,4 180 17172
84,8 1095 92856
74,2 915 67893
63,6 2730 173628
53 1285 68105
42,4 720 30528
Барлығы: 8760 732089

2.6 к есте мәліметтері бойынша жылдық жүктеме графигі тұрғызылады:

2.3 сурет. Жылдық жүктеме графигі

ТП-ның координатасын келесі формуламен табылады:

(3.2)
3.1 к е с т е - ТП-ның координатасын анықтау
№  Объектінің аты Р,кВт х у х∙Р у∙Р
2 Тұрғын үй 100 үй 600 8,38 5,325 5028 3195
6 Дүкен 10 17,75 10,25 177,5 102,5
7 Емхана 35 10,5 6 210 63
9 Мектеп 25 12,75 3,25 318,75 81,25
10 Кафе 19 8,38 5,33 159,22 101,27
11 Гараж 21 13,25 8,25 278,25 173,25
 Барлығы 710 6171,72 3716,27
 ТП 8,69 5,23

ТП координатасы нәтижесі: X=8,69 Y=5,23
.

0,38кВ электр желісін таңдау
Ол үшін 0,38кВ желісіндегі, желі соңындағы кернеудің түсуін
анықтаймыз.
Трансформаторлық қосалқы станциясынан желінің ұзындығынан және жүктемеге
байланысты желіні есептейміз.
№1 әуе желісі тұрғын үй №1-5
L1=0,2км L2=0,04км
Жүктеменің ТП-дан алшақ болғандықтан кернеу құлауын азайту үшін, электр
желі қимасының ауданын үлкен қылып аламыз.
СИП-1 3х35+1х50; Iдоп=160А; меншікті кедергісі rо=0,0791 Омкм
Rі=Lі·rо
R1=0,2·0,0791 =0,01582 Ом
R2=0,04·0,0791 =0,003164 Ом
Р=6 кВт; Cosφ=0,9

∆U=2∑Ii·Ri=2[30,3·2·0,01582+30,3·0, 003164]=2,109В
ПУЭ бойынша кернеудің төмендеуі ±5% аспауы керек.

IP IДОП 18,23 160A
кесте

Желі Мекемелер Фаза Pi, кВт Жүктеме Рр, кВт
№ жүктеме нүктесі
сі
1 тұрғын үй №1;4 18,232 31,5 100 ПН2-100
2 тұрғын үй №15; мектеп 21,770 31,5 100 ПН2-100

3 тұрғын үй №22;30;33 27,348 31,5 100 ПН2-100
4 тұрғын үй №42;45;48 27,348 31,5 100 ПН2-100
5 тұрғын үй №86;89 18,232 31,5 100 ПН2-100
6 тұрғын үй №71;74 18,232 31,5 100 ПН2-100
7 тұрғын үй №56;59;62 27,348 31,5 100 ПН2-100
8 тұрғын үй №91;94 18,232 31,5 100 ПН2-100
9 тұрғын үй №97;100 18,232 31,5 100 ПН2-100
10 тұрғын үй №76;79 18,232 31,5 100 ПН2-100
11 тұрғын үй №82;85 18,232 31,5 100 ПН2-100
12 тұрғын үй №64;67;70;кафе; 36,970 40 100 ПН2-100

13 тұрғын үй №11;14;емхана; 35,963 40 100 ПН2-100
14 тұрғын үй №6;9; 18,232 31,5 100 ПН2-100
15 тұрғын үй №17;20; 18,232 31,5 100 ПН2-100
16 тұрғын үй №24;27; 18,232 31,5 100 ПН2-100
17 тұрғын үй №34;37; 18,232 31,5 100 ПН2-100
18 тұрғын үй №38;41;гараж 28,868 40 100 ПН2-100

19 тұрғын үй №50;53;55;дукен 32,410 40 100 ПН2-100


Төмендеткіш трансформатор таңдау.
Есептеулер үшін мәліметтер:
Рp0,4= 710 кВт;
Qp0,4=Pp·tgφ=710·0,39=276,9 кВар
Sp0,4=762,085 кВА.

Авариялық режимге есептейміз 400 кВА
Жүктелу коэффициенті келесі формуламен табылады:

(3.1)

Жүктеме коэффициенті есептелінеді:

Төмендеткіш трансформатордағы қуат шығындарын анықтау
Трансформатордағы активті қуаттың анықталуы:

(Рт=(Рхх+(Ркз. Кз2 ;
(3.3)

Трансформатордағы реактивті қуаттың анықталуы:

(Qт=(Qхх+(Qкз. Кз2=. Sнт+. Sнт. Кз2 ;
(3.4)

Төмендеткіш ТМ-400-100,4 трансформаторын таңдаймыз:
Паспорттық берілгендері:
Sнт=400 кВА, Iх=2,1%, Uкз=4,5%, (Рхх=0,83 кВт, (Ркз=5,5 кВт

Трансформатордағы қуат шығындарын есептелуі:

(Рт=2∙(0,83+5,5. 0,952)=11,59 кВт

(Qт=2∙(. 400+. 400. 0.952)=49,29 квар

ТП-нің толық жүктемесі тең:

Рp.тп= Рp0,4+(Рт =710+11,59=721,59 кВт;

Qp.тп= Qp0,4+(Q т =276,9+49,29=326,19
квар

Трансформаторлардағы жылдық энергия шығындары:

, сағ (3.6)
сағ

мұндағы Тм=2600сағ – бір жылда максимум жүктемені пайдалану сағат
саны. [1, Кесте3.8]

Трансформатордағы энергия шығындарын анықтаймыз

ΔWтр=ΔPхх∙Tвкл+ΔPкз∙ τ ∙Kз2 , кВт∙сағ;
(3.7)

мұндағы Твкл=2000сағ – бір ауысыммен жұмыс істеу кезіндегі уақыт
шамалары [2, Кесте2.25]

ΔWтр=2∙(0,83∙2000+5,5∙1292∙0,952)=1 6146,33 кВт∙сағ.

ЭБЖ 10кВ бойынша өтетін қуатты анықтаймыз:
, кВА (3.8)

Желіден өтетін есептеу тоғы:

. А
(3.9)

Тоқтың экономикалық тығыздығы бойынша қимасын анықтаймыз (jэ):

, мм2
(3.10)

мұндағы j=1,3 Амм2 , Тм=2600 сағ кезіндегі алюминии сымдардағы
токтың экономикалық тығыздығы [4,199бет]
10кВ-тік ЭБЖ АС –25, Iдоп=130А сымды қабылдаймыз. [4, Кесте7.12]
Меншікті кедергілері r0=1,14 Омкм., x0=0.345 Омкм.
Таңдалған қиманы тексереміз:
Жұмыс тоғынан қызу шарты бойынша:

Iдоп= 130АIр=22,86А
Авариялық режимді тексеру
Iав=2∙Iр=2∙22,86=45,72AIдоп=130 A .
ЭБЖ-гі электр энергия шығындарын анықтаймыз:
, кВт∙сағ
(3.11)

кВт∙сағ

мұндағы R- желінің кедергісі, Ом.
R=r0∙L
(3.12)

R =1,14∙2=2,28 Ом,
l=2 км – желі ұзындығы.

Жоғарлатқыш трансформаторды таңдау
Sтр =791,89 кВА

Авариялық режимге есептейміз 400 кВА
Жүктелу коэффициенті келесі формуламен табылады:

(3.1)

Трансформатордағы активті қуаттың анықталуы:

(Рт=(Рхх+(Ркз. Кз2 ; (3.3)

Трансформатордағы реактивті қуаттың анықталуы:

(Qт=(Qхх+(Qкз. Кз2=. Sнт+. Sнт. Кз2 ; (3.4)

Төмендеткіш ТМ-400-0,410 трансформаторын таңдаймыз:

Паспорттық берілгендері:

Sнт=400 кВА, Iх=2,1%, Uкз=4,5%, (Рхх=0,83 кВт, (Ркз=5,5 кВт

Трансформатордағы қуат шығындарын есептелуі:

Кз=0,99;

(Рт=0,83+5,5. 0,992=2,16 кВт

(Qт=. 400+. 400. 0,992=9,5 квар

ТП-нің толық жүктемесі тең:

Рp.тп= Рp0,4+(Рт =710+2,16=712,16 кВт;

Qp.тп= Qp0,4+(Q т =276,9 +9,5=286,4 квар

Трансформаторлардағы энергия шығындары:
, сағ (3.19)
сағ

Трансформатордағы энергия шығындарын анықтаймыз

ΔWтр=ΔPхх∙Tвкл+ΔPкз∙ τ ∙Kз2 , кВт∙сағ;
(3.20)

ΔWтр=0,83∙2000+5,5∙1292∙0,992=8624, 59 кВт∙сағ.

мұндағы Твкл=2000сағ – екі ауысыммен жұмыс істеу кезіндегі уақыт
шамалары [2, Кесте2.25]
Барлық шығындармен есептелген жылдық электр энергия пайдалану:

, кВт∙сағ (3.21)
,кВт∙сағ

3.2 Жарқырмалы энергия көздері арқылы электрмен қамтымасыздандыруды
есептеу

3.2.1 Жел энергетикасының негізгі параметрлерін есептеу

1 м2 көлденең қимасы арқылы өтетін жел ағынының Nудi(Vi) меншікті
қуаты келесі формула арқылы анықталады [7]:

(3.22)

мұндағы - нормалді жағдайдағы ауаның берілген тығыздығы
нормальді жағдайдағы ауаның берілген тығыздығы
V – жел жылдамдығы, мс;
Осыған орай желдің қуаты оның үш дәрежелі жылдамдығына пропорционал
болады, және де бұл қуатты бағалау үшін желдің жылдамдығы жөнінде
мағлұматтың болуы жеткілікті.
Меншікті энергия желдің жылдамдығының ықтималдық сипатын ескере
отырып, келесі формуламен анықталады:

(3.23)

мұндағы Руд - желдің меншікті қуаты,Втм2;
Vi - желдің i-ші жылдамдығы, мс;
ti(Vi) - t уақытындағы i-ші жел жылдамдығының әсер ету ықтималдығы.
Есептеудің нәтижесін 3.3 кестеге енгізіледі.

Жел – бағытталған ауа массаларының қозғалысы. Жел энергиясын күн
энергиясының бір бөлігі ретінде қарастыруға болады, себебі күн жердегі ауа
райына әсер етеді. Күн жер бетін әр түрлі қыздыруынан жел пайда болады.
Судың беті және бұлтпен жабылған аумақта жай қызыды; ал күннің жарығы
тікелей түсетін аумақтар тезірек қызыды.
Желдің жылдамдығына географиялық орта және жер беті, табиғи және
қолдан жасалған, қыр, ауыл және құрылыстар кедергі болады. Сол себепті
желге кедергі болмайтын ЖЭС жоғарғы жерде және биік ағаштар, тұрғын
үйлерден қашықтықта орналасады.

3.1 сурет. Жел жылдамдығы қайталану графигі

3.3 к е с т е - жел энергияның потенциалын есептеу
Vi , мс t,сағ Pм, Вткв.м Wм ,кВт*см2*жыл

0,5 180 0,08 0,01
1 757 0,61 0,46
2 1081 4,90 5,30
3 1194 16,55 19,76
4 887 39,23 34,80
5 636 76,63 48,73
6 529 132,41 70,04
7 449 210,26 94,41
8 453 313,86 142,18
9 369 446,88 164,90

3.3 к е с т е н і ң соңы
10 336 613 205,97
11 308 815,9 251,3
12 219 1059,26 231,98
13 161 1346,76 216,83
14 128 1682,07 215,31
15 37 2068,88 76,55
16 60 2510,85 150,65
17 29 3011,67 87,34
18 17 3575,02 60,78
19 18 4204,57 75,68
20 14 4904 68,66
21 13 5676,99 73,80
22 8 6527,22 52,22
23 3 7458,37 22,38
24 1 8474,11 8,47
7887 2378,50

3.2 – сурет. Қантар айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері

3.3 сурет. Шілде айы кезіндегі максималды және минималды жел күндері

3.2.2. Жел электр қондырғыны таңдау

Жоғарыдағы мәліметтерді байланысты қуаты 10кВт желқондырғысын EuroWind
10 таңдалады. Оның негізгі техникалық мінездемелері 2.6 кестеде
келтірілген.

3.4 к е с т е – ЖЭҚ-ның техникалық сипаттамалары
Ротордың диаметрі 8 метр
Қалақтың саны 3 дана.
Бағыты Жел бойынша (контроллермен
басқарылады)
Қалақтың материалы FRP (композитті материал)
Бастапқы жылдамдық 2 мс
Ең көп алымдылық( 12 мс) 13 000 Вт
Генератордың бастапқы кернеуі 240В
Инвертордан кейінгі кернеуі 220В немесе 380В
Дауыл желге төзімділігі 45 мс дейін
Желден қорғауы автоматты флюгирлеу
Ротордың айналу жылдамдығы 200 оборотовмин
Желтурбинаның түрі PMG (тұрақты магнитті)

3.4 к е с т е соңы
Жұмыс температурасы -40 бастап +60 C дейін
Заряд контроллері интеллектуалды
Бір жылда өндірілетін орташа 27500 кВт∙сағжыл
энергиясы
( 6 мс)
Діңгегтің биіктігі 12 м
Салмағы 1391 кг

3.4. сурет. Желқондырғысы қуатының жел жылдамдығына тәуелділігі

Жүктеме графигінен 2 мс-ке дейін және 23 мс-тан бастап ЖЭҚ қуаты 0-
ге тең екендігі белгілі. Осы диапазондағы барлық сағаттарын қосқанда, ЖЭҚ
жылдық бос тұру уақыты анықталады:

tпр= (8760-7887)+180+757+3+1=873+941=181 4
сағжыл.

ЖЭҚ-ның жыл бойы өндірілген энергиясы WЖЭҚжыл келесі формуламен
анықталады:

(3.24)
Есептеу нәтижелері 3.5 – кестеге ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары

3.5 к е с т е - ЖЭҚ-ның энергетикалық сипаттамалары
Vi , мс ti, сағ Pжел, PЖЭҚ,
кВт кВт
1161,56 255,83 1154,25 2665,5

3.2.3 Түзеткіштерді таңдау

 Pathfinder түзеткіштері  10 кВт қуатты 48 В шығыс кернеулерімен
шығарылады. Құрылғылар оның компоненттеріне, сонымен қатар екі универсалды
тұрақты тоқ шиналарына жеңіл қосыла алатындай құрастырылған, бұл
қолданушыға жүктеме, тарату құрылғыларын, батареяларды және дабыл
сигналдарын жіберетін сымдарды қосуға мүмкіндік береді. Сондай ақ мұндай
конструкция модульдерді ауыстыру және жүйені масштабтауды орындайды.

3.7 сурет - Pathfinder түзеткіші

Желідегі асқын жүктемелерден қорғану үшін Pathfinder түзеткіштерінде
ұзақ уақытқа шыдамды орнында ауыстырылатын металл-оксидті варисторлар
қолданылады. Шығыс кернеуінің кең диапазоны қоректену желісіндегі кернеу
ауытқуының алдан алады. Тез әрекет етуші ерігіш сақтандырғыштарды қоса
пайдалану қоректену желісінің ортақ сенімділігін арттырады және токты
сөндіру максималды шегін үлкейтеді, бұл жүйе ауытқуларын төмендетеді.
Pathfinder түзеткіштерінде Argus Technologies зауытының SM сериялы
қосымша басқару панельдерін орнату мүмкіндігі бар, ол оператордаң негізгі
интерфейсі болып табылады және байланыс жүйелеріне алыстатылған рұқсаты
бар. Бұл түзеткішпен орнату, баптау мен басқару орталықтанған әрі көзді
қолдануды оңайлататын бір қадамды процесс екенін білдіреді.
Техникалық сипаттамалары:
- Кіріс кернеуінің диапазоны: 187 - 264В АС;
- Қуаты: 10000Вт;
- Қуат коэффициенті: 0.99 (при нагрузке 50 - 100%);
- Шығыс кернеуі: 42 – 60В;
- Шығыс тоғы (максимум): 185А, (235А);
- Температура: -40°С – +65°С.

3.2.4. Инверторды таңдау

Бағасы бойынша шамалап алғанда 1,5 еседей өзгешеленетін инверторлардың
екі тобы бар.
Бағасы қымбатырақ инверторлардың бірінші тобы синусоидальді шығыс
кернеуді қамтамасыз етеді.
Екінші топ қарапайым сигнал түріндегі, синусоиданы алмастыратын шығыс
кернеуді қамтамасыз етеді.
Тұрмыстық құрылғылардың басым көпшілігі үшін қарапайым сигналды
қолдануға болады. Синусоида тек қана кейбір телекоммуникациялық құрылғылар
үшін ғана маңызды.
Инверторды таңдау 380В50Гц стандартты кернеуінің энергия тұтынуының
пиктік қуаты негізінде орындалады. Инвертордың екі жұмыс істеу режимі бар.
Бірінші режим – ұзақ уақыт жұмыс істеу режимі. Берілген режим инвертордың
номиналды қуатына сәйкес келеді. Екінші режим – шамадан тыс жүктеу режимі.
Бұл режимде инвертордың көптеген модельдері он шақты минуттер ішінде (30-ға
дейін) номиналдыға қарағанда 1,5 есе көп қуат бере алады. Бірнеше секунд
ішінде инвертордың көптеген модельдері номиналдыға қарағанда 2,5-3,5 есе
көп қуат бере алады. Қатты қысқа уақыттық шамадан тыс жүктелу, мысал
ретінде тоңазытқышты қосқан кезде көрінеді. Әдеттегідей инвертордың қуаты
шамамен ЖЭҚ-ның есептік қуатына тең болады.
Айнымалы тоқтың энергиясының инвертордағы шығынын есептеуi керек. Ол
үшiн инвертордағы шығынын есепке алатын коэффициентiне жасалған мән
көбейтуге керек:

Мұндағы: k - 1,2 инвертордағы шығынын коэффициентi;

Инвертордың қуатын таңдау үшін, айнымалы тоқтың энергиясының мәнін
бір күндегі уақытқа бөлеміз:

(3.32)

CE+T TSI BRAVO 80 кВА 48220 В инверторлық жүйесі

3.8 сурет – Инверторлық жүйе

CE+T TSI BRAVO 80 кВА 48220 В инверторлық жүйесі 48 В номиналды
тұрақты токтағы кіріс кернеуімен және 220 В айнымалы ток шығыс
кернеуімен байланыс, информациялық технологиялар индустриясындағы,
өндірістік автоматикадағы, энергетика мен көлік саласында қолдануға
арналған жоғарғы технологиялық жүйе болып табылады.
Конструкциялық ерекшеліктері:
- Модуль санына байланысты 19" 2U бірнеше себеттер немесе бір себет
түрінде орындалған;
- TSI BRAVO EPC 482302500 инверторларының 2-ден 32-к жүйесінің
құрамында;
- USB- портымен бірге орнатылған котроллер;
- Дистанциялы мониторинг модулі;
- Шығыс тарату модулі;
- Жоғарғы сенімділік пен ұзақ қолдану мүмкіндігі;
- 100% шығыс тексерісі.

3.7 кесте - техникалық сипаттамалары
Жүктеменің максималдықуаты, кВАкВт 8064
Рұқсат етілген аса жүктелу 50% - 30 мин, 10% -
ұзақ
Номиналды кіріс кернеуі, В 48
Бір кернеу диапазоны, В 40-60
Пульсацияның мәні, мВ =2
Номиналды шығыс кернеуі, В 220
Шығыс кернеу диапазоны, В 200-240
Шығыс кернеуі стабилизациясы, % ±2
Номиналды шығыс жиілігі, Гц 50
Шығыс жиілігін стабилизациялау, % ±0,03
Максималды кіріс тогы, А 1792
Кіріс қосу тогы, А нд
Қуат коэффициенті 0-1
Сызықтық емес бұрмалау коэффициенті, % =1,5
Рұқсат етілген айнымалы ток амплитудасы =3,5:1
ПӘК, % =91
Қарсылыққа төзу (MTBF), ч нд
Қоршаған орта температурасы диапазоны, °С -20...+50
Сақтау мен апару кезіндегі температура диапазоны, -40...+70
°С
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, % 0...95

3.2.5 Аккумулятор сыйымдылығын таңдау

Аккумуляторлар сыйымдылығын есептеу үшін келесі формуланы қолданамыз
30:
,
(3.33)
мұндағы: Eа- аккумулятор сыйымдылығы, А сағ.;
Uа- аккумулятор керенуі, В.
Wо- электроэнергиясының тәуліктік есептік тұтынылуы, Вт сағ..

Гелдік аккумулятор маркасы GEL 200-12 таңдалады;

Техникалық сипаттамалары
 
- Номиналды кернеу - 12В
- Элемент саны - 6
- Жұмыс істеу уақыты - 12 жыл
- Номиналды сыйымдылық (25°С) 10 сағатты разряд (10А, 10.8В) - 200Ач
- Толық зарядталған батареяның ішкі кедергісі (20°С) - 7,5МОм
- Айына сыйымдылықтың өздік разрядтау - 3%
- Температур
- Разрядтау - -20~60°С
- Зарядтау - -10~60°С
- Сақталу - -20~60°С
- Максималды разрядтау тоғы(25°С) - 1200А(5с)
- Циклдік режим - 14.4-15,0В
- Максималды зарядтау тоғы - 30А
- Буферлік режим - 13.5-13.8В
- Температуралық компенсациялау - -20мВ°С

 

Аккумулятор батареялары орналасқан бөлмедегі қоршаған ортаның
температурасын көрсететін коэффициенті аламыз.

3.8 к е с т е - аккумуляторлық батарея үшiн температуралық коэффициенті.
Температура сы Коэффициенті
Цельсии Фаренгейт
21,2C 70F 1,04

Аккумулятор батареялардың ортақ сыйымдылығы:

(3.34)

Аккумуляторлардың керекті санын анықтаймыз:

N= 25167,14200 = 120 дана.
Қышқылдық қорғасындық аккумулятордың зардяталуы екі қадаммен
жүргізіледі: газ түзілуге дейінгі t1 уақыты ішінде тоғымен, ал содан
кейін t1= 2 – 3сағ. Аралығындағы аз тоғымен.
Аккумулятор батареясының (АБ) жалпы зарядталу уақыты:

(3.35)
мұндағы:САБ = 200 А*сағ – АБ сыйымдылығы
i = 20 А – зарядтық тоқ,
- АБ ПӘК

3.2.6 Күн инсоляциясын есептеу

Гелиоқондырғының эффективті жұмыс істеуінде маңызды рөлді
қабылдағыштың орналасу ендігі , сағаттық бұрыш w, Күннің ығысуы
секілді үш негізгі бұрышпен анықталатын, Күн энергиясын қабылдағышының
оптимальді ориентациялауы ойнайды. (1.1 сурет)

9. сурет. Аспандағы Күннің жылжу көрінісінің схемасы

Ендік - А нүктесі мен Жердің ортасын жалғайтын сызықпен оның
экватор жазықтығына проекциясының арасындағы бұрыш. Сағаттық бұрыш –
Жермен күннің ортасын қосатын сызық проекциясы мен ОА сызығының
проекциясының арасындағы, экваториальді жазықтықта өлшенген бұрыш. Шуақты
күннің түс кезіндегі бұрыш w=0; сағат 1 кезіндегі бұрыш 15°. Күннің иілуі
- Жер мен Күннің ортасын сызықпен оның экватор жазықтығына
проекциясының арасындағы бұрыш. Күннің иілуі жыл бойы үщдіксіз түрде
өзгеріп отырады: қыстағы Күн тоқырауы 22 желтоқсанда -23°27' - дан жазғы
Күн тоқырауы 22 маусымда +23°27' – ге дейін және көктемгі және күзгі Күн
тоқырауында (21 наурыз и 23 қыркүйек) нөлге тең болады.
3.9 -суретте көрініп тұрғандай ғаламдық Күн сәулеленуінің ең көп
қуатының тығыздығы нормальдің аумаққа және Күнге бағытына сәйкес келгенде
болады. Күннің Жерге қатысты орналасуы жыл және тәулік ішінде үздіксіз
түрде өзгеріп отыратындықтан, мүмкіндігінше Күн сәулеленуінің максималды
тығыздығын алу үшін бұрыштар да сәйкесінше өзгеріп отыру керек, яғни
үздіксіз түрде Күнді бақылап отыру керек.
Алайда көптеген зерттеулер көрсеткендей, мұндай жағдайда күндік
қондырғының бағасы аса жоғарылап кетеді, тіпті бақылаудың қуат қосындысының
бағасынан да асып кетеді. Осыған орай, аз қуатты Күн қондырғылары үшін
тіркелген Күн қабылдағыштары(коллекторлар) анағұрлым эффективті болып
табылады.
Ол үшін орташа айлык күн сәулеленуін кВт*сағ анықтаймыз.
Электірмен жабдықтау толықымен күн батареяларынан қамтамасыз етілу керек
болса онда есептелуді ең салқын аймен есептеймиз. Бұндай есептеудін
кемшіліктері қажетті күн батареяларының көптігі, ал бұл көп шығындарға
әкеп соғады. Үлкен жүйелер үшін күн батареяларын орнату экономикалық
жөнсіз болып калады. Сондықтан резервті қуат көзі болганда есептеуді
орташа жылдық күн-сағаттардың мәнін қолдану ұсынылады. Бұл фотоэлектірлік
жүйеге кететін шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.
Егер күн батареялары көкжиекке қандайда бір β бұрышпен
орналасқан болса, онда орташа айлық күн энергиясы мына формуламен
анықталады:

(3.36)

мұндағы Е – орташа айлық күн энергиясынын мәні, көлденең бетке
түсетін;
R – көлденең және қисық берке түскен орташа айлық күн радияция
қатынасы.

(3.37)

мұндағы ЕР – орташа айлық жайма-шуак сәулелену мөлшері, көлденең
бетке түсетін;
- орташа айлық бір күндік жайма-шуак мөлшері;
Rп – орташа айлық түзу күн сәулеленуінің көлденең беттен қисық бетке
қайта есептеу коэффициенті;
β – күн батареясының көкжиекке қатысты бұрышы;
ρ – шығылысу коэффициенті (альбедо) жердің және қоршаған заттардың,
қыс үшін 0,7 және жазға 0,2.
Орташа айлық түзу күн сәулеленуінің көлденең беттен қисық бетке
қайта есептеу коэффициенті мына формуламен анықталады:

(3.38)

мұндағы - берілген жердің бойлығы, бізде ол 43 гарадусқа тең;
– күн батареясының көкжиекке қатысты бұрышы, 45 град;
– күннің батуының бурышы:

(3.39)

– күннің шығысының (батыс) көлденең бетке бұрышы:

(3.40)

– күннің сағаттық бату бұрышы, қисық бетің оңтүстікке бағытталғаны
үшін:

(3.41)

Электірмен жабдықтау толықымен күн батареяларынан қамтамасыз етілу
керек болса онда есептелуді ең салқын аймен есептеймиз. Бұндай есептеудін
кемшіліктері қажетті күн батареяларының көптігі, ал бұл көп шығындарға
әкеп соғады. Үлкен жүйелер үшін күн батареяларын орнату экономикалық
жөнсіз болып калады. Сондықтан резервті қуат көзі болганда есептеуді
орташа жылдық күн-сағаттардың мәнін қолдану ұсынылады. Бұл фотоэлектірлік
жүйеге кететін шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.
3.9 к е с т е күннің батуының бұрышы.
Ай б,
_ гр
Номиналды кернеу: 24 B
Ашық тармақтың кернеуі: 37,8 В
Қысқа тұйықталу тогы: 8.4 A
Қолдану шарты -40 +85 °С

3.10 к е с т е н і ң соңы
Өлшемдері : 1650x992x50 мм
Масса , Кг : 19.5
Құрылымы : Поликристалды
Максималды қуат кернеуі: 30,8 В
Максималды қуат тогы: 7.8 A
Қорапшалар саны: 60 дана
Жүйенің максималды кернеуі: 1000 В
Температуралық коэффициент: -0.45 %ºС
Температуралық коэффициент: -0.35 %ºС
Температуралық коэффициент: 0.05 %ºС
Рұқсат етілген қуат ауытқуы +-3%
Беттік максималды рұқсат етілген жүктеме2400 Па
Рұқсат етілген бұршақ ұруы: Болат шар 1м биіктіктен құлайды
Байланыстырушы қораптың түрі: IP65, 1000VDC TUV
Байланыстырғыш пен кабель типі: MC Type-4mm2
Кабельдер ұзындығы: 1000 мм
Гальваникалық элементтің ПӘК: 16.4%
Модуль ПӘК: 14.7%
Корпус (материал, углы, и т.д.): Алюминий, стекло, пластик
Жұмыс жасау мерзімі: 25 жылдан көп (80% қуатты)

Осыдан фотомодульдердің қажетті саны:

n =Рn=18820,9524078 шт. (3.45)

Тізбектей жалганган ФЭТ саны:

(3.46)

Параллель жалғанған ФЭТ жалпы саны:

(3.47)

Осыған орай ЖЭҚ негізіндегі энерго жүйесінің параметрлері келесідей:
Негізгі қорек көзі ЖЭҚ, Рв= 195 кВт;
Қосымша қорек көзі ФЭТ, Рс= 18 кВт;
Резерв, аккумуляторы Еа= 124*200 = 24800 А(ч.

3.2.8 Басқару және қорғаныс аппаратурасын таңдау

ФЭТ-тің аккумуляторлық батареяларының разрядталуын болдыртпау үшін
диодтарды тағайындалуы және коммутацияланатын тоқтар негізінде таңдаймыз:
VD Iном = 100А Uном = 400В диодын қабылдаймыз.30
Температураны бақылау үшін ТН100Е SW21 маркалы Tauchhulse неміс
датчигін таңдаймыз.

Автоматты сөндіргіштерді таңдау

Тізбектей жалғанған ФЭТ үшін:
Ұзақ уақыттық есептік ток мына формуламен анықталады:

Iдлит= (3.48)
(3.49)
Iдлит= (3.50)

ВА51-25 тұрақты токка автоматты ажыратқышын таңдаймыз,

3.11 к е с т е – автоматты сөндіргіштің номиналды көрсеткіштері.
СөндіргішНоминалды ток, А Ажыратқыш Ажыратқыш rс, хс, rкон
түрі істету есе істету мОм мОм ,
тоғы тоғы, А мОм
сөндіргішажыратқыш
ВА51-25 25 12,5 7 87,5 7 4,5 0,6

Тексереміз, шарт орындалады ма жок па:
а) а)
б) б)
в) в)

ФЭТ шинасы үшін:

Ұзақ уақыттық есептік ток анықталады:

Iдлит=

ВА51-25 тұрақты токка автоматты ажыратқышын таңдаймыз,

3.12 к е с т е – автоматты сөндіргіштің номиналды көрсеткіштері.
СөндіргішНоминалды ток, А Ажыратқыш Ажыратқыш rс, хс, rкон
түрі істету есе істету мОм мОм ,
тоғы тоғы, А мОм
сөндіргішажыратқыш
ВА51-37 400 400 10 4000 0,65 0,17 0,2

Тексереміз, шарт орындалады ма жок па:
а) а)
б) б)
в) в)

ЖЭҚ үшін:
Ұзақ уақыттық есептік ток анықталады:

(3.51)

Іске қосу тоғы келесі формуламен есептелінеді:

Iпуск= Iдлит·Кпуск, А (3.52)

мұндағы Кпуск – іске қосу коэффициенті.
Кпуск=4÷5 орташа іске қосу (10 кВтРн20 кВт);

Iпуск =30·4=120 А

ВА51-25 автоматты ажыратқышын таңдаймыз,

3.13 к е с т е – автоматты сөндіргіштің номиналды көрсеткіштері.
СөндіргішНоминалды ток, А Ажыратқыш Ажыратқыш rс, хс, rкон
түрі істету есе істету мОм мОм ,
тоғы тоғы, А мОм
сөндіргішажыратқыш
ВА51-31 100 50 3 150 2,15 1,2 0,5

Тексереміз, шарт орындалады ма жок па:
а) а)
б) б)
в) в)

Түзеткіш үшін:

Ұзақ уақыттық есептік ток анықталады:

Iдлит=
ВА51-25 тұрақты токка автоматты ажыратқышын таңдаймыз.

3.14 Кке с т е – автоматты сөндіргіштің номиналды көрсеткіштері.
СөндіргішНоминалды ток, А Ажыратқыш Ажыратқыш rс, хс, rкон
түрі істету есе істету мОм мОм ,
тоғы тоғы, А мОм
сөндіргішажыратқыш
ВА51-35 250 250 3 750 1,1 0,5 0,4

Тексереміз, шарт орындалады ма жок па:
а) а)
б) б)
в) в)

Аккумулятор үшін:
Жүйеде 120 дана аккумулятор бар. Олар екі топқа бөлінеді,яғни
жүктемесі 2-ге бөлінеді. Оның жұмыс істегендегі ең ауыр жағдайына ЖЭҚ мен
ФЭТ электр энергия шығармаған кезде, ферманы тек аккумулятор қоректеген
уақыты.
Аккумулятор тобының жүктемесі:

Тізбектей жалғанған аккумулятор желінің жүктемесі:

Ұзақ уақыттық есептік ток анықталады:

Iдлит=
ВА51-25 тұрақты токка автоматты ажыратқышын таңдаймыз.

3.15 к е с т е – автоматты сөндіргіштің номиналды көрсеткіштері.
СөндіргішНоминалды ток, А Ажыратқыш Ажыратқыш rс, хс, rкон
түрі істету есе істету мОм мОм ,
тоғы тоғы, А мОм
сөндіргішажыратқыш
ВА51-31 100 40 3 120 2,15 1,2 0,5

Тексереміз, шарт орындалады ма жок па:
а) а)
б) б)
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Шаруа қожалығыбойынша жаңғыртылатын энергияның көзі көмегімен жабдықталуы
Дәстүрлі емес энергия көздері
Геотермалды энергия көздері
Қазақстандағы «Жасыл энергетиканың» өзекті мәселелері мен болашақтағы дамуы
Электр энергиясының тұтынатын қуаты
Электрмен жабдықтау жүйелері туралы негізгі мәліметтер
Жаңартылатын энергия көздері
Жаңғыртылатын энергияның көзі көмегімен жабдықтау
Береке шаруашылығын электрмен жабдықтаудың сызбасы
Электр энергиясын өндіру технологиясы
Пәндер