Синенко Л.С., Сизганова Е.Ю., Попов Ю.П. Электроснабжение. Версия 1.0

Подождите немного. Документ загружается.

2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА

2.2. Содержание разделов и тем лекционного курса



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -11-

Раздел 1.4. Выбор схем напряжений и схем присоединения промыш-

ленных предприятий к субъектам электроэнергетики (аудиторные занятия

2 часа).

Тема 1.4.1. Схемы присоединения и выбор питающих напряжений.

Тема 1.4.2. Источники питания потребителей и построение схемы

электроснабжения.

Тема 1.4.3. Надежность электроснабжения потребителей.

Тема 1.4.4. Выбор месторасположения источников питания

Раздел 1.5. Схемы и конструктивное исполнение главных понизи-

тельных и распределительных подстанций (аудиторные занятия 2 час

а).

Тема 1.5.1. Исходные данные и выбор схемы ГПП.

Тема 1.5.2. Выбор силовых трансформаторов.

Тема 1.5.3. Схемы блочных подстанций пятого уровня.

Тема 1.5.4. Схемы специфических подстанций.

Тема 1.5.5. Компоновка открытых и закрытых распределительных

устройств (подстанций).

Раздел 1.6. Схемы электроснабжения в сетях напряжением до 1 кВ

переменного и до 1,5 кВ постоянного тока (аудиторные занятия 2 час

а).

Тема 1.6.1. Цеховые подстанции третьего уровня системы электро-

снабжения.

Тема 1.6.2. Выбор трансформаторов для цеховых подстанций.

Тема 1.6.3. Размещение и компоновка подстанций ЗУР.

Тема 1.6.4. Распределительные устройства 2УР.

Тема 1.6.5. Преобразовательные установки и подстанции.

Раздел 1.7. Транспорт (канализация) электрической энергии (аудитор-

ные занятия 1 час, самостоятельная работа 6 часов).

Тема 1.7.1. Общие сведения о способах передачи и распределения

электроэнергии.

Тема 1.7.2. Воздушн

ые линии электропередач.

Тема 1.7.3. Кабельные линии.

Тема 1.7.4. Прокладка кабелей в траншеях.

Тема 1.7.5. Прокладка кабелей в блоках.

Тема 1.7.6. Прокладка кабелей в кабельных сооружениях.

Тема 1.7.6. Токопроводы.

Модуль 2. Выбор и расчет элементов систем электроснабжения.

Раздел 2.1. Выбор сечений проводов и жил кабелей (аудиторные

занятия 2 часа).

2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА

2.2. Содержание разделов и тем лекционного курса



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -12-

Тема 2.1.1. Выбор сечений жил кабелей и проводов воздушных линий

по нагреву расчетным током.

Тема 2.1.2. Выбор сечений жил кабелей по нагреву током короткого

замыкания.

Тема 2.1.3. Выбор сечений жил кабелей и проводов воздушных линий

по потерям напряжения.

Тема 2.1.4. Выбор сечений жил кабелей и проводов по экономическим

соображениям.

Раздел 2.2. Расчет токов короткого замыкания (аудиторные занятия 2 часа).

Тема 2.2.1. Короткое замыкание в симметри

чной трехфазной цепи

промышленного предприятия.

Тема 2.2.2. Определение значений токов короткого замыкания в электро-

установках выше 1 кВ.

Тема 2.2.3. Короткое замыкание в сетях напряжением до 1 кВ.

Раздел 2.3. Выбор аппаратов и токоведущих устройств в электрических

установках (аудиторные занятия 2 часа).

Тема 2.3.1. Выбор аппаратов по номинальным параметрам.

Тема 2.3.2. Выбор высоковольтных выключ

ателей (ячеек).

Тема 2.3.3. Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей.

Тема 2.3.4. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей.

Тема 2.3.5. Выбор реакторов.

Тема 2.3.6. Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.

Тема 2.3.7. Проверка токоведущих устройств на термическую и дина-

мическую стойкость.

Раздел 2.4. Шины и шинопроводы в системах электроснабжения (ауди-

торные занятия 2 часа).

Тема 2.4.1. Распределение тока по сечению шин из цветного мет

алла.

Тема 2.4.2. Определение активного и реактивного сопротивлений

шино-провода.

Тема 2.4.3. Потери мощности и напряжения в шинопроводах.

Тема 2.4.4. Выбор сечения шинопроводов.

Тема 2.4.5. Проверка выбранного сечения шинопроводов.

Тема 2.4.6. Колебания шинопроводов, имеющих поворот (отклонение

от прямой).

Раздел 2.5. Установки наружного и внутреннего освещения (ауди-

торные занятия 2 часа).

Тема 2.5.1. Системы и виды освещения.

Тема 2.5.2. Нормирование и устройство освещен

ия.

Тема 2.5.3. Расчет осветительной установки.

Тема 2.5.4. Электроснабжение осветительных установок.

Раздел 2.6. Защитные методы электробезопасности. Режим нейтрали

ис-точников и приемников электроэнергии, заземляющие устройства (ауди-

торные занятия 2 часа, самостоятельная работа 6 часов).

2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА

2.2. Содержание разделов и тем лекционного курса



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -13-

Тема 2.6.1. Классификация электротехнических установок относи-

тельно мер электробезопасности.

Тема 2.6.2. Выбор режима работы нейтрали в установках выше 1000 В.

Тема 2.6.3. Выбор режима работы нейтрали в установках до 1000 В.

Тема 2.6.4. Заземляющие устройства.

Тема 2.6.5. Требования к заземляющим устройствам.

Тема 2.6.6. Расчет заземляющих устройств.

Тема 2.6.7. Электрокоррозия подземных сетей блуждающими токами.

Тема 2.6.8. Расчет молниезащитных устройств, зданий и сооружений.

Модуль 3. Оптимизация режимов и основы проектирования систем

электроснабжения.

Раздел 3.1. Пуск и самозапу

ск электрических двигателей (аудиторные

занятия 1,5 часа).

Тема 3.1.1. Общая характеристика асинхронных электродвигателей с

короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей.

Тема 3.1.2. Пуск и самозапуск асинхронных и синхронных двигателей.

Раздел 3.2. Качество электрической энергии (аудиторные занятия

2 часа).

Тема 3.2.1. Нормы качества электрической энергии и област

ь их

применения в системах электроснабжения.

Тема 3.2.2. Отклонения и колебания напряжения.

Тема 3.2.3. Несинусоидальность и несимметрия напряжения.

Тема 3.2.4. Отклонения частоты, провал и импульс напряжения.

Тема 3.2.5. Временное напряжение.

Тема 3.2.6. Причины и источники нарушения показателей качества

электрической энергии.

Тема 3.2.7. Способы и технические средства повышения качества

электроэнергии.

Раздел 3.3. Компенсация реактивной мощности (аудиторные занятия

1,5 часа).

Тема 3.3.1. Баланс активных и реактив

ных мощностей.

Тема 3.3.2. Потребители реактивной мощности.

Тема 3.3.3. Источники реактивной мощности.

Тема 3.3.4. Выбор мощности компенсирующих устройств.

Раздел 3.4. Организация электропотребления (аудиторные занятия

1,5 часа).

Тема 3.4.1. Потребитель и электроснабжающая организация.

Тема 3.4.2. Нормы расхода электроэнергии по уровням производства.

Тема 3.4.3. Прогнозирование электропотребления.

Тема 3.4.4. Ценологическое влияние на электропотребление предприятий.

Раздел 3.5. Энергосбережение на промышленных предприятиях (ауди-

торные занятия 1,5 часа).

Тема 3.5.1. Основные направления эн

ергосбережения.

Тема 3.5.2. Принципы и этапы внедрения системы энергоменеджмента.

Тема 3.5.3. Энергетические балансы.

2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА

2.2. Содержание разделов и тем лекционного курса



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -14-

Тема 3.5.4. Комплексный подход к сокращению электропотребления.

Тема 3.5.5. Совершенствование работы общепромышленных систем

и оборудования.

Тема 3.5.6. Повышение активности электросбережения многоотрасле-

вых технологических процессов и оборудования.

Тема 3.5.7. Потери электроэнергии в электрических сетях.

Раздел 3.6. Инвестиционное проектирование объектов электрики (ауди-

торные занятия 1 часа).

Тема 3.6.1. Проектирование как форма инженерной деятельности.

Тема 3.6.2. Этапы и стадии проектирования.

Тема 3.6.3. Проектирование объектов строительства.

Тема 3.6.4. Электрическая час

ть проектирования.

Раздел 3.7. Рекомендации по оценке эффективности инвестиционных

проектов (аудиторные занятия 1 час, самостоятельная работа 4 часа).

Тема 3.7.1. Общественная и коммерческая эффективность.

Тема 3.7.2. Денежные потоки и показатели эффективности инвести-

ционных проектов.

Тема 3.7.3. Расчет показателей общественной и коммерческой эффек-

тивности.

Тема 3.7.4. Локальные технико-экономические расчеты в электрике.

Модуль 1. По теоретическому курсу самостоятельно изучить темы

1.7.1–1.7.6. с помощью материалов, изложенных в [1

, 2, 4, 8, 13]; ЗЕ – 0,167

(6 часов). Форма отчета – конспект в объеме 10 страниц. Конспект сдается на

проверку преподавателю на 7-й неделе семестра в соответствии с графиком

самостоятельной работы (прил. 1

Модуль 2. По теоретическому курсу самостоятельно изучить темы

2.6.1–2.6.8; ЗЕ – 0,167 (6 часов). Форма отчета – конспект в объеме 10 стра-

ниц. Конспект сдается на проверку преподавателю на 13-й неделе семестра

в соответствии с графиком самостоятельной работы (прил. 1

Модуль 3. По теоретическому курсу самостоятельно изучить темы 3.7.1–

3.7.4; ЗЕ – 0,11(4 часа). Форма отчета – конспект в объеме 5 страниц. Конспект

сдается на проверку преподавателю на 16-й неделе семестра в соответствии с

графиком самостоятельной работы (прил. 1

Конспекты должен быть оформлены в соответствии с требованиями

СТО СФУ [28



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -15-

Самостоятельная работа по практическим занятиям включает выпол-

нение индивидуальных заданий по темам практических занятий (табл. 3

Форма отчета – решенные задания по этим темам. Готовые задания оформля-

ются в виде отчета в соответствии с требованиями СТО СФУ [28

] и сдаются

на проверку в соответствии с графиком (прил. 1

). Если задание сдается в

срок, то оно принимается без защиты. В противном случае проводится

защита по материалу задания.

Методические указания и примеры решения заданий приведены в [11

, 14].

Таблица 3

Модуль дисциплины Темы практических занятий, трудоемкость (объем в часах)

1. Методы определения электрических нагрузок (2 часа)

2. Определение центра электрических нагрузок (2 часа)

3. Выбор варианта схемы электроснабжения предприятия

по технико-экономическим показателям (2 часа)

4. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов (2 часа)

5. Расчеты токов короткого замыкания в системах электроснабжения (2 часа)

6. Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей (2 час)

7. Выбор оптимальной схемы цеховой электрической сети (2 часа)

8. Расчет компенсирующих устройств (3 часа)

Общий объем 17 часов

Модуль 1. Студент в соответствии с графиком самостоятельной

работы должен выполнить индивидуальные задания по темам практических

занятий № 1–3. Общая трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета –

решенные задания по этим темам (варианты задач дает преподаватель после

каждого занятия).

Задание № 1.1. Рассчитать нагрузку цехов предприятия по установ-

ленной мощности и коэффициенту спроса. Исходные данные для различных

вариантов заданий приведены в табл. 1.11, 1.12. 1.13 учебного пособия

по практических занятиям.

3. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

3.1. Задания для самостоятельной работы по практическим занятиям



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -16-

Задание № 1.2. Определить расчетную нагрузку цеха методом упорядо-

ченных диаграмм. Исходные данные для различных вариантов заданий

приведены в табл. 1.14 учебного пособия по практических занятиям.

Задание № 2.1. Определить центр электрических нагрузок для активной

нагрузки, параметры картограммы электрических нагрузок предприятия.

Электрические силовые и осветительные нагрузки цехов взять из задания

№ 1.1 в соответствии с номерами цехов. Координаты расположения цехов

на генплане предприятия для различных вариантов заданий приведены

в табл. 2.4 учебного пособия по практических занятиям.

Модуль 2. Студент в соответствии с графиком самостоятельной

работы должен выполнить индивидуа

льные задания по темам практических

занятий № 4–6. Общая трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета –

решенные задания по этим темам (варианты задач дает преподаватель после

каждого занятия).

Задание 4.1. Выбрать число и мощность силовых трансформаторов для

механического цеха с учетом комп

енсации реактивной мощности. Напряже-

ние питающей сети 10 кВ, завод расположен в Сибири. Варианты исходных

данных для расчета приведены в табл. 4.5 учебного пособия по ПЗ.

Задание 5.1. Рассчитать токи КЗ в точках схемы при условии, что пи-

тание осуществляется от системы неограниченной мощности. Исходные дан-

ные для расчета приведены в табл. 5.6 учебного пособия по ПЗ.

Задание 6.1. Выбрать высоковольтное оборудов

ание на ГПП и цеховой

ТП по условиям и результатам расчета задания 5.1.

Модуль 3. Студент в соответствии с графиком самостоятельной

работы должен выполнить индивидуальное задание по темам практических

занятий № 7, 8. Общая трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета –

решенные задания по этим темам (варианты задач дает преподаватель после

каждого занятия).

Задание 8.1. Выбрать число и мощность силовы

х трансформаторов для

компрессорной станции с учетом компенсации реактивной мощности, рассчи-

тать суммарную реактивную нагрузку на шинах 10 кВ РП компрессорной

станции (рис. 6.4) с учетом мощности, генерируемой синхронными двигателями.

Компрессорная расположена в Сибири, мощность составляет 0,2 кВА/м

Технические данные синхронных двигателей, установленных в компрес-

сорной, приведены в табл. 8.3 учебного пособия по ПЗ.



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -17-

Самостоятельная работа по лабораторным занятиям включает подго-

товку к выполнению, а затем к защите лабораторных работ

по темам лабора-

торных занятий (табл. 4

) в соответствии с графиком (прил. 1).

Перед лабораторной работой проводится опрос студентов для получе-

ния допуска. Неподготовившиеся студенты к работе не допускаются.

Таблица 4

Модуль

дисциплины

Наименование лабораторных работ, трудоемкость (объем в часах)

Лабораторная работа № 1. Изучение конструкции установки и исследо-

вание режимов работы моделируемой системы СЭПП (4 часа)

Лабораторная работа № 2. Исследование и определение расчетной

электрической нагрузки (2 часа)

Лабораторная работа № 3. Исследование экономически целесообраз-

ного режима трансформаторов цеховой ТП (2 часа)

Лабораторная работа № 4. Исследование и регулирование уровней

напряжения в промышленных электросетях (2 часа)

Лабораторная работа № 5. Исследование помех по питанию в промыш-

ленных электросетях (2 часа)

Лабораторная работа № 6. Компенсация реактивных нагрузок в системах

электроснабжения промышленных предприятий (2 часа)

Лабораторная работа № 7. Исследование и компенсация высших гармо-

ник тока и напряжения в распределительных электросетях (3 часа)

Общий объем 17 часов

Форма отчета – готовые отчеты по лабораторным работам, которые

должны быть оформлены в соответствии с требованиями СТО СФУ [28

Защита отчетов по лабораторным работам проводится по графику (прил. 1

Защиту принимает преподаватель, проводивший лабораторные занятия.

Студент коротко излагает содержание работы, после ответов на вопросы

преподавателя выносится решение о результатах.

Теоретические сведения для подготовки к выполнению и защите

лабораторных работ приведены в [27

, 28]. Там же приведены контрольные

вопросы для самопроверки.

Модуль 1. В соответствии с графиком самостоятельной работы

студент должен подготовиться к выполнению, а затем к защите

лабораторных работ № 1, 2 по теоретическим сведениям, которые приведены

в [27

, 28]. Общая трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета – готовые

отчеты по лабора-орным работам.

4. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМ. РАБОТЫ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ

4.1. Задание для самостоятельной работы по лабораторным занятиям



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -18-

Модуль 2. В соответствии с графиком самостоятельной работы студент

должен подготовиться к выполнению, а затем к защите лабораторных работ

№ 3, 4, 5

по теоретическим сведениям, которые приведены в [27, 28]. Общая

трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета – готовые отчеты по

лабораторным работам.

Модуль 3. В соответствии с графиком самостоятельной работы студент

должен подготовиться к выполнению, а затем к защите лабораторных работ

№ 6, 7 по теоретическим сведениям, которые приведены в [27

, 28]. Общая

трудоемкость: ЗЕ – 0,138 (5 часов). Форма отчета – готовые отчеты по лабо-

раторным работам.



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -19-

Выполнение курсового проекта является итогом изучения дисциплины

«Электроснабжение». Во время его выполнения студент должен применить

знания, полученные в результате изучения теоретического курса, лаборатор-

ного практикума, практических занятий.

Курсовой проект выполняется в весеннем семестре 4-го курса. Общая

трудоемкость проекта составляет 0,83 зачетных единицы (30 часов само-

стоятельной работы студента). Задания на курсовой проект приведены в [5

Вариант задания выдается преподавателем.

Методические указания к выполнению курсового проекта изложены

в [6

, 7, 9, 10, 16, 17].

Выдача задания, а также сдача готового курсового проекта и его

защита производится в соотвествии с графиком самостоятельной работы

(прил. 2

Курсовой проект по электроснабжению состоит из двух частей:

1) расчетно-пояснительная записка;

2) графический материал.

Объем расчетно-пояснительной записки курсового проектирования со-

ставляет 30–50 страниц машинописного текста.

Расчетно-пояснительная записка курсового проекта должна содержать

следующие разделы:

1. Краткое содержание технологического процесса с отнесением отдель-

ных приемников и потребителей по надежности электроснабжения к соответ-

ст

вующей категории (I, II, III) с обоснованием причин, по которым указанный

приемник или потребитель должен быть причислен к данной категории.

2. Краткая характеристика среды производственных помещений.

Харак-тер производственной среды предопределяет ряд решений по системе

электроснабжения цехов и всего предприятия с точки зрения выбора формы

исполнения электрооборудования и конструктивного выполнения элементов

системы электроснабжения.

3. Определение электрических нагрузок по цехам и предприя

тию в

целом.

4. Выбор рационального напряжения питающей сети.

5. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМОСТ. РАБОТЫ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

5.1. Структура курсового проекта. Требования к оформлению



Электроснабжение. Метод. указания по самостоятельной работе -20-

5. Выбор числа и мощности трансформаторов главной понизительной

(ГПП) и цеховых подстанций. Выбор производится с учетом категории

потребителей, графика их работы и перегрузочной способности трансформа-

торов. На плане завода должны быть показаны картограмма и центр электри-

ческих нагрузок для активной и реактивной мощностей.

6. Выбор схемы электроснабжения завода. В проекте должно быть рас-

смотрено несколько вариантов и обязательн

о с технико-экономическими

расчетами.

7. Расчет компенсации реактивной мощности.

8. Выбор схемы электрических соединений главной понизительной

подстанции, если она имеет место в проекте.

9. Выбор схемы электрических соединений главного или центрального

распределительного пункта (ГРП, ЦРП), если он имеет место в проекте.

10. Расчет токов короткого замыкания и выбор коммутацио

нно-

защитной аппаратуры в сети высокого и низкого напряжения.

11. Выбор конструкции распределительного устройства (РУ) высокого

напряжения ГПП, ГРП или распределительного пункта (РП), трансформа-

торной подстанции (ТП).

12. Расчет цеховой сети одного из цехов промышленного предприятия,

электроснабжение которого подробно разрабатывается в проекте.

Графическая часть курсового проекта включает в себя четыре чертежа

формата А1 или А2.

1. Генеральный план предприятия с нанесением картограммы

электрических нагрузок, расположения ГПП или ЦРП, цеховых ТП, РУ и

внутризаводской сети высокого напряжения.

2. Однолинейная сх

ема электроснабжения предприятия.

3. План и разрез ГПП или ЦРП.

4. План одного из цехов с размещением оборудования и нанесением

силовой сети, электроснабжение которого разрабатывает

ся в проекте.

Правила оформления проекта должны соответствовать требованиям

СТО СФУ, изложенным в [15

Варианты заданий на курсовое проектирование изложены в [1].

Сборник заданий содержит 44 варианта, номер варианта задания выдает

преподаватель. Семестровый график выполнения курсового проекта

приведен в табл. 5.1