《农业工程概论》第三章 农业电气化及农业应用电子技术.ppt

第三章 农业电气化及农业应用电子技术 一、农村电气化在农业经济发展中的作用 电能的三个优点： 1、便于转换——光、热、风、核能等机械能、 热、光等； 2、便于输送； 3、便于控制。 二、农村供电 §1 农村电气化 供电电源的几种形式 （一）大电网供电—— 城市、农村联网，2～3级变压，采用三相、单相混合供电方式；跨步电压。 （二）小水电供电——四极发电机 （电机转速n=60f/p p——磁极数；f——频率） 1、发出的功率： ※ A——系数； H——净水头（m） Q——流量（m3/s）。 中国地域辽阔、河流众多，流域面积在100平方公里以上的河流有5000多条。除大江大河干流外，中、小支流遍布全国。我国小水电(指总装机容量l2000千瓦及其以下，或单机容量6000千瓦及其以下的水电站)资源曾先后进行三次普查。据普查资料统计。理论蕴藏量为1.5亿千瓦，相应的年发电量力13000亿千瓦小时，可开发资源为7000万千瓦左右，相应的年发电量为2000一2500亿千瓦小时。日前，已开发的小水电资源仅占可开发资源的12.5%，所以，待开发的小水电资源潜力很大。 中国小水电资源的特点有三：一是蕴藏量大，分布面广。全国2300多个县中，有1104个县的小水电可开发资源超过10000千瓦，其中有470多个县有10000—30000千瓦、500个个县可达30000—100000千瓦、134个县可达100000千瓦以上；二是蕴藏量多集中于国家电网供电范围以外的地区；三是水资源在地区上分布不平衡，一般地说，东南地区多，西北地区少。 2、主要设备： 拦河坝、水轮机、发电机、变压器， 另外： 调节水轮机进水量——稳定转速；自动调节励磁电流。 3、潮汐能开发：中国海岸长达2万多公里。可开发的潮汐能蕴藏量为580亿千瓦小时，可装机2000万千瓦，主要集中在华东地区。 （三）小火电供电—— 500～几千kW小火电，一般以煤为燃500kW 多采用柴油机组 、小型火力发电厂主要设备：锅炉、汽轮机、发电机等； ③全自动化型—— 各参数实行监控，自动报警， 采用微机控制。 2、柴油发电机组： ①普通型——人工操作； ②应急自动型—— 断电时，10秒之内自动启供电； 来电时，2分钟内自动退出； 柴油发电机组 燃气发电机组 （四）风能和太阳能发电 1、风力发电机： 小型 9kW； 中型 10～99kW； 大型 ≥100kW ① 小型风力发电机： 50～100W，牧区家庭用。 如：风轮直径2m，2个叶片，起动风速 3m/s，额定风速7m/s，Nen=100W， 与6FC-120铅蓄电池配套，全部重 量100kg。 ② 中型风力发电机： 风轮直径10～21m，3个叶片，起动 风速4m/s，额定风速10～11m/s， Nen=10～55kW。      ③大型风力发电机： 单位kW的造价高，调速、调向及控 制技术复杂，目前仍处于研制、试验阶 段。 ※ 硅光电池，转换效率10%左右；还有砷化 镓光电池等。用于航标灯等，（开发材料， 减低成本是关键） 2、太阳能发电——光电池： 太阳能光伏电站 三、农村用电 （一）农业排灌及供水 1、农业排灌 l 大型轴流式水泵—— 采用三相绕线型异步电动机—— 提高起动扭矩； l常年运行的排灌设备—— 采用过激运行的三相同步电动机，以改善电网功率因数； ※     及时切断空载或调整轻载运行的排灌用变压器，以减少能耗。 l小功率排灌设备—— 采用三相鼠笼型异步电动机。 水泵、密闭压力罐、压力表、继电器、管网等； 2、农村供水 ① 有塔式供水—— 水塔的水池要安装高水位和低水位2个继电器； ②无塔式供水—— ※定期打开罐底的“放空阀门”和“进气阀门”， 充进新鲜空气。 国产丫系列电动机，相电压380V （二）农业电力拖动： l  ②“△”接法：（功率4kW的电机） l连接： ①“丫”（星形）接法：（功率3kW的电机） l短路和过载保护—— 一般5.5kW的三相异步电动机，多采用过载保护自动空气开关，进行控制和保护。 l  转向： 任意