Р.Н. Бисенов
Ауылда электр тұтынудың қарқыны және ерекшелiктерi
(С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университетi, Астана қ, Қазақстан )
Ауыл шаруашылығында өндiрiстiк процестердi электр механизациялау ауыл шаруашылығы өндiрiсiнiң стационарлық процестерiнде электр энергияны негiзгi энергетикалық база еттi. Бұл жағдай, өз кезегiнде, ауылды электрмен жабдықтау сапасына:
оның сенiмдiлiгiне, электр энергия сапасына және ауыл шаруашылығы тораптарында электр энергияны беру тиiмдiлiгiне талаптарды жоғарлатады.
Ауыл шаруашылығы тағайындалуымен тораптарға 50% көбiрек жалпы жүктемесi ауыл тұтынушыларының үлесiне келетiн, қосалқы станциялар мен электрберiлiс желiлерiн жатқызуға болады. Айтарлықтай ұзақтығын және ауыл тораптарының көбiнесе радиалды құрылымын ескере отырып, сонымен қатар, әдетте, аграрлы тұтынушылардың аз жүктемелерiнде керек деңгейде оларды электрмен жабдықтауда сапаны ұстап тұруда бiраз қиындықтар туындайды. Беру және таратуға электр энергияның технологиялық шығыны жоғары, қалалық тораптарға қарағанда, ауыл тораптарында электр энергия сапасы мен электрмен жабдықтауда сенiмдiлiк көрсеткiштерi анағұрлым нашар. Дегенмен ауыл шаруашылық тұтынушыларын электрмен жабдықтауда сапаны бағалау әдiсi әлi жеткiлiксiз жетiлдiрiлген.
1.1 Электрмен жабдықтау жүйесi ауыл шаруашылық өндiрiсiнiң инфра құрылымдық бөлiмшесi ретiнде
Ауыл шаруашылығын дамыту агроөнеркәсiптiк кешеннiң инфра құрылымы болып келетiн, оның салаларына қызмет көрсету тиiмдiлiгiн жоғарлатумен тығыз байланысқан. Инфра құрылымның бөлiмшелерi өндiрiстiң барлық процестерiне қатысады, және агроөнеркәсiптiк кешен тиiмдiлiгiн жоғарлату шарттарының бiрi болып табылады. Олар қоғамдық өнiмнiң шығының төмендету, агроөнеркәсiптiк кешеннiң (АПК) өндiрiстiк потенциалын тиiмдi пайдалану үшiн материалды-техникалық жағдайларды жасайды. Өндiрiстiк инфра құрылым ауыл шаруашылық өнiмiн өндiру процесiне қызмет көрсететiн сфераны, сонымен қатар өндiрiлген өнiмдi тұтынушыға дейiн тиiмдi жеткiзiлуiн қамтамасыз ететiн, сфераны қамтиды.
Ауыл шаруашылық өндiрiсiн қарқындату барысында ауыл шаруашылығының ақырғы өнiмiнiң қалыптасуына қызмет көрсету салаларының үлесi маңыздырақ болып, инфра құрылым бөлiмшелерiмен қызмет көрсету сапасына талаптар жоғарлайды.
Электр энергетикасы ауыл шаруашылық өндiрiсi тиiмдiлiгiнiң жоғарлауының маңызды факторларының бiрi болып келедi. Бұл саланы электрлендiру еңбектiң электр жарақтанғандығын жоғарлатады, негiзгi өндiрiс фондтарының құрылымын өзгертедi, өндiрiс специализациясын тереңдетедi, қол еңбегiнiң шығындарын төмендетедi, оның құрамын өзгертедi, ақырғы нәтижеде, тек өндiрiстiк емес, әлеуметтiк фактор болып келедi.
Ауылдың өндiрiстiк энергетикалық потенциалының және ауыл шаруашылық өнiмiнiң электр сыйымдылығының өсуi электрмен жабдықтау сапасынан және тұтынылатын электр энергия мөлшерiнен өнiмдi өндiру көлемiнiң тәуелдiлiгiн арттырады.
Қазiргi уақытта барлық ауыл тұтынушыларын электрмен жабдықтау орталықтандырылып энергия жүйелерден жүзеге асырылады. Ауыл тораптарының қала тораптарынан айыратын, бiрқатар ерекшелiктерi бар. Бiршама аз қуатты бiр бiрiнен қашықтатылған тұтынушылардың үлкен саны және тораптардың радиалды құрылымы электрмен жабдықтауда сенiмдiлiктi қамтамасыз етуде қиындықтар туғызады. Қалалық тораптарға қарағанда, жиiрек, аз қималы сымдар және аз қуатты трансформаторлар қолданылады, бұл қуаттың жоғары шығыны мен тораптарда кернеудiң құлауына әкеледi. Жалпы шығындардың айтарлықтай үлесi орта және төмен кернеудiң тарату тораптарына келедi.
Қазiргi уақытта электр энергиясыз ауыл шаруашылық өнiмiн өндiрудi көзге елестету қиын. Ол ауыл шаруашылық өндiрiсiнiң барлық салаларында қолданылады. Ауылда негiзгi өндiрiстiк тұтынушылармен мал фермалары және кешендерi, құс фабрикалары, бидай тазалайтын пунктер, зығыр мен пiшен кептiргiштер, диiрмендер, гараждар, қазандықтар, ауыл
шаруашылық өнiмiн өңдеу және ауыл шаруашылығына қызмет көрсету бойынша кәсiпорындар болып келедi.
Мал шаруашылығында электр энергияның маңызы зор. Электр жарақтанғандықтың өсуi, процестердi механизациялау деңгейiн жоғарлата отырып, еңбек өнiмдiлiгiнiң өсуiне, жұмысшылар бiлiктiлiгiнiң жоғарлауына ықпал етедi. Өз кезегiнде өндiрiс процестерiн автоматттандыру және механизациялау өнеркәсiптiк негiзде құс етiн, жұмыртқа, шошқа етiн, сиыр етiн, сүт өндiру бойынша iрi мал және құс шаруашылығы кешендерiнде ерекше маңызды.
Электр тұтыну деңгейi және электр жабдықтардың күрделiлiгi бойынша мұндай тұтынушылар өнеркәсiптiк кәсiпорындарға сәйкес келедi. Мысалы, iрi қара малды бордақылау бойынша кешендердiң жылдық электр тұтынуы 6 млн. кВт с/жыл, ал құс фабрикасының-8 млн. кВт с/жыл құрайды.
Мал және құс шаруашылығын өнәркәсiптiк негiзге ауыстыру, яғни мал далаға шығарылмай ұсталса, мал шаруашылығы қораларында микроклиматты жасау қажеттiлiгiн туғызады.
Микроклиматтың маңызды құраушыларымен жасанды жарықтандыру және мал және құстың маусымдық күнге зәрулiгiн төмендету үшiн сәулелендiру, қораларда кажеттi газды- температуралық режимдi ұстап тұру болып келедi. Бұл мақсаттарға электр қазандықтармен, электр калориферлермен, желдеткiштермен, ылғалдандырғыштармен, салқындатқыштармен және с.ұ. электр энергияның айтарлықтай көлемi шығындалады. Құс фабрикаларында, iрi қара мал және шошқа фермаларында желдеткiш қондырғылармен электр энергияның шығыны 50...60%, ал электр энергияны жалпы тұтынудан жарықтандыру және сәулелендiру қондырғыларымен 35...38% жетедi. Құс шаруашылығында инкубаторлар микроклиматын автоматты ұстап тұрусыз елестету мүмкiн емес.
Температуралық режимдi тиiмдi қалыптастыру, әсiресе терморегуляция механизмдерi әлi пайда болу процесiнде болғанда, мал өмiрiнiң алғашқы күндерiнде қажеттi. Жергiлiктi жылытуды қамтамасыз ету үшiн электр жылытылатын кiлемшелер, панелдер және мал төлдерiн инфра қызыл жылыту қолданыс тапты. Қазандықтан реттелмейтiн жылытумен салыстырғанда, автоматтандырылған электр жылытуды қолдану мал және құстан өнiмдiлiктi екi есеге арттырады.
Жемдi дайындауды электр механизациялау мал шаруашылығы өнiмiнiң бiрлiгiне қаражатты және еңбек шығынын лезде төмендетуге мүмкiндiк бередi. Электр жетектi тамыр турағыштарда, тамыртүйнектердi жуғыштарда, картопты езгiштерде және басқа жем дайындау машиналарында қолдану еңбек шығынын 75-90%, ал жеке агрегаттарда 20-25 есеге төмендетуге мүмкiндiк бередi. Электр қондырғылар сүт фермаларында сауу, суыту және сүт өңдеу кезiнде маңызды рөл ойнайды. Қиды жинастыру және тасымалдау процестерi, және де суды беру iс жүзiнде барлық мал шаруашылығы фермаларында механизацияланған.
Өсiмдiк шаруашылығында электр энергиясы орақтан соң өнiмдi өңдеу үшiн, мелиорацияда қолданылады, және әсiресе көкөнiстердi өсiру кезiнде тиiмдi. Шаруашылықтарда электр желдеткiш қондырғылар көмегiмен астықты сұрыптау, кептiру және сақтау, зығырды кептiру, пiшендi ұнды дайындау жасалады. Астықты бастапқы өңдеу үшiн қондырғылар астық бағытындағы барлық шаруашылықтарда бар. Қуатты тазалайтын-кептiретiн кешендер еңбек өнiмдiлiгiн 8-10 есеге арттыруға мүмкiндiк бердi. Едәуiр тауарлы астықты өңдеудiң өзiндiк құны төмендедi, оны тиеу және түсiру механизацияланған.
Көкөнiстердi өсiру ауыл шаруашылығында ең энергияны көп қажет ететiн өндiрiс болып келедi. Қазiргi заманғы технологияларда, жылу энергетикалық жабдықтарда және жылыжайлардың құрастырмаларында ауа мен тамырды қыздыруға, ылғалдық пен температураны реттеуге электр энергияның шығыны ел бойынша орташа жылына 1 м2 -қа шамамен 80 кВт с құрайды. Ауыл шаруашылық жерлерiн мелиорациялауда жерлердi суару үшiн электр қондырғылар кең қолданыс тапты, шаруашылықтағы суарудың дизельдi сорапты станцияларын электр жетекке ауыстыру қолға алынған.
Ауыл шаруашылық өндiрiсiнде технологиялық процестердi электрлендiру едәуiр экономикалық эффект бередi, бiрақ ауыл шаруашылық өнiмiн өңдiру процесiн электрмен
жабдықтаудың сапасына тым сезiмтал етедi.
Электрмен жабдықтаудың сенiмдiлiгiмен қатар ауыл шаруашылық өндiрiсiне тұтынушымен алынатын, электр энергияның сапасы үлкен әсер етедi. Электр энергиясының сапасын келесi көрсеткiштер сипаттайды: кернеудiң және жиiлiктiң ауытқуы, кернеудiң өзгерiстерi мен жиiлiк тербелiстерiнiң қарқыны, және де кернеудiң керi және нөлдiк реттiлiктi кернеу қисығындағы қателiк коэффициентерi. 50 Гц айнымалы ток жиiлiгi елдiң энергетикалық жүйелерi деңгейiнде қолданыс тапты.
Ауыл шаруашылық тұтынушыларында кернеу сапасын анықтайтын, бас көрсеткiш кернеудiң ауытқуы болып келедi, өйткенi қазiргi уақытта олардың барлығы қоректенудi энергия жүйелерiнен алады. 13109-97 МЕМСТ электр тораптың номиналды кернеуiнен электр энергия қабылдағыштарының шықпаларында кернеудiң орнаған ауытқуларының қалыпты рұқсат етiлген және шектi рұқсат етiлген мәндерiне сәйкес 5% және 10% рұқсат бередi.
Кернеудiң ауытқуы ең үлкен дәрежеде электр қабылдағыштардың жұмысына әсер етедi.
Сонымен қатар, бұл көрсеткiш негiзгiлердiң бiрi сияқты, электрмен жабдықтау торабын жобалағанда ескерiледi.
Ауыл шаруашылық кәсiпорындарының электржетектерiнде асинхронды қозғалтқыштар кең қолданыс тапты. iрi қара малдың 10 мың басын бордақылау кешенiнде 0,3 тан 100 кВт дейiн қуатымен электрқозғалтқыштар саны 800 асады. Кернеудiң едәуiр төмендеуiнде оларды қосу шарты нашарлайды, қозғалтқыштың төңкерiлуi мүмкiн. Төмен кернеуде активтi шығындар артады, қозғалтқыштардың қызмет ету мерзiмi қысқарады, кернеу деңгейiнiң жоғарлауы қозғалтқыштың реактивтi қуатын арттырады және қуаттың қосымша шығындарын жасайды. Кернеудiң ауытқуы жарықтандыру қондырғыларының жұмысына елеулi әсер етедi: жарық ағыны, жарықтылық, тұтынылатын қуат, п.ә.к. және қызмет ету мерзiмi өзгередi. Люминесценттi және қызу шамдарында аса номиналды деңгейiнен кернеудiң жоғарлауы тұтынылатын қуаттың, жарық ағынының артуына, қызмет көрсету мерзiмiнiң қысқаруына әкеледi. Кернеудiң ауытқуынан басқа 13109-97 МЕМСТ жалпы тағайындалуымен тораптарда кернеу сапасының басқа да көрсеткiштерiн мөлшерлейдi. Ауыл тораптарында қуатты қозғалтқыштарды қосу нәтижесiнде, мысалы, мал шаруашылығы кешендерiнде пневматикалық жемдi үлестiру қозғалтқыштарын (100, 132 кВт), қиды жоюдың сорапты станцияларын (22, 30, 45 кВт), АЕМ, дәнекерлеу трансформаторлардан кернеу ауытқулары пайда бола алады, олар фликер мөлшерiмен және кернеу қарқынымен сипатталады. Жарықтандыру қондырғыларында кернеудiң ауытқуы кенет жарық ағынының өзгеруiне әкеледi, бұл шамдардың жыпылықтауы ретiнде қабылданып, қызмет көрсететiн қызметкерлердiң жылдам шаршауына әкеледi. Кернеудiң ауытқуы басқа да электр қабылдағыштардың жұмысына керi әсер етедi: электр қозғалтқыштарды қосу шарты нашарлайды, мал шаруашылығы орларын электр химиялық тазалау қондырғыларында тазалаудың технллогиялық режимi бұзылады және т.б.
Фазалардың әрқалай жүктелуi және электр қабылдағыштарды әр уақытта қосу нәтижесiнде үш фазалы тораптың әр түрлi фазаларында кернеу мен токтар бейсимметриясы пайда болады. Бейсимметрияны кернеудiң керi және нөлдiк реттiлiгi бойынша кернеудiң бейсимметрия коэффициенттерi сипаттайды. Кез келген үш фазалы симметриялық электр қабылдағыш үшiн керi реттiлiк коээфициентiнiң мәнi 2% шегiнде рұқсат етiледi. Нөлдiк реттiлiктi коэффициенттiн шамасы әсер етушi мәндерiнде рұқсат шектерден шығатын кернеудiң мәндерiнен аспау керек.
Бiрфазалы электр қабылдағыштармен кернеу бейсимметриясы оларға берiлетiн кернеудiң өзгерiсi ретiнде қабылданады. Әсiресе кернеу бейсимметриясы асинхронды қозғалтқыштар жұмысына қолайсыз әсер етедi. Нөлдiк реттiлiктi токтардың пайда болуы қозғалтқыштың қосымша қызуына әкеледi, п.ә.к. едәуiр төмендетiп, оның қызмет ету мерзiмi қысқарады. 4%
тең, кернеу бейсимметриясында толығымен жүктелген қозғалтқыштың қызмет ету мерзiмi екi есеге қысқарады.
Ауыл шаруашылық өндiрiсiн индустрализациялау сызықты вольт-амперлi сипаттамалары
бар, қондырғыларды қолдануға ықпал етедi (күштiк трансформаторлар, газразрядты шамдар, магниттi күшейткiштер, электр дәнекерлеу қондырғылары және б.), олардың ерекшелiгi синусоидалды қоректенушi кернеуде бейсинусоидалды токтарды тұтыну болып келедi. Кернеу қисығының бейсинусоидалды ауытқулары сонымен бiрге электр қабылдағыштар жұмысына да керi әсер етедi: торап элементерiнде кернеудiң қосымша құлауы пайда болады, электр берiлiс желiлерiнде және трансформаторларда, электр машиналарда қуаттың жоғары шығындары, конденсаторлар батареясы көмегiмен реактивтi қуатты қарымталау қиындайды, аппараттар мен электр машиналар оқшаулағышының қызмет ету мерзiмi қысқарады, автоматика және релелiк қорғаныс жұмысында iстен шығулар пайда болады. Бейсинусоидалдық бағаланатын, кернеу қисығы синусоидалдығының ауытқу коэффициентiнiң мәнi, ұзақ 5% шектерiнде рұқсат.
Электр қабылдағыштардың қыспақтарында номиналдыдан кернеу сапасы көрсеткiштерiнiң ауытқуы тек олардың электр техникалық көрсеткiштерiне әсер етiп қоймай, сонымен қоса ауыл шаруашылық өндiрiсiнiң технологиялық процестерiне де әсер етедi. Өнеркәсiптiк типтегi кешендердiң ерекшелiктерi оларды технологиялық процестердiң өзгерiстерiне сезiмтал етедi, бiрiншi кезекте, микроклимат параметрлерiне.
Малдың өнiмдiлiгi, басқа әр түрлi тең жағдайларда, қоралардағы температура және ылғалдықтан, ауадағы зиянды газдардың концентрациясынан, сәулелендiрудiң спектральдi құрамы мен жарықтандырылу режимiнен тәуелдi, ол өз кезегiнде, микроклимат қондырғыларына берiлетiн, кернеу сапасынан тiкелей тәуелдi. Сапалы электрмен жабдықтау қанағаттанарлық сенiмдiлiгi мен сапасында электр энергияны беру және таратудың жоғары тиiмдiлiгiн меңзейдi. Электр энергия беру тиiмдiлiгi торап элементерiнде электр энергияның технологиялық шығындарына, торап амортизациясына жылдық ақша аударымдарына, қызмет көрсететiн қызметкерлердi ұстауға және ағымдық жөндеуге шығындарды сипаттайды.
Электр энергияны берудiң тиiмдiлiгiне түйiндерде реактивтi қуат балансының болуы елеулi әсер етедi. Активтi қуаттан басқа көптеген электр қабылдағыштар реактивтi қуаттың айтарлықтай көлемiн тұтынады. Оның негiзгi тұтынушыларымен асинхронды козғалтқыштар (жалпы тұтынудан 60...65%), трансформаторлар (20...25%), вентильдi түрлендiргiштер, реакторлар, әуе электр тораптары және басқа қабылдағыштар (10%) болып келедi. Ауыл шаруашылығы кешенiмен тұтынылатын, реактивтi қуаттың шамасы, активтi қуатпен шамалас және одан асып түсе алады.
Электр берiлiс желiлерiнiң сымдары арқылы реактивтi қуатты бергенде кернеу мен активтi қуаттың қосымша шығындары пайда болады, әсiресе тарату тораптарында; трансформаторлар және торап элементтерiнде өткiзгiштiк қабiлеттiлiгi төмендейдi, электр энергияны беру мен таратуға шығындар артады.
Осылайша, ауыл шаруашылық кәсiпорындарын электрмен жабдықтаудың қажет сапасының деңгейi негiзгi өндiрiс көрсеткiштерiне оның әсер етуiмен ескерiледi. Ақырғы нәтижелерге электрмен жабдықтау сапасының әсерi әр түрлi өндiрiс концентрациясы мен мамандырылу деңгейiндегi кәсiпорындар үшiн бiрдей емес, көбiрек деңгейде ол iрi мамандырылған кәсiпорындарға әсер етедi. Мұндай кәсiпорындарда электрмен жабдықтау сапасы ауыл шаруашылығы өндiрiсiнiң тиiмдiлiгiне әсер етушi фактор болып қалады.
Электрмен жабдықтау сапасын көтеру қосымша шығындарды қажет етедi, және тұтынушы мен электрмен жабдықтау жүйесiнiң өзара әсер ету есебiмен капиталды салымдардың бағытталуы экономикалық орынды болуы керек. Электрмен жабдықтаудың жеке бағыттары ауыл шаруашылық өндiрiсiнiң нәтижелерiне әр түрлi әсер етедi, және тұтынушылармен, энергиямен жабдықтайтын ұйыммен бiр бiрiнен тәуелсiз, түрлiше ескерiледi. Сондықтан электрмен жабдықтау сапасын көтерудiң бағыттарын кезекпен қарастыру дұрыс.
ӘДЕБИЕТТЕР
1.Боков Г.С. Методические особенности нормирования расхода электроэнергии в теплицах// Основные вопросы энергетики в защищенном грунте.- М.: ВИЭСХ, 1982.- 80 с.
2.Брилевский М.Ю. и др. Экономия топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве.- Мн.: Ураджай, 1982.- 120 с.
3.Игнайкин А.И., Короленок В.К., Перова М.Б. К вопросу повышения качества электроснабжения агропромышленных потребителей//Известия вузов "Энергетика".- 1992,
№1, C.28-32.
4.Игнайкин А.И., Перова М.Б. Изменение потерь мощности в понижающих трансформаторах при переключении регулировочных отпаек.- Вологда, 1986.-12 с.- рукопись представлена Волог. политехн. ин-том. Деп. в Информэнерго 16 янв. 1987, №2237-эн.
5.Исследование качества напряжения и электрических нагрузок на трансформаторах животноводческих комплексов: Отчет/ ВАСХНИЛ.- ЦНИИПТИМЭЖ, руков. темы М.Г.Кривошей - №76077774; инв. №В800988.08 янв.1980.- Запорожье, 1979.- 61 с.
6.Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий.- М.: Энергия, 1970.-224 с.
7.Компенсация реактивной мощности сельских потребителей Кировской области: Отчет о НИР/ Кировский политехнический ин-т: Руководитель Г.А.Андреев.- №ГР76066760; ИНВ
№Б812076.- Киров, 1979.- 173 с.
Бисенов Р.Н.
Темп развитий и особенности электрический потребности в ауле
В сельском хозяйстве производственные процессы сделали основную энергетическую базу электричества сельское хозяйство механизации производства на стационарном процессе электрическую энергию. Это состояние сами в очереди, качество снабжение аула электричеством: электрическую качества энергии и эффективности электрическую энергию дачи на перекрестках сельского хозяйства повышает требованию.
Больше 50% нагрузки на линях электропередачи приходятся в долю потребители аула, это подстанций и лини электропередач. Особую продолжительность, и перекрестков аула радиальную структуру чаще всего учитывая, а также, на привычке, аграрных потребители снабжать их электрическим на мало нагрузках, держать на нужном уровне качество значительно снижается. При передачи и распределении электрической энергий, технологический расход высокий, В отличи от городских, сельские лини электропередач сильно уступает качеством и надежностью. Снабжение электрически энергий потребителей сельского хозяйства, еще не достаточно развита оценка качества.
Bissenov R.N.
The pace of development and characteristics of electrical needs in the Village
In agriculture, the manufacturing processes to make the main power base of electricity, agriculture mechanization on a stationary process electrical energy. This is the state itself in the queue, the quality of village electricity supply: electrical power quality and efficiency of electrical energy problem on the crossroads of agriculture increases the demand.
Over 50% of the load on the power linear fall in the proportion of consumers of the village, it’s substations and power lines. Extra-long, and crossroads village radial structure often given as well, to a habit, agricultural consumers to supply their electrical loads on a little, hold down the quality is significantly reduced. Transmission and distribution of electric energy, technology costs are high, as opposed to urban, rural power lines much inferior quality and reliability. Supply of electricity consumers of agriculture, is not yet sufficiently developed quality assessment.
Редакцияға 11.10.12 қабылданды Басылымға 30.10.12 жiберiлдi
