Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии

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