Удосконалення системи електропостачання ферми «ЕтноПродукт»

Abstract

Розвиток аграрного сектору України потребує впровадження сучасних енергоефективних рішень, здатних забезпечити стабільну та безперебійну роботу високотехнологічних виробничих комплексів. Молочні ферми, особливо ті, що працюють за принципами органічного тваринництва, характеризуються значною часткою електромеханізованих процесів: доїння, охолодження молока, вентиляції, підтримання мікроклімату, водопостачання та автоматизованого моніторингу стану тварин. У таких умовах надійність системи електропостачання стає ключовим чинником ефективності виробництва. Ферма ПРАТ «ЕтноПродукт», що працює у Чернігівській області та утримує понад тисячу голів ВРХ, є прикладом сучасного підприємства, яке поєднує інтенсивні технологічні процеси та вимоги до високої якості продукції. Безперервність електропостачання, стабільність напруги та відповідність обладнання нормативним вимогам безпосередньо впливають як на продуктивність стада, так і на економічні результати діяльності. Водночас зростання вартості електроенергії й підвищена чутливість технологічних процесів до перерв у живленні робить актуальним питання модернізації енергетичної інфраструктури, зокрема інтеграції гібридних систем на основі відновлюваних джерел енергії. У таких умовах особливого значення набуває точний розрахунок електричних навантажень ферми, вибір оптимальної схеми живлення, визначення параметрів кабельних ліній і трансформаторного обладнання, аналіз якості електроенергії та можливості впровадження фотоелектричної станції. Раціонально спроєктована система електропостачання дає змогу забезпечити енергоефективність, знизити експлуатаційні витрати, покращити електробезпеку та гарантувати сталість технологічних процесів. Мета роботи. Розробити технічно обґрунтовану, енергоефективну та надійну систему електропостачання ферми ВРХ ПРАТ «ЕтноПродукт» з урахуванням вибору режимів живлення, розрахунку електричних навантажень, підбору кабельних ліній, захисної апаратури та інтеграції гібридної енергетичної системи з фотоелектричною станцією. Об’єкт дослідження. Енергетична інфраструктура ферми ВРХ ПРАТ «ЕтноПродукт» як елемент системи електропостачання агропромислового підприємства. Предмет дослідження. Методи та технічні рішення щодо проєктування систем електропостачання 10 кВ і 0,38 кВ, вибору обладнання, визначення навантажень та інтеграції відновлюваних джерел енергії у технологічний комплекс ферми. Завдання роботи: 1. Проаналізувати технічні та технологічні особливості ферми, структуру споживання електроенергії та чинні нормативні вимоги. 2. Визначити електричні навантаження ферми, встановлену, розрахункову та пікову потужність. 3. Розробити схему живлення та топологію мережі 0,38 кВ. 4. Виконати розрахунок перерізів проводів, падіння напруги та вибір захисної апаратури. 5. Провести розрахунок електричних параметрів мережі 10 кВ, визначити струми та втрати. 6. Обґрунтувати вибір параметрів гібридної системи електропостачання з ФЕС, АКБ та дизель-генератором. Практична цінність роботи. Отримані результати можуть бути використані під час модернізації або проєктування систем електропостачання на фермах ВРХ, агропромислових підприємствах та об’єктах, що потребують високої надійності електроживлення. Запропоновані рішення сприяють підвищенню енергоефективності, зменшенню експлуатаційних витрат і підвищенню електробезпеки. Наукова новизна. У роботі застосовано комплексний підхід до розроблення системи електропостачання ферми з інтеграцією гібридної енергетичної архітектури, що поєднує традиційне мережеве живлення, фотоелектричну станцію та систему накопичення енергії. Уперше проведено узгодження розрахунків низької та середньої напруги із впровадженням ВДЕ, з урахуванням специфічних умов роботи молочної ферми: підвищеної вологості, хімічно активного середовища та цілодобового циклу споживання.