Короткий опис(реферат):
У кваліфікаційній роботі розглянуто питання реконструкції системи електропостачання навчально-дослідного господарства ВСП «Роменський коледж СНАУ» з розробкою заходів щодо компенсації реактивної потужності. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення надійності електропостачання, зменшення втрат електроенергії, покращення якості напруги та забезпечення безпечної експлуатації електрообладнання господарства. У роботі виконано аналіз існуючої системи електропостачання, встановлено основні недоліки: перевантаження трансформаторної підстанції потужністю 63 кВА, використання застарілих голих проводів А-25 та А-50 у мережах 0,4 кВ, а також відсутність компенсації реактивної потужності. Проведено розрахунок електричних навантажень споживачів, визначено центр навантаження, обґрунтовано схему живлення об’єктів господарства та виконано вибір силового трансформатора. За результатами розрахунків прийнято комплектну трансформаторну підстанцію кіоскового типу 10/0,4 кВ з трансформатором потужністю 100 кВА. Для реконструкції розподільчих мереж 0,4 кВ обрано самонесучі ізольовані проводи СІП-4 3×35+2×25 та СІП-4 3×50+2×25, які перевірено за допустимим струмовим навантаженням і втратою напруги. Також виконано вибір основного електрообладнання підстанції: роз’єднувача 10 кВ, обмежувачів перенапруги, автоматичних вимикачів, лічильника електроенергії та трансформаторів струму.
Окремо розроблено питання компенсації реактивної потужності. Розраховано потужність автоматичної конденсаторної установки, яка становить 40 квар. Її встановлення дозволяє підвищити коефіцієнт потужності з 0,83 до 0,95 та зменшити повну потужність навантаження з 140 кВА до 122,3 кВА. У роботі також розглянуто питання охорони праці під час експлуатації електрообладнання та конденсаторної установки.
Економічне обґрунтування показало доцільність запропонованих технічних рішень. У порівнянні з базовим варіантом втрати активної потужності зменшуються з 4,24 кВт до 2,55 кВт, річна економія електроенергії становить 10140 кВт·год, а орієнтовний термін окупності реконструкції – 3,83 року.
Суть розробки, основні результати:
The qualification thesis considers the reconstruction of the power supply system
of the educational and research farm of the Separate Structural Subdivision “Romny
College of SNAU” with the development of measures for reactive power
compensation. The relevance of the work is determined by the need to improve power
supply reliability, reduce electrical energy losses, improve voltage quality, and ensure
safe operation of the farm’s electrical equipment.
The thesis analyses the existing power supply system and identifies its main
shortcomings: overload of the 63 kVA transformer substation, use of outdated bare A
25 and A-50 aluminium conductors in 0.4 kV networks, and absence of reactive power
compensation. The electrical loads of consumers are calculated, the load centre is
determined, the power supply scheme for the farm facilities is justified, and the power
transformer is selected.
Based on the calculations, a kiosk-type package transformer substation of 10/0.4
kV with a 100 kVA transformer is selected. For the reconstruction of 0.4 kV distribution
networks, self-supporting insulated conductors SIP-4 3×35+2×25 and SIP-4
3×50+2×25 are selected and checked for permissible current load and voltage drop.
The main substation equipment is also selected, including a 10 kV disconnector, surge
arresters, circuit breakers, an electricity meter, and current transformers.
Special attention is paid to reactive power compensation. The required power of
the automatic capacitor bank is calculated to be 40 kvar. Its installation makes it
possible to increase the power factor from 0.83 to 0.95 and reduce the apparent load power from 140 kVA to 122.3 kVA. The thesis also considers occupational safety issues
during the operation of electrical equipment and the capacitor bank.
The economic justification confirms the feasibility of the proposed technical
solutions. Compared with the base case, active power losses are reduced from 4.24 kW
to 2.55 kW, annual energy savings amount to 10,140 kWh, and the estimated payback
period of the reconstruction is 3.83 years.