Перерывы в электроснабжении для с/х потребителей

Эффективность электрификации современного сельского хозяйства в значительной степени зависит от качества электроснабжения потребителей. Система электроснабжения призвана обеспечить производственных потребителей электроэнергией нормированного качества с соблюдением требований к надежности электроснабжения. Одновременно и потребители должны соблюдать требования, связанные с компенсацией реактивной мощности, выравниванием графиков нагрузок и т.д.

Перерывы в электроснабжении, снижение качества электроэнергии приводят к невосполнимым потерям сельскохозяйственной продукции, повышению ее себестоимости. Вопросы повышения эффективности электрификации сельскохозяйственного производства и качества электроснабжения сельских потребителей неоднократно поднимались в печати и постановлениях правительства РФ.

Широкое использование в сельском хозяйстве электропривода, электротепловых установок и оптического излучения, а также средств автоматизации способствовало созданию нового типа сельскохозяйственного потребителя электроэнергии с повышенными требованиями к качеству электроснабжения. Качество электроснабжения определяется качеством электроэнергии на зажимах электроприемников, количеством, длительностью и моментом возникновения перерывов электроснабжения, а также экономичностью передачи электроэнергии.

Надежность электроснабжения

Особенности процесса производства и распределения электроэнергии (быстротечность протекающих процессов, невозможность создания значительных ее запасов) превращают надежность электроснабжения в важнейшее из условий эффективной и ритмичной работы сельскохозяйственных предприятий.

На начальных этапах электрификации убыток от перерывов в электроснабжении был незначительным, так как электрифицировались лишь отдельные технологические процессы. При перерывах в электроснабжении всегда можно было заменить работу электроустановок ручным трудом. По мере развития комплексной механизации и автоматизации выросла производительность труда и существенно сократилась численность обслуживающего персонала. Стало все труднее или практически невозможно привлекать дополнительную рабочую силу для выполнения работ вручную и обеспечивать нормальную работу предприятия в подобных ситуациях. Предприятия промышленного типа по производству животноводческой продукции, тепличные комплексы с минимальным использованием ручного труда и интенсивным производством продукции особенно чувствительны к перерывам электроснабжения. На таких предприятиях «цена» перерыва в электроснабжении особенно высока.

Беспастбищное содержание животных на крупных фермах устраняет сезонность в работе, обеспечивает круглогодовое поточное производство продукции, но для восстановления продуктивности животных после перерыва в подаче электроэнергии требуется дополнительное время. Убытки, связанные с недоиспользованием животных при перерывах в электроснабжении, в этом случае значительно выше, чем на небольших фермах.

Перерывы в электроснабжении на молочном комплексе приводят к нарушению технологических процессов доения, кормления, поения, кормоприготовления, отключению вентиляции и отопления, что приводит к потерям продукции:

Доение.  При пропуске доек, увеличении интервала между ними, переходе на ручное доение снижаются удои молока, уменьшается его жирность. В полном объеме удои восстанавливаются только через 7-8 дней. При длительных перерывах возможна выбраковка коров. К снижению удоев приводят также стрессы животных, возникающие в результате отключения электроэнергии в процессе дойки. При прекращении первичной обработки (охлаждении) молока оно скисает: скисание молока при температуре 25оС начинается через 6 часов.

Поение.  Опытами установлено, что при нарушении водоснабжения снижается потребление кормов и продуктивность животных. Так, сокращение количества воды на 40% снижает удой на 16%.

Кормление.  Перерывы в кормлении особенно сказываются на привесах животных. Задержка в кормлении телят свыше 12 часов приводит к потере живой массы на 3-5%; суточное прекращение кормления — на 10%, а с прекращением поения — на 12-13%. У кур прекращение кормления приводит к снижению способности откладывать яйца.

Микроклимат. Отключение вентиляции и отопления приводит к изменению микроклимата в животноводческих помещениях: повышению или снижению температуры, изменению влажности, повышению концентрации вредно действующих газов. Через 1,5 часа после отключения вентиляции опасные концентрации вредных газов вызывают отравление животных. При этом зимой основное отрицательное влияние оказывает концентрация газов, а летом — повышение температуры. Нарушение микроклимата вызывает снижение продуктивности животных и увеличение расхода кормов на единицу продукции. На свиноводческих и птицеводческих предприятиях неудовлетворительный микроклимат бывает причиной не только снижения продуктивности, но и гибели животных и птицы. Особенно велики последствия изменения температуры в инкубаторах.

Овощеводство. В овощеводстве защищенного грунта (теплицы, парники) на сохранность растений и объем выпускаемой продукции оказывает заметное влияние температура воздуха в сооружении и освещенность, которые определяются погодными условиями, временем перерыва в электроснабжении, типом сооружения.

В силу биологических особенностей производства восполнить потери продукции невозможно за счет сверхурочных работ или переходом на форсированный режим работы.

В табл. 5 показаны последствия простоя в результате перерыва в электроснабжении. В табл. 6 приведены допустимые длительности простоев оборудования на комплексах по откорму 10 тыс. и более голов крупного рогатого скота, не ведущие к убыткам, связанным с нарушением технологических процессов .

Таблица 5 Последствия простоя электрифицированного оборудования на животноводческих комплексах

Технологический процесс Последствия простоя
Раздача кормов, подача воды, уборка навоза, доение коров Потери продукции (для откормочных предприятий — снижение среднесуточных привесов)Затраты на дополнительную оплату основных и временно привлеченных рабочих
Освещение, облучение, поддержание микроклимата Снижение продуктивности животных и птицы, гибель молодняка, лишенного обогрева
Технологический процесс в кормоцехе Потери продукции, простой операторов, порча кормов, простой транспортных средств

Нарушение режима электроснабжения и убытки вызывают также неполнофазные режимы, которые возникают в результате обрыва проводов линий электропередач, невключения одного из ножей разъединителя или контакта выключателя, перегорания предохранителей на одной из фаз на трансформаторной подстанции и пр. Неполнофазные режимы могут выводить из строя электрооборудование; известны случаи массового выхода из строя электродвигателей.

Таблица 6 Допустимые длительности простоев оборудования

Виды электроприемников
Допустимая длительность простоя0…25 мин. Допустимая длительность простоядо 3,5 часов
Электроприемники линий подготовки и раздачи кормов для телят до 4 мес., установки микроклимата помещений для телят, дежурного освещения. Электроприемники линий подготовки и раздачи кормов для молодняка, установки навозоудаления, приготовления и раздачи кормов на открытых площадках.

Таким образом, отключения электроснабжения (аварийные и преднамеренные, для выполнения ревизий и плановых ремонтов) оказывают заметное влияние на сельскохозяйственное производство. Степень влияния продолжительности перерыва различна для отдельных типов предприятий. Правилами устройства электротехнических установок все электроприемники подразделяются на три категории, каждая из которых характеризуется своими требованиями в отношении надежности электроснабжения.

Самые высокие требования предъявляются к надежности электроснабжения потребителей 1 категории. К ним относятся крупные молочные фермы и комплексы на 400 голов и более, откормочные предприятия с годовым откормом на 12 тыс. свиней и более, 5тыс. крупного рогатого скота, птицефабрики с более чем 100 тыс. кур-несушек и др. На этих предприятиях не допускается даже кратковременных перерывов, поэтому они должны иметь независимое питание по второй линии электропередачи с автоматическим включением резерва.

К потребителям второй категории относятся животноводческие и птицеводческие фермы с меньшей производственной мощностью, чем указано для потребителей 1 категории; тепличные комбинаты и рассадные комплексы; кормоприготовительные заводы; картофелехранилища емкостью более 500 т с холодоснабжением и активной вентиляцией; холодильники для хранения фруктов емкостью более 600 т и т.п. Для потребителей второй категории допускаются перерывы в электроснабжении на время включения резервного питания дежурным персоналом. Такие потребители, как правило, должны обеспечиваться сетевым резервом.

Потребителями третьей категории являются все остальные сельскохозяйственные потребители. Правилами устройства электроустановок перерыв в электроснабжении потребителей третьей категории допускается на время выполнения ремонта, но не более одних суток. У потребителей второй и третьей категорий перерывы в электроснабжении также приводят к убыткам, иногда очень ощутимым, но последствия, как правило, не являются причиной банкротства предприятия.

Трудности в обеспечении надежности электроснабжения в сельских электрических сетях создает противоречие между повышением категорийности потребителей, и тем самым, повышением требований к надежности электроснабжения, с одной стороны, и сокращением численности обслуживающего персонала и невысокой его квалификацией, с другой. Дополнительные трудности создает разбросанность и удаленность объектов от ремонтной базы, большая зависимость от погодных условий.