Содержание к диссертации
стр.
ОГЛАВЛЕНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
Необходимость исследования электрических нагру
зок животноводческих предприятий в НРБ 12
Развитие методов определения электрических на
грузок 19
Расчетные нагрузки 19
Эмпирические и интерполяционные методы определе
ния расчетных нагрузок 22
Вероятностно-статистические методы определения
расчетных нагрузок 25
Методы применяемые для определения электрических
нагрузок животноводческих предприятий 32
Особенности животноводческих предприятий как
приемники электрической энергии .. 32
Определение электрических нагрузок животноводчес
ких предприятий в СССР 34
Определение электрических нагрузок животноводчес
ких предприятий в НРБ. 38
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕС
КИХ НАГРУЗОК ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
Анализ и определение показателей графиков электрических нагрузок.................................. 41
Общие положения 4I
Необходимые показатели при исследованиях и расчетах
электрических нагрузок. 41
Определение коэффициента загрузки асинхронных элек
тродвигателей 47
Особенности определения показателей графиков электрических нагрузок животноводческих предприятий.... 48
Закономерности формирования электрических нагрузок животноводческих предприятий....................... 50
Основные вероятностно-статистические свойства гра
фиков электрических нагрузок животноводческих пред
приятий 5
Определение длительности наиболее нагруженного периода при формировании графиков нагрузок животно -
водческих предприятий 57
Необходимая точность определения электрических
нагрузок еІ
Обоснование варианта статистического метода с уче
том коэффициента загрузки и сравнение его с извест
ными методами. 68
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ нашЗок жшотноводаож ПРШРШТИЙ......
Применяемые методы и приборы измерения 76
Определение показателей графиков нагрузки индиви
дуальных электроприемников 76
Определение показателей групповых графиков нагрузок 77
Применяемые измерительные приборы 78
Методика измерения электрических нагрузок 80
Выбор объектов исследований 80
Методика измерения электрических нагрузок индивиду -альных электроприемников 82
Методика измерения электрических нагрузок ферм и комплексов. 85
3.3. Методика обработки результатов измерений электричес
ких нагрузок. 88
3.3.1. Методика обработки результатов измерений нагрузок
индивидуальных электроприемников 88
3.3.2. Методика обработки результатов измерений нагрузок
ферм и комплексов. 91
3.4. Определение объема экспериментов 94
3.4.1. Определение необходимого числа и продолжительности
измерений для индивидуальных электроприемников 94
3.4.2, Определение необходимого числа и продолжительности
измерений для групповых графиков нагрузок.. 96
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУ
ЗОК ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
4.1. Экспериментальные исследования электрических нагру
зок молочных предприятий................ 107
Выбор объектов исследований 107
Результаты исследований режимов работы индивидуальных электроприемников на молочных предприятиях П4
Результаты исследований графиков электрических нагрузок молочных ферм и комплексов 121
4.2. Экспериментальные исследования электрических нагру-
зок комплексов для откорма телят.................... 133
4.2.1. Выбор объектов исследований х
4.2.2. Результаты исследований электрических нагрузок на
комплексах для откорма телят 135
4.3. Экспериментальные исследования электрических нагру
зок на свиноводческих комплексах 138
Выбор объектов исследований 138
Результаты исследований электрических нагрузок на свиноводческих комплексах 139
4.4. Характеристики электропотребления в животноводчес
ких предприятиях НРБ 143
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЭДШШНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ ПРОЖТИРОВАНИИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ НРБ
Экспериментальная проверка применимости методов определения электрических нагрузок 152
Методика определения электрических нагрузок при проектировании животноводческих предприятий НРБ 158
Экономическая эффективность применения предложенной методики расчета нагрузок...... 160
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.............................................. 166
ЛИТЕРАТУРА. 169
Документы о внедрении результатов исследований.. 180
ПРИЛОЖЕНИЯ 183
Введение к работе
На Хїї съезде Болгарской коммунистической партии , который состоялся в 1981 г., была поставлена задача значительного увеличения объема сельскохозяйственного производства. Только в восьмой пятилетке (I98I...I985 гг.) предусмотрено увеличение продукции на 20...22 %% с преимущественным развитием животноводства* Решения съезда предусматривают также эффективное применение современных научно-технических достижений на всех уровнях производства. Выполнение поставленных задач в значительной степени зависит от дальнейшего развития электрификации и автоматизации основных производственных процессов и требует улучшения технико-экономических показателей и повышения эффективности систем электроснабжения животноводческих предприятий, которые в первую очередь зависят от точности определения расчетных электрических нагрузок.
В НРБ исследования электрических нагрузок животноводческих предприятий пока проводятся эпизодически и в недостаточном объеме. В этой области в известной степени работали Андонов К., Михайлов Н., Пармаков Д., Станкев Ст., Христов Г., но пока не получены обобщенные результаты и не раскрыты все возможности для повышения экономичности электроснабжения. При проектировании применяется недостаточно обоснованная методика определения расчетных нагрузок, что приводит к большой недогрузке элементов систем электроснабжения.
В СССР вопрос исследования и расчета электрических нагрузок сельскохозяйственных предприятий давно стал предметом работы ряда ученых и инженеров. Большой вклад в решение проблемы внесли
Бебко В.Г., Будзко И.А., Буц А.Н., Захарин А.Г., Лазарєнко Н.И., Левин М.С., Лещинская Т.Б., Меженный С.Я., Пирхавка П.Я., Плюгачев В.К., Ревуцкий С.С, Сергеев Г.А., Стафийчук В.Г., Цвях В.М., Збин Л.Е. и др. По этим вопросам защитили кандидатские диссертации Вадачкория Г.В., Воробьев В.А., Ендонсамбуу Ц., Ким М.А., Кузьменко В.М., Плюгачев В.В., Шестерень В.Е. и др. Это позволило решить на научной основе вопрос об определении электрических нагрузок*
Современные животноводческие предприятия по уровню электро-механизации приближаются к промышленным. Поэтому целесообразно использовать все передовое, что создано в теории электрических нагрузок промышленных предприятий с учетом специфических особенностей формирования нагрузок в животноводстве.
Анализ существующих методов расчета нагрузок в промышленности и сельском хозяйстве СССР и НРБ показал, что непосредственное применение этих методов для животноводческих предприятий НРБ не сможет обеспечить требуемую точность расчета. Поэтому поставлена следующая цель диссертации: разработка методики определения расчетных нагрузок на основе теоретического и экспериментального исследования электрических нагрузок животноводческих предприятий НРБ.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи:
теоретическое и экспериментальное исследование режимов работы основных электроприемников в животноводстве;
теоретическое и экспериментальное исследование графиков нагрузки животноводческих ферм и комплексов;
обоснование необходимой точности расчета нагрузок животноводческих предприятий НРБ;
разработка методики определения электрических нагрузок при проектировании животноводческих предприятий НРБ, обеспечивающей необходимую точность расчета»
На основании анализа известных методов расчета нагрузок и особенностей животноводческих предприятий НРБ установлено, что для разработки новой методики определения расчетных нагрузок необходимо определить значения расчетных коэффициентов, длительность исследуемого периода, допустимую погрешность расчета.
Показано, что для упрощения и повышения точности расчета нагрузок коэффициент загрузки асинхронных электродвигателей следует определять как отношение потребляемой из сети активной мощности к номинальной мощности на валу. С учетом этого разработан вариант метода технологического графика для определения расчетных нагрузок.
Суммарные ГН животноводческих ферм и комплексов рассматривается как случайные процессы. С помощью вероятностно-статистических методов разработана оригинальная методика определения длитель-юсти наиболее нагруженного периода, являющаяся одним из важней-шах параметров при исследовании ГН.
Для анализа необходимой точности определения нагрузок впервые ісследовано влияние неточности расчета на капитальные вложения і приведенные затраты для системы электроснабжения. При этом учтены особенности определения потери электроэнергии при недогрузке элементов и особенности экономических расчетов в животноводстве ІРБ.
На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан вариант статистического метода определения электрических нагрузок, отличающийся от известных учетом коэффициента загрузки.
Точное определение расчетных нагрузок при проектировании животноводческих предприятий невозможно без наличия точных значений расчетных коэффициентов, экспериментально полученных на современных действующих фермах и комплексах. Для этой цели разработаны методики выбора объектов исследований, измерения нагрузок индивидуальных электроприемников и измерения нагрузок ферм и комплексов, которые учитывают конкретные условия животноводческих предприятий ННЗ.
Обработка результатов эксперимента проводилась с применением методов математической статистики, преимущественно на ЭВМ. Для обработки ГН по продолжительности и значениям нагрузки для каждого времени суток разработан алгоритм и составлена программа для ЭВМ.
Продолжительность измерения электрических нагрузок определена как произведение необходимого числа независимых измерений и времени затухания автокорреляционной функции. Число независимых измерений для наиболее нагруженного периода впервые определено путем совместного использования доверительных интервалов математического ожидания и среднеквадратического отклонения с учетом допустимой погрешности расчетной нагрузки. Для этой цели получена аналитическая зависимость и построена номограмма.
По составленной методике исследованы нагрузки свыше двухсот электроприемников на животноводческих предприятиях НРБ в тече-
-ІО-
ние пяти лет. После статистической обработки результатов измерений получены необходимые при проектировании действительные значения показателей ГН всех типичных индивидуальных электроприемников*
В результате экспериментальных исследований на двадцати животноводческих комплексах НРБ получены основные показатели групповых графиков активной и реактивной нагрузки и выявлены значительные недогрузки всех элементов систем электроснабжения.
Проведена экспериментальная проверка точности методов определения электрических нагрузок, которая показала, что разработанные варианты метода технологического графика и статистического метода с учетом коэффициента загрузки позволяют уменьшить среднюю погрешность расчета нагрузок со 120...140 % до 3...4 %. На основании этих методов разработана методика определения электрических нагрузок животноводческих предприятий НРБ с приложением всех необходимых коэффициентов для её применения. Методика принята специализированными проектными организациями Болгарии и её применение позволяет уменьшить приведенные затраты для основных элементов систем электроснабжения в среднем на 30 %, а экономический эффект составляет 1500...3000 лв/год для каждого проектируемого или реконструируемого животноводческого комплекса.
На защиту вносятся следующие основные положения:
методика определения длительности наиболее нагруженного периода, являющаяся одним из важнейших параметров при определении показателей графиков нагрузок;
зависимость капитальных вложений и приведенных затрат для системы электроснабжения от недогрузки элементов, на основе кото-
- II -
рой определена допустимая погрешность расчета нагрузок для животноводческих предприятий НРБ;
методика организации и проведения эксперимента и обработки статистического материала при исследовании электрических нагрузок животноводческих предприятий;
метод определения объема эксперимента для получения расчетной нагрузки путем совместного использования доверительных интервалов математического ожидания и среднеквадратического отклонения с учетом допустимой погрешности расчетной нагрузки;
алгоритм и программа обработки на ЭВМ суммарных графиков нагрузок по продолжительности и значениям нагрузки для каждого времени суток;
основные показатели индивидуальных и групповых графиков активной и реактивной нагрузки, необходимые при проектировании животноводческих предприятий НРБ;
варианты статистического метода с учетом коэффициента загрузки и метода технологического графика расчета нагрузок, отвечающие специфическим особенностям животноводческих предприятий НРБ и обеспечивающие требуемую точность расчетов;,
методика определения расчетных нагрузок при проектировании и реконструкции животноводческих предприятий НРБ,
