МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовому проекту по дисциплине «Электроэнергетическое оборудование»
для студентов очной формы обучения
2018
УДК 621.3
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине Электроэнергетическое оборудование для студентов направления подготовки: 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника,профиль: Электроснабжение
/ сост. И.В.Ковязина – Чайковский: ЧФ ПНИПУ, 2018. – С. 25
Рецензент
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ЛЭП | линия электропередачи |
ГПП | Главная понизительная подстанция |
ТП | Трансформаторная подстанция |
УН | Узел нагрузки |
ВВ | Высоковольтный выключатель |
АВ | Автоматический выключатель |
РТП | Распределительная трансформаторная подстанция |
ПУЭ | Правила устройства электроустановок |
ЭС | Электрическая система |
СИП | Самонесущий изолированный провод |
КЛ | Кабельная линия |
ВЛ | воздушная линия |
ПБВ | Переключение без возбуждения |
РПН | Регулирование под нагрузкой |
|
|
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Данные указания составлены применительно к курсовым проектам, выполняемых студентами, обучающимися по направлению подготовки 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника», по профилю «Электроснабжение». Основная цель пособия – оказать методическую помощь студентам при выполнении курсовой работы по дисциплине «Электроэнергетическое оборудование».
Настоящие указания содержат задание на курсовой проект, который охватывает комплекс вопросов программы курса «Электроэнергетическое оборудование».
Цель и задачи курсового проектирования
Целью курсового проектирования является закрепление и углубление знаний, полученных студентами при изучении теоретического курса дисциплины «Электроэнергетическое оборудование»
. В процессе работы над проектом студент приучается к рациональному использованию теоретических сведений и справочных материалов при решении вопросов проектирования как отдельных узлов электроустановки, так и подстанции в целом, получает навыки решения ряда задач, возникающих при проектировании электроустановок: выбора основного оборудования электрических станций и подстанций, разработки схем их первичных цепей, компоновке оборудования на территории распределительного устройства и т. д. Работая над проектом студент должен овладеть приемами использования полученных теоретических знаний при решении конкретных задач инженерной практики Оформляя результаты работы над проектом, студент должен научиться четко и в краткой форме обосновать в пояснительной записке все принятые решения, технически грамотно оформлять графическую часть проекта.
|
|
1.2. Состав курсового проекта
Курсовой проект состоит из двух частей. Первая часть включает в себя вопросы расчета электрических нагрузок (выбора проводов и кабелей, силовых трансформаторов). Вторая посвящена расчету потерь напряжения и разработке предложения для достижения регламентируемых нормативной документацией уровней отклонения напряжения у потребителя.
В курсовой проект включаются:
- титульный лист;
- реферат;
- содержание;
- введение;
- основное содержание работы (пояснительная записка);
- заключение;
- список использованной литературы;
- приложения;
- графическая часть.
1.3. Требования к оформлению пояснительной записки
Расчетная часть проекта выполняется в виде пояснительной записки в полном соответствии с [1] и ЕСКД.
Оформление и содержание курсового проекта должно отвечать требованиям действующих ГОСТов, норм, Правил устройства электротехнических установок, современной системе обозначения единиц (СИ). Работы оформляются на стандартных листах формата А4, заполненных с одной стороны через полтора интервала. Шрифт Times New Roman 14 пт междустрочный интервал 1,5. Выравнивание текста по ширине. Абзацный отступ 1,25 см. Заголовки выделяются полужирным. Латинские символы – курсивом. Для записи формул должен быть использован редактор формул (рекомендуется MathType).
Расчеты и данные к ним должны сопровождаться краткими пояснениями и ссылками на литературу. Ссылки на литературу производят в квадратных скобках, например [3], [7, §2.1], [6, кн. П, с. 215].
Формулам в тексте придается номер в круглых скобках, выровненных по правому полю страницы. Ссылки в тексте на порядковый номер формулы также даются в круглых скобках, например: «… ток плавкой вставки, вычисленной по формуле (28), …».
При расчетах формулы сначала производятся в буквенном выражении, а затем в цифровом, после чего сразу пишется ответ. Многократно повторяющиеся расчеты приводятся один раз, а результаты сводятся в таблицы. Небольшие таблицы располагают за абзацем, где была сделана ссылка на таблицу. Таблицы, занимающие больше половины страницы, выносятся на следующий отдельный лист. Ссылки в тексте на таблицы дают в сокращенном виде: табл. 1, табл. 5.2. В самой таблице, в верхнем левом углу указывают номер и название таблицы: Таблица 1 – ………….., Таблица 5.2 – …………... Сокращение слов в таблицах не допускается. Текст в головках таблиц и боковине необходимо писать горизонтально. Таблицы должны быть обязательно разлинованы по вертикали.
Текст должен быть лаконичным, логически связанным, расчеты после подробного изложения примера сводятся в таблицы указанной формы. Следует избегать изложения общеизвестных положений, например, по конструкции, принципу действия устройств и т. п. В пояснительной записке должны быть приведены рисунки и схемы, иллюстрирующие суть изложения. Формулы должны быть вписаны аккуратно.Список литературы приводится в конце работы и оформляется строго в установленной форме.
Объем пояснительной записки должен составлять 20–30 страниц,выполненных на белой писчей бумаге формата А4. Перечень вопросов, подлежащих рассмотрению в курсовом проекте, атакже примерные сроки их выполнения приведены в задании (прил. 1). 1.4 Требования к оформлению графической части проекта Графическая часть курсового проекта содержит 1 листа формата А2, гдеразмещаются:расчетную схему схема электрической сети, эпюры напряжения в узлах электрической цепи для всех рассчитываемых периодов без учета и с учетом компенсации потерь напряжения при встречном регулирования. На расчетной схеме в соответствии с действующими ГОСТамиЕСКД и [1] изображаются все выбранные элементы системы электроснабжения с указанием их типа и номинальных параметров. Кроме того наносятся значения мощностей на участках цепи в режиме зимний максимум 1.5 Защита курсового проекта Полностью оформленные материалы проекта представляются студентомруководителю в сроки, установленные графиком проектирования для курсового проекта После проверки, а при необходимости и после доработки, проект представляется к защите. Защита курсового проекта происходит в присутствии комиссии в составе трех человек – руководителя проекта и преподавателей дисциплин цикла. При защите студент должен сделать краткий доклад по результатам работы и ответить на предложенные ему вопросы.Курсовой проект предъявляется до зачетной недели.
|
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
На рисунке 1 приведена расчетная схема электрической сети, включающая главную понизительную подстанцию (ГПП), распределительную трансформаторную подстанцию (РТП) и трансформаторную подстанцию (ТП). Согласно варианту по таблице 1 выбирается детализированный в виде получасовых максимумов график активной нагрузки для ТП (P 3+ jQ 3) в различных режимах работы, а также коэффициенты мощности.
В таблице 2 представлены данные по потреблению РТП (P 2+ jQ 2) и дополнительным нагрузкам ГПП (P 1+ jQ 1) в виде среднеквадратичных нагрузок за смену и уровни напряжения на источнике питания в различных режимах работы относительно номинального.
В таблице 3 представлены значения номинальных напряжений различных частей сети, а также длины ВЛ и КЛ. Тема курсового проекта указывается как «Выбор электроэнергетического оборудования и регулирование напряжения в распределительной сети U 1/ U 2/ U 3 кВ» (Уровни напряжения следует указать согласно варианту).
Рисунок 1 – Расчетная схема
Таблица 1 – Детализированный график нагрузки за смену на шинах ТП
Вариант | Режим | Получасовые максимумы нагрузки P 3, кВт | cosφ3 | |||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15
| 16 | |||
1, 2, 3, 4, 5 | Лето min | 79 | 72 | 69 | 66 | 60 | 54 | 49 | 53 | 52 | 53 | 52 | 47 | 50 | 53 | 53 | 48 | 0,79 |
Лето max | 105 | 105 | 109 | 99 | 90 | 96 | 102 | 102 | 109 | 104 | 102 | 96 | 90 | 89 | 86 | 92 | 0,79 | |
Зима min | 80 | 74 | 67 | 63 | 57 | 62 | 61 | 61 | 65 | 59 | 59 | 56 | 58 | 58 | 59 | 60 | 0,78 | |
Зима max | 109 | 110 | 100 | 102 | 97 | 88 | 96 | 104 | 103 | 94 | 102 | 96 | 97 | 93 | 102 | 102 | 0,66 | |
6, 7, 8, 9, 10 | Лето min | 161 | 173 | 187 | 184 | 168 | 184 | 194 | 178 | 181 | 174 | 162 | 178 | 169 | 164 | 176 | 175 | 0,71 |
Лето max | 196 | 178 | 171 | 176 | 165 | 178 | 182 | 189 | 188 | 185 | 187 | 169 | 183 | 171 | 185 | 182 | 0,75 | |
Зима min | 164 | 152 | 143 | 144 | 149 | 145 | 149 | 159 | 167 | 151 | 147 | 157 | 170 | 156 | 168 | 182 | 0,72 | |
Зима max | 201 | 216 | 209 | 200 | 212 | 211 | 208 | 218 | 222 | 224 | 222 | 231 | 229 | 210 | 195 | 202 | 0,82 | |
11, 12, 13, 14, 15 | Лето min | 35 | 38 | 38 | 39 | 40 | 38 | 36 | 33 | 36 | 34 | 37 | 37 | 41 | 40 | 37 | 38 | 0,63 |
Лето max | 50 | 48 | 47 | 49 | 51 | 48 | 47 | 50 | 47 | 43 | 47 | 49 | 45 | 45 | 45 | 46 | 0,84 | |
Зима min | 43 | 46 | 47 | 51 | 48 | 49 | 44 | 47 | 50 | 45 | 43 | 45 | 41 | 44 | 44 | 44 | 0,81 | |
Зима max | 56 | 50 | 55 | 50 | 47 | 50 | 52 | 56 | 51 | 53 | 49 | 51 | 54 | 49 | 46 | 44 | 0,79 | |
16, 17, 18, 19, 20 | Лето min | 131 | 124 | 112 | 110 | 104 | 95 | 88 | 92 | 89 | 89 | 85 | 80 | 87 | 91 | 86 | 87 | 0,79 |
Лето max | 158 | 168 | 170 | 177 | 180 | 172 | 167 | 165 | 168 | 165 | 149 | 162 | 151 | 144 | 134 | 128 | 0,64 | |
Зима min | 146 | 135 | 125 | 123 | 126 | 115 | 104 | 109 | 115 | 124 | 133 | 133 | 138 | 133 | 139 | 146 | 0,61 | |
Зима max | 188 | 191 | 182 | 166 | 174 | 165 | 156 | 151 | 158 | 171 | 154 | 154 | 160 | 158 | 151 | 146 | 0,73 | |
21, 22, 23, 24, 25 | Лето min | 36 | 37 | 41 | 42 | 38 | 40 | 44 | 46 | 47 | 44 | 41 | 42 | 43 | 41 | 44 | 41 | 0,72 |
Лето max | 41 | 41 | 45 | 48 | 51 | 49 | 54 | 50 | 54 | 59 | 63 | 59 | 59 | 63 | 59 | 56 | 0,65 | |
Зима min | 37 | 33 | 34 | 31 | 28 | 29 | 28 | 28 | 25 | 28 | 30 | 28 | 27 | 29 | 32 | 33 | 0,78 | |
Зима max | 43 | 46 | 44 | 45 | 46 | 46 | 41 | 37 | 40 | 40 | 40 | 39 | 37 | 35 | 34 | 34 | 0,74 |
Таблица 2 – Уровни напряжения и нагрузки
Режим | Напряжение на источнике, о.е. | Среднеквадратичные мощности | ||||||||
Нечетный вариант | Четный вариант | Нечетный вариант | Четный вариант | |||||||
P 1, кВт | Q 1, квар | P 2, кВт | Q 2, квар | P 1, кВт | Q 1, квар | P 2, кВт | Q 2, квар | |||
Лето min | 1 | 0,95 | 10000 | 6500 | 900 | 600 | 7000 | 4000 | 250 | 100 |
Лето max | 1,02 | 0,98 | 14000 | 7000 | 1500 | 750 | 11000 | 5000 | 500 | 150 |
Зима min | 1,02 | 1,03 | 11000 | 6800 | 1000 | 700 | 9500 | 4000 | 350 | 150 |
Зима max | 1,11 | 1,07 | 16500 | 9000 | 1600 | 850 | 13200 | 5000 | 600 | 400 |
Таблица 3 – Параметры распределительной сети
Вариант | Номинальное напряжение, кВ | Длина, км | ||||
U 1 | U 2 | U 3 | ВЛ | СИП | КЛ | |
1, 6, 11, 16, 21 | 20 | 6 | 0,4 | 10 | 1 | 2 |
2, 7, 12, 17, 22 | 35 | 6 | 0,4 | 15 | 2 | 0,5 |
3, 8, 13, 18, 23 | 35 | 10 | 0,4 | 25 | 2,5 | 1 |
4, 9, 14, 19, 24 | 110 | 6 | 0,4 | 30 | 1 | 1,5 |
5, 10, 15, 20, 25 | 110 | 10 | 0,4 | 35 | 2 | 3 |
Задание:
1) По заданной схеме произвести расчет нагрузок трансформаторов и питающих линий по среднеквадратичной нагрузке в режиме летнего и зимнего максимума;
2) Произвести выбор оборудования кабельной и воздушной линий, трансформаторов и коммутационной аппаратуры.
3) Проверить возможность снижения сечения кабельной линии с учетом неравномерности нагрева жилы током нагрузки в режиме летних и зимних максимальных нагрузок (следует принять температуру наружного воздуха летом +35°C, зимой – -5°C);
4) Рассчитать потери напряжения и построить эпюру отклонения напряжения в сети в четырех режимах работы: летний минимум, летний максимум, зимний минимум, зимний максимум.
5) Уточнить выбор питающих трансформаторов с учетом требуемых диапазонов регулирования напряжения.
6) Выбрать закон регулирования напряжения для заданных параметров сети в различных режимах работы;
7) Построить результирующую эпюру напряжения с учетом регулирования для каждого из режимов работы;
8) Сделать выводы по проделанной работе.