Методические указания к курсовому проекту
по курсу «Электрические сети»
Для студентов специальности
140106 «Энергообеспечение предприятий»
всех форм обучения
Мурманск
Составитель – Наталья Юрьевна Иванникова, доцент кафедры «Электрооборудования судов»
Рецензент – Г.А. Александров, технический директор "Северных электрических сетей" ОАО "Колэнерго"
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой
«03» октября 2007 г, протокол № 1
Редактор
Корректор
Мурманский Государственный технический университет, 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Введение...................................................................................................................3
1. Задание на проектирование......................................................................4
2. Содержание и оформление курсового проекта......................................4
3. Общие указания........................................................................................6
Часть 1. Проект электрификации района.............................................................7
1.1. Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии........................................................................................................7
1.2. Предварительные соображения по выбору конструкции и номинального напряжения линий сети................................................................8
1.3. Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях.........................................................................................10
1.4. Анализ и обоснование схем электрической сети................................11
1.5. Технико-экономическое сравнение вариантов. Выбор и обоснование оптимального варианта электрической сети......................................................16
1.6. Электрический расчет основных режимов работы сети....................19
1.7. Выбор средств регулирования напряжения........................................20
1.8. Технико-экономические показатели сети...........................................21
Часть 2. Расчет проводов и тросов на механическую прочность....................21
Литература............................................................................................................23
ВВЕДЕНИЕ
Развитие отраслей народного хозяйства, модернизация производства ставит перед инженером-электриком ответственные задачи, одна из которых – проектирование электрических систем и сетей.
Впервые с разработкой указанных вопросов будущий инженер-электрик встречается в курсовом проектировании, являющимся важным элементом учебной работы. Оно способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных на лекциях и практических занятиях, и воспитанию навыков самостоятельности при принятии решений, обоснованных как с технической, так и с экономической сторон.
Данные методические указания предназначены для студентов специальности 140106 «Энергообеспечение предприятий», выполняющих проект по курсу «Электрические сети». При их составлении использованы обширная учебная и справочная литература, а также разработки Норильского индустриального института. Данные методические указания не претендуют на полное изложение всех вопросов, связанных с проектированием электрических систем, и не могут заменить соответствующих учебников и справочной литературы [1-18]. Краткие рекомендации, приводимые ниже, должны сформулировать задачи, а также дать возможность студенту представить необходимый объем работы и последовательность ее выполнения, пояснить методику решения некоторых технико-экономических вопросов, т.е. служить руководством к действию.
Задание на проектирование
Темой проекта по курсу «Электрические сети» является составление технического проекта на стадии проектного задания электрифицируемого района, электроснабжение которого осуществляется от источника питания с номинальным напряжением на шинах 330/220/110/35 кВ. Параметры нагрузок и планы электрифицируемых районов выдаются преподавателем.
Содержание и оформление курсового проекта
Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом порядка 50 страниц рукописного текста и двух чертежей 24 формата.
Расчетно-пояснительная записка – основная часть проекта, содержащая методы исследования и расчета, в краткой и четкой форме раскрывающая замысел проекта. Стержневым элементом пояснительной записки должны служить технико-экономические расчеты, их анализ и соответствующие выводы.
Последовательность приведения информации в разделах расчетно-пояснительной записки должна быть следующей:
• формулировка задачи, которую следует решить;
• пояснение методики, с помощью которой автор проекта предполагает решать поставленную задачу;
• само решение, базирующееся на расчетах;
• выводы по разделу.
Указанная последовательность должна неукоснительно соблюдаться. При выполнении расчетов вначале необходимо указать формулу, пояснив параметры, входящие в нее и указать источник информации. Затем произвести подстановку числовых значений и выполнить расчеты с указанием размерности полученных параметров. Если в данном разделе имеет место ряд однотипных вычислений, то расчеты делают только для одного случая, а все остальные целесообразно сводить в таблицы. Таблицы пояснительной записки должны удовлетворять требованиям простоты и наглядности. В методических указаниях приводится форма некоторых таблиц, например, таблицах 1-5, 8, 9. Во всех остальных случаях форму сводных таблиц студент должен разработать самостоятельно.
Завышенный объем расчетно-пояснительной записки является недостатком курсового проекта. Текст должен поясняться схемами, которые изображаются с соблюдением соответствующих стандартов. Допускается листы пояснительной записки выполнять без рамки. Нумерация страниц проставляется в правом верхнем углу.
При выполнении проекта необходимо применять Международную систему единиц СИ [5]. Обозначения должны соответствовать государственным стандартам с использованием кратных и дольных единиц, например, А, кА, В, кВ, Вт, кВт, МВт, В·А, кВ·А, MB·А, вар, квар, Мвар, кВт·ч, МВт·ч, Ом, кОм и т.д. Сокращения в тексте не допускаются, за исключением общепринятых, например, ВЛ, ЛЭП, ГПП и др.
В пояснительную записку включается: титульный лист, задание на проектирование, оглавление, введение, главы пояснительной записки, состоящие из двух частей: Часть 1 (Проект электрификации района) и Часть 2 (Расчет проводов и тросов на механическую прочность), заключение, список использованной литературы.
Титульный лист выполняется из плотной белой бумаги по форме, приведенной в приложении 3. Задание выдается преподавателем индивидуально каждому студенту в соответствии с вариантами нагрузок, схем электрифицируемого района (приложения 1 и 2), а также его климатических условий. Задание выполняется на соответствующем бланке.
В оглавлении приводятся порядковые номера и полное наименование разделов или подразделов с указанием соответствующих страниц.
Во введении показывается состояние и перспективы развития рассматриваемого вопроса. Последнее должно базироваться на основных документах партии и правительства. Объем введения не должен превышать одной страницы. Основное содержание пояснительной записки должно включать рассмотрение следующих разделов:
Часть 1. Проект электрифицируемого района
1.1 Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии.
1.2 Предварительные соображения по выбору конструкции и номинального напряжения линий сети.
1.3 Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях.
1.4 Анализ и обоснование схем электрической сети.
1.5 Технико-экономическое сравнение вариантов. Выбор и обоснование оптимального варианта электрической сети.
1.6 Электрический расчет основных режимов работы сети.
1.7 Выбор средств регулирования напряжения.
1.8 Технико-экономические показатели сети.
Часть 1 составляет порядка 80% объёма всего проекта.
Часть 2. Расчёт проводов и тросов на механическую прочность
2.1 Расчет удельных нагрузок, действующих на провода и тросы.
2.2 Определение критических пролетов.
2.3 Нахождение напряжений в проводе (тросе) при расчетных сочетаниях климатических условий.
2.4 Определение стрелы провеса провода (троса) для выбранных расчетных режимов.
В заключении необходимо подвести итог выполненной работы, т.е. в виде ряда пунктов сформулировать основные технико-экономические результаты (как положительные, так и отрицательные), полученные в ходе проектирования.
Список литературы указывают в конце пояснительной записки с соблюдением современных требований. Примером может служить список литературы данных методических указаний. Ссылка на используемую литературу дается в виде цифры в квадратных скобках.
Графическая часть проекта представляет собой однолинейную схему электрифицируемого района и план подстанции. Они, так же как и расчетно-пояснительная записка, выполняется в соответствии с правилами единой системы конструкторской документации – ЕСКД [5]. Электрические схемы изображают согласно ГОСТ 2.701-76, ГОСТ 2.702-75, ГОСТ 2.705-70, ГОСТ 2.721-74 - ГОСТ 2.748-68, ГОСТ 2.750-68 - ГОСТ 2.755-74 и другим современным стандартам, вышедшим на момент защиты курсового проекта.
На схеме электрифицируемого района необходимо показывать все аппараты напряжением 35 — 330 кВ (выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели). Ступень 6-10 кВ и источник питания изображают упрощенно (секционная система шин и коммутационные аппараты). На схеме непосредственно над соответствующим участком линии в виде таблички указывают его длину, марку и сечение провода, перетоки мощностей Р и Q. Непосредственно у подстанции указывают мощность ее нагрузки и напряжение на низкой стороне во всех расчетных режимах, а так же выбранное положение ответвлений РПН трансформатора.
З. Общие указания
Расчетно-пояснительную записку составляют с первого дня работы, давая в систематизированном виде обоснование всех принимаемых решений. Представление о проекте как о совокупности различных расчетов является серьезной ошибкой. Расчеты играют только вспомогательную роль. Здесь важное значение приобретает опыт и инженерная интуиция.
Поскольку последних, как правило, у студентов нет, то особую роль при курсовом проектировании имеют консультации руководителя. Каждое принимаемое в проекте решение должно быть аргументированным с технико-экономической точки зрения и не может быть объяснено наличием аналога в литературе.
Часть 1. Проект электрификации района
Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии
Главной задачей этого раздела является максимально полный подбор исходного материала для дальнейшего проектирования, в ходе которого необходимо определить следующее: особенности рельефа местности (заболоченность, наличие водных преград и т.д.); данные по климатическим условиям (температуру, скоростной напор ветра, гололед; значения скоростного напора ветра и гололеда устанавливают для заданного района страны в соответствии с [9]); взаимное расположение отдельных потребителей (групп) и источников питания; особенности каждого потребителя. Исходные данные свести в таблицу 1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Обозначение потребителей | Состав потребителей по категориям | Время использования max нагрузки, ч/год | Режим максимальной нагрузки | Режим минимальной нагрузки | |||||||
| категории | % | S, МВ·А | P, МВт | Q, Мвар | Cos φ | S, МВ·А | P, МВт | Q, Мвар | Cos φ | ||
| А | I и II | ||||||||||
| III | |||||||||||
| Б | I и II | ||||||||||
| III | |||||||||||
| В | I и II | ||||||||||
| III | |||||||||||
| Г | I и II | ||||||||||
| III | |||||||||||
| Д | I и II | ||||||||||
| III |
