Зайцев Г.З., Джаншиев С.И. Дипломное проектирование. Методические указания к выполнению дипломного проекта (работы)
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Северо-Западный государственный заочный технический университет
Кафедра электроснабжения
Дипломное проектирование
Методические указания к выполнению
дипломного проекта (работы)
Энергетический институт
Специальность
140211 – электроснабжение
Санкт-Петербург
2006
2
Утверждено редакционно-издательским советом университета
УДК 621.31
Дипломное проектирование. Методические указания к выполнению
дипломного проекта (работы). - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006.
Методические указания соответствуют требованиям государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования по
специальности 140211.65 – электроснабжение.
Изложены общие требования к дипломному проекту (работе), приведены
примерные темы дипломных проектов (работ) с подробным изложением
содержания
отдельных разделов, с перечнем чертежей, приведены также
приложения с таблицами условных графических изображений элементов
электрических схем, буквенных обозначений элементов, со шкалой
стандартных масштабов и видом штампа для чертежа.
Рассмотрено на заседании кафедры электроснабжения 29 марта 2006г.,
одобрено методической комиссией энергетического факультета 30 марта
2006 г.
Рецензенты: кафедра электроснабжения (Е.А. Родченко, канд.
техн. наук,
доц.), М.И. Божков, канд. техн. наук, ген. директор НПЦ АПЭС
Составители: Г.З. Зайцев, канд .техн .наук, проф.,
С.И. Джаншиев, канд. техн. наук, доц.
© Северо-Западный государственный заочный технический университет,
2006
3
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Процесс подготовки специалиста в вузе завершается выполнением
выпускной работы – дипломного проекта или дипломной работы. Дипломный
проект предполагает не только выполнение расчётов, но и наличие
конструкторских разработок и планировочных решений. Дипломная работа не
требует разработки конструктивно-планировочных чертежей и заключается в
основном в выполнении инженерных расчётов. Основную массу выпускных
работ должны составлять дипломные проекты.
Цель выполнения выпускной работы – систематизация, расширение и
закрепление теоретических знаний, полученных в вузе путем самостоятельного
решения инженерных задач. При выполнении дипломного проекта (работы)
выявляется наличие у молодого специалиста творческого подхода к решению
практических задач, его готовность к самостоятельной инженерной
деятельности. Дипломник как автор проекта (работы)
один несёт
ответственность за принятые в проекте (работе) технические решения, за
правильность расчетов и обоснованность рекомендаций, он имеет право на
принятие решений, не санкционированных руководителем проекта (работы)
или консультантом. Он должен уметь защитить принятые решения перед
государственной комиссией.
Темы дипломных проектов (работ) могут быть предложены либо самими
студентами, либо кафедрой. Они
должны соответствовать специальности
(специализации) выпускника.
Возможные темы дипломных проектов и работ могут быть разделены на
три группы:
а) темы, охватывающие все основные вопросы проектирования системы
электроснабжения объекта;
б) темы, требующие углублённой проработки специальных вопросов
электроснабжения;
в) темы научно-исследовательского характера.
Темы первой группы включают все основные вопросы электроснабжения
объекта – промышленного
предприятия, промышленной зоны, небольшого
города, крупного посёлка, района города, сельского района,
электрифицированного транспорта.
К этой же группе тем относятся темы, связанные с разработкой
электроснабжения и электрооборудования крупных общественных зданий,
офисов, торговых центров, элитных жилых зданий и комплексов, а также
специфических объектов (стадионов, морских защитных сооружений,
автотранспортных коммуникаций и т.п.)
Вторая группа тем посвящена углублённому рассмотрению отдельных
вопросов. Это могут быть, например, проекты (работы) по регулированию
напряжения, определению условий пуска и самозапуска мощных
электродвигателей, компенсации реактивной мощности, расчету и анализу
надёжности электроснабжения, по энергосбережению в системах
4
электроснабжения, по автоматизированному управлению системами
электроснабжения, их релейной защите и автоматике и т.п.
Темы научно-исследовательского характера отличаются от предыдущих
наличием в них элементов исследования – теоретического или
экспериментального, - в результате которого могут быть установлены или
подтверждены некоторые закономерности, предложены новые технические
решения. Примерами таких тем являются: технико-экономический анализ
типовых
схем подстанций, статистический анализ режимов
электропотребления, анализ влияния загрязненности атмосферы на надёжность
электроснабжения, анализ перенапряжений в системах электроснабжения,
исследование переходных режимов в системах электроснабжения и др.
При проектировании систем электроснабжения промышленных
предприятий следует руководствоваться нормами технического
проектирования, разработанными ОАО Тяжпромэлектропроект, а именно:
- Электроснабжение промышленных предприятий. Нормы
технологического проектирования НТП ЭПП
-94.-М.: 1994;
- Проектирование силовых электроустановок промышленных предприятий.
Нормы технологического проектирования. - М.:1999.
При разработке городских (поселковых) электрических сетей следует
ориентироваться на следующие нормативные документы:
- Инструкция по проектированию городских электрических сетей. РД
34.20.185-94.-М.: Энергоатом-
издат, 1995;
- Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных
зданий. СП 31-110-2003.-
М.: Госстрой России, 2004.
При этом следует
учитывать, что нормы, приведенные в главе 6 СП 31-110-
2003, отменяют и заменяют нормы, приведенные в главе 2 РД 34.20.185-94, а
также уточнение классификации электроприемников городских сетей в главе 5
СП 31-110-2003 по сравнению с классификацией, приведенной в приложении 2
РД 34.20.185-94.
При разработке проектов электроснабжения, электрооборудования и
электроосвещения жилых и общественных зданий также следует учитывать
нормы и требования
СП 31-110-2003.
При разработке проектов сельских электрических сетей необходимо
учитывать нормы и требования Руководящих материалов по проектированию
электроснабжения сельского хозяйства, разработанных Сельэнергопроектом, и
нормы технологического проектирования электрических сетей
сельскохозяйственного назначения (Сельэнергопроект, М., 1988).
Во многих дипломных проектах один из основных элементов системы
электроснабжения объекта является подстанция напряжением 35 кВ и выше.
При проектировании таких
подстанций следует руководствоваться
Рекомендациями по технологическому проектированию подстанций
переменного тока с высшим напряжением 35 – 750 кВ, утвержденными
приказом №288 от 30.06.2003 г. Минэнерго России.
5
В тех случаях, когда в объеме проекта входит линия электропередачи 35
кВ и выше, следует учитывать Рекомендации по технологическому
проектированию воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и
выше, утвержденные приказом №284 от 30.06.2003 г. Минэнерго России.
При выполнении любого проекта (работы) должны быть соблюдены все
требования и рекомендации действующих Правил устройства
электроустановок (ПУЭ), относящихся
к проектируемому объекту.
В тех случаях, когда в двух или нескольких нормальных документах,
утвержденных соответствующими государственными органами; имеются
различающиеся указания (нормы), предпочтение имеет норма, приведенная в
более позднем документе.
Общие вопросы организации дипломного проектирования, общие
требования к оформлению расчётно-пояснительной записки и графической
части проекта изложены в брошюре «Проектирование дипломное.
Общие
положения. Оформление пояснительной записки. Оформление графической
части. СТП 001 – 98», изданной для студентов всех специальностей СЗТУ.
6
2. ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ
1. Электроснабжение цеха.
2. Электроснабжение города, посёлка или одного из районов города.
3. Электроснабжение сельскохозяйственного района.
4. Система внешнего электроснабжения промышленного (городского,
Электроснабжение промышленного предприятия.
5. сельскохозяйственного) района или промышленного предприятия.
6. Электроснабжение, электрооборудование и электроосвещение
общественного здания (элитного жилого дома).
7. Внутризаводская (внутриобъектная) электростанция.
8. Реконструкция электроснабжения промышленного предприятия,
городского или сельскохозяйственного района.
9.
Релейная защита и автоматизация системы электроснабжения
объекта.
10. Расчеты пуска и самозапуска электродвигателей в системах
электроснабжения промышленных предприятий.
11. Расчёты и оптимизация режимов реактивной мощности и
напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий.
12. Технико-экономический анализ надёжности системы
электроснабжения промышленного предприятия.
13. Автоматизированная система управления электроснабжением
промышленного предприятия.
7
3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ
ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ
Тема 1.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Основные исходные данные
1. Ситуационный план промышленного предприятия.
2. Площади отдельных цехов.
3. Установленные мощности, количество и номинальные напряжения
отдельных видов электроприёмников каждого цеха.
4. Требования потребителей к обеспечению надёжности электроснабжения
каждого цеха (корпуса).
5. Режим работы предприятия или число часов использования максимума
нагрузки.
6. Характеристика производственных помещений с точки зрения среды
(
нормальные, пожароопасные, взрывоопасные, сырые и т.п.).
7. Напряжения внешнего источника питания или нескольких источников.
8. Характеристики источников питания, необходимые для расчёта токов
короткого замыкания.
Кроме того, в случае необходимости дополнительно могут быть заданы:
- данные о регулировании напряжения в энергосистеме;
оптимальный tg φ или максимально допустимая реактивная нагрузка
предприятия в часы максимума
нагрузки энергосистемы;
- очерёдность и сроки ввода цехов (при поэтапном сооружении
предприятия) или данные о
перспективе роста нагрузки
Содержание пояснительной записки
Введение.
Исходные данные.
1. Расчет электрических нагрузок по цехам предприятия (включая наружное
освещение) и по предприятию в целом.
2. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов главной понизительной
подстанции (ГПП).
3. Выбор принципиальной электрической схемы ГПП и режима работы
нейтралей трансформаторов.
4. Расчёт токов короткого замыкания, выбор аппаратов и токоведущих частей
распределительных устройств (РУ) ГПП. Определение минимально
допустимого сечения кабелей по условию термической стойкости к токам
короткого замыкания.
5. Компоновка ГПП. Конструктивные решения.
6. Выбор места расположения ГПП (с учётом её компоновки).
8
7. Выбор конструкции питающих линий и сечения их проводов (кабелей).
8. Выбор числа, мощности и типа распределительных трансформаторов, типа и
мест расположения цеховых подстанций.
9. Выбор схемы, конструкции и способов прокладки распределительной сети
10(6) кВ. Выбор типа и сечения кабелей (проводов) распределительной сети.
10. Компенсация реактивной мощности в сетях до и выше 1000 В.
11. Регулирование напряжения.
12. Релейная защита и автоматика системы электроснабжения.
13. Система учёта и измерения электроэнергии.
14. Защита оборудования ГПП от прямых ударов молнии и перенапряжений.
Расчёт и конструктивное выполнение.
15. Вопросы безопасности жизнедеятельности.
16. Организация эксплуатации. Сметно-финансовый расчёт. Технико-
экономические показатели (ТЭП) проекта.
Примерный перечень чертежей
1. Ситуационный план промышленного предприятия
с указанием картограммы
нагрузок, трасс линий и мест расположения подстанций.
2. Принципиальная схема электроснабжения промышленного предприятия.
3. Однолинейная схема ГПП с указанием установленной аппаратуры,
принятых устройств автоматики и релейной защиты, а также уставок защиты.
4. Принципиальные схемы релейной защиты и автоматики.
5. План и поперечные разрезы ГПП.
6. Технико-экономические показатели проекта.
Тема 2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА
Основные исходные данные
1. План цеха с изображением на нем основного технологического
оборудования с электроприемниками (ЭП).
2. Перечень ЭП по участкам (отдельным) с указанием рода тока, номинальных
напряжения и мощности, их количество, назначения, режима работы.
3. Категории электроприемников, число смен, годовое число часов
использования максимума нагрузки или суточные и годовой графики
электрических
нагрузок.
4. Характеристика условий среды производственных помещений.
5. Сведения об источниках питания (расстояния, мощности короткого
замыкания и т.п.).
9
Содержание пояснительной записки
Введение.
Исходные данные.
1. Краткая характеристика технологического процесса и основных
электроприемников, участвующих в нем.
2. Расчет электрических нагрузок по проектируемым участкам, отделениям
или по проектируемым присоединениям групп электроприемников к
распределительным пунктам (РП) или шинопроводам.
3. Светотехнический и электротехнический расчет освещения (для одного из
отделений – методом коэффициента использования светового потока
или
точечным методом, для остальных – методом удельной мощности).
4. Выбор типа, числа и мощности цеховых трансформаторов, числа,
конструктивного пополнения и мест расположения цеховых подстанций (ТП).
5. Составление возможных электрических схем питания и распределения
электроэнергии; возможные конструктивные решения.
6. Выбор сечений, марок, типов проводов, кабелей, шинопроводов для
возможных вариантов схем; проверка на потерю
напряжения.
7. Технико-экономическое сравнение и выбор варианта сети.
8. Компенсация реактивной мощности.
9. Расчет токов короткого замыкания.
10. Выбор и проверка коммутационной и защитной аппаратуры.
11. Защита и автоматика.
12. Молниезащита и заземление.
13. Вопросы безопасности жизнедеятельности.
14. Организация эксплуатации и сметно-финансовый расчет.
Примерный перечень чертежей
1. План цеха с силовыми сетями.
2. Однолинейная схема электроснабжения цеха (до силовых РП и
магистральных осветительных щитов).
3. План участка (отделения) или цеха в целом с осветительными сетями.
4. Конструктивный чертеж РП или ТП.
5. План участка (отделения) с распределительными силовыми сетями от
силовых РП или шинопроводов к отдельным электроприемникам.
6. Технико-экономические
показатели.
Тема 3. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДА, ПОСЁЛКА ИЛИ ОДНОГО ИЗ РАЙОНОВ
ГОРОДА
10
Тема 4. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО РАЙОНА
Исходные данные, содержание пояснительной записки и графический
материал этих двух тем в основном аналогичны исходным данным,
содержанию и графическому материалу темы 1. Следует учесть, что задача
компенсации реактивной мощности в сетях объектов, рассматриваемых в
темах 3 и 4, обычно не возникает в связи со сравнительно небольшими
реактивными нагрузками.
Тема 5
. СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО
( ГОРОДСКОГО, СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО) РАЙОНА ИЛИ
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Основные исходные данные
1. Данные, необходимые для определения расчетных нагрузок.
2. Требования потребителей к надёжности электроснабжения.
3. Данные источников питания (расстояния, напряжения, мощности, мощности
короткого замыкания).
4. Требования к конструктивному исполнению питающих линий.
5. Данные о числе, суммарной длине и конструктивном исполнении линий,
отходящих от приёмной подстанции.
6. Требования к конструктивному выполнению пункта
приёма электроэнергии
(ГПП, ПГВ).
7. Данные о климатических условиях.
8. Годовое число (числа) часов использования максимума нагрузки
потребителя в целом или входящих в него отдельных объектов.
9. Данные о необходимости компенсации реактивной мощности в узле
нагрузки.
Содержание пояснительной записки
Введение.
Исходные данные.
1. Расчет электрических нагрузок объекта.
2. Подбор и описание возможных
вариантов внешнего электроснабжения.
3. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов на приёмной подстанции
для каждого из вариантов.
4. Выбор конструктивного исполнения, типов опор, материала и сечения линий
по каждому варианту (включая проверки по условиям коронирования,
механической прочности и т.п.)
5. Выбор схемы электрических соединений приёмной подстанции по
вариантам.