Кафедра электроэнергетики и электротехники

Кафедра электроэнергетики и электротехники

ЗАЩИТА ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Методические указания

для студентов специальности 140211.65

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

 

 

УДК 621.31

 

 

Изложены цель, задачи и организация дипломного проектирования студентов специальности 140211.65 «Электроснабжение» всех форм обучения.

Приведены примерные темы выпускных квалификационных работ с кратким изложением содержания отдельных разделов и перечнем чертежей.

Указаны требования к оформлению расчетно-пояснительной записки и графической части дипломных проектов.

 

 

Табл. 3. Ил. 2. Библиогр.: 43 назв.

 

 

Научный редактор: доц., канд. техн. наук В.В. Иванов

 

Защита выпускной квалификационной работы (методические указания) / СПб, 2012, 80 с./ Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Сост.: М.И. Божков, Г.З. Зайцев, В.Н. Костин, Т.Е. Минакова. СПб, 2012, 78 с.

 

 

Ó Национальный минерально-сырьевой

университет «Горный», 2012 г.

ВВЕДЕНИЕ

Процесс подготовки инженера в вузе завершается выполнением выпускной квалификационной работы (ВКР) – 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 ВКР – систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний, полученных в вузе, путем самостоятельного решения инженерных задач. При выполнении ВКР у молодого специалиста выявляется наличие творческого подхода к решению практических задач, его готовность к самостоятельной инженерной деятельности. Дипломник как автор ВКР один несёт ответственность за принятые в работе технические решения, за правильность расчетов и обоснованность рекомендаций, он имеет право на принятие решений, не санкционированных руководителем работы или консультантом. Он должен уметь защитить принятые решения перед государственной комиссией.

Темы дипломных проектов (работ) могут быть предложены либо самими студентами, либо кафедрой. Темы должны соответствовать специальности (специализации) выпускника.

Возможные темы дипломных проектов и работ могут быть разделены на три группы:

- темы, охватывающие все основные вопросы проектирования системы электроснабжения объекта;

- темы, требующие углублённой проработки специальных вопросов электроснабжения;

- 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, работы по регулированию напряжения, определению условий пуска и самозапуска мощных электродвигателей, компенсации реактивной мощности, расчету и анализу надёжности электроснабжения, по энергосбережению в системах 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.

 

ОРГАНИЗАЦИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Подготовка к проектированию

 

Дипломное проектирование проводится в форме самостоятельной работы студентов в последнем семестре процесса обучения в течение 14 недель. Основой проектирования являются материалы, собранные студентом на преддипломной практике.

Каждому студенту на период дипломного проектирования назначается руководитель из числа преподавателей профилирующей кафедры или ведущий специалист сторонней организации, работающий в области электроэнергетики. Руководитель оценивает качество и полноту исходных материалов, собранных студентом, определяет тему ВКР, консультантов по отдельным разделам, помогает составить план работы и выдает до начала проектирования задание, в котором указываются тема, исходные материалы и специальная часть работы.

В окончательном виде тема дипломного проекта утверждается приказом ректора Университета и оформляется в форме задания на дипломное проектирование (Приложение Б), которое подписывается студентом, руководителем, а затем утверждается заведующим выпускающей кафедрой.

 

Этап проектирования

 

При выполнении ВКР обучающийся должен показать свою способность и умение, опираясь на полученные знания, навыки и выработанные общекультурные и профессиональные компетенции, самостоятельно решать на современном уровне задачи своей профессиональной деятельности, профессионально излагать специальную информацию, научно аргументировать и защищать свою точку зрения. Он может обращаться к руководителю за консультациями по научным, методическим и организационным вопросам, а также за помощью в выполнении экспериментальных исследований в лабораториях университета, получении доступа к электронным ресурсам его локальной сети.

В период дипломного проектирования обучающийся самостоятельно проводит проектные и научно-исследовательские работы, пользуясь рекомендациями официальных консультантов и других преподавателей университета, а также сотрудников других организаций. Он обязан систематически информировать руководителя о ходе работ, представляя ему текущие результаты своих разработок и выполненную часть ВКР.

За принятые в ВКР решения и правильность всех данных отвечает студент – автор работы.

 

Нормоконтроль ВКР

 

При завершении работы над ВКР важным этапом является нормоконтроль, проведение которого направлено:

- на соблюдение требований действующих нормативных документов, ГОСТ, РД, СНиП и др.;

- правильность выполнения графической части ВКР в соответствии с требованиями ЕСКД;

- достижение в разрабатываемых проектах высокого уровня стандартизации и унификации на основе широкого использования освоенных в практике и стандартизованных изделий, типовых конструкторских и проектных решений.

При нормоконтроле ВКР проверяется соответствие оформления пояснительной записки и чертежей действующим на момент проведения контроля стандартам, изложенным в основном в данных методических указаниях. После исправления замечаний на титульном листе пояснительной записки ставится подпись преподавателя, осуществляющего нормоконтроль.

Порядок подписи титульного листа ВКР:

– студент;

– нормоконтроль;

– консультанты;

– руководитель;

– заведующий кафедрой.

Пояснительная записка и чертежи на нормоконтроль предоставляются в распечатанном и собранном виде.

Тема ВКР в пояснительной записке должна точно соответствовать теме, указанной в бланке задания.

 

Рецензирование ВКР

 

Для получения объективной дополнительной оценки труда студента-дипломника проводится внешнее рецензирование дипломной работы специалистами в области электроэнергетики.

ВКР направляется на рецензирование деканом факультета. В качестве рецензентов могут быть привлечены специалисты, имеющие электроэнергетическое образование и работающие в области электроэнергетики, сотрудники профильных проектных и научно-исследовательских институтов, профессорско-преподавательский состав электроэнергетических кафедр других вузов.

Дипломная работа должна быть представлена на рецензию студентом лично, не позднее чем за четыре дня до защиты.

Рецензия на ВКР составляется с освещением следующих вопросов:

- общая характеристика работы, ее объем и соответствие заданию;

- актуальность темы;

- общая грамотность и качество оформления работы;

- полнота раскрытия проблемы;

- корректность методов исследования и выводов;

- новизна полученных результатов;

- особые достоинства работы;

- практическая ценность результатов работы;

- соответствие работы выбранной специальности;

- замечания по работе;

- общие выводы и мнение о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера по соответствующей специальности, оценка по четырехбалльной системе.

Замечания рецензента не исправляются. При защите ВКР автор должен аргументировано ответить на все замечания рецензента.

Подготовка ВКР к защите

 

Студент-дипломник, получив внешнюю рецензию и положительный отзыв на ВКР от руководителя, должен подготовить доклад, в котором четко и кратко должны быть изложены основные положения работы.

Удачно сделанный доклад к ВКР обеспечивает до 50% успеха при ее защите. Поэтому подготовке доклада следует уделить особое внимание.

Продолжительность доклада на защите составляет 8-10 минут, в течение которых студент излагает основные результаты работы. Можно рекомендовать следующую структуру доклада:

- вступление;

- постановка задачи;

- состояние вопроса;

- пути решения задачи;

- полученные результаты;

- дополнительные разделы ВКР;

- заключение.

Вступление доклада должно быть очень коротким, состоять из одной-двух фраз и определять область, к которой относится тема ВКР. После этого необходимо четко и коротко сформулировать цель ВКР и постановку задачи. Это сразу определяет круг вопросов, рассмотренных в работе, и обеспечивает правильное восприятие представляемых материалов доклада.

Большинство дипломов не являются пионерскими, они базируются на уже известных знаниях, результатах, имеют некую «основу», с которой и начинается творческая часть работы автора. Именно это надо коротко осветить в докладе как состояние вопроса. Обычно этот материал представлен в специальной части ВКР.

Пути решения задачи – о дин из основных разделов доклада. Здесь необходимо кратко рассмотреть возможные подходы к решению поставленной задачи и более подробно представить вариант, выбранный автором, объяснить способ решения задачи и обосновать правильность принятых решений.

Полученные результаты должны давать полное представление о том, чего достиг автор ВКР, насколько полученные результаты оригинальны и соответствуют поставленным целям. Желательно в докладе кратко перечислить все полученные результаты, а подробнее остановиться на наиболее важных.

В каждом дипломном проекте содержится специальная часть, которой в докладе следует уделить особое внимание.

Доклад о дополнительных разделах (экономика, безопасность жизнедеятельности и др.) сводится к перечню рассмотренных вопросов.

В заключение доклада необходимо кратко изложить результаты работы по каждому разделу ВКР.

Предлагаемая структура доклада является наиболее общей и может конкретизироваться и изменяться в зависимости от особенностей и содержания работы, полученных результатов и представленных демонстрационных материалов. Например, если на защите ВКР будут демонстрироваться разработанные дипломником технические или программные средства, это нужно учесть соответствующим образом при составлении доклада.

В докладе должны упоминаться все представленные демонстрационные и графические материалы. Состав демонстрационных материалов может включать в себя чертежи, графики, диаграммы, таблицы, фотографии. Допускается представление доклада в виде презентации в Power Point. При этом чертежи формата А1 на бумажном носителе не выполняются, но членам ГАК выдаются раздаточные материалы в формате А4.

 

И критерии оценки ВКР

 

Защита ВКР проводится на открытом заседании государственной аттестационной комиссии (ГАК). К защите допускаются ВКР, выполненные в соответствии с заданием, в необходимом объёме, в установленный срок, отвечающие требованиям ЕСКД и на которые имеются отзывы руководителя дипломного проектирования и рецензия специалиста сторонней организации.

Завершённая ВКР с подписями автора, нормоконтроля, консультантов и руководителя представляется заведующему кафедрой – для допуска к защите, и квалифицированному специалисту – для рецензирования. Направление на рецензию дает заведующий кафедрой. Форма рецензии указана в Приложении Г.

Итоговая государственная аттестация направлена на установление соответствия уровня профессиональной подготовки выпускника требованиям государственного образовательного стандарта. Она включает защиту выпускной квалификационной работы, которая происходит на заседании ГАК. Процедура защиты предусматривает доклад студента-дипломника, оглашение рецензии, ответы автора ВКР на вопросы рецензента и членов ГАК, оглашение отзыва руководителя, выступления членов ГАК с оценкой работы.

Окончательная оценка ВКР определяется на закрытом заседании ГАК после обсуждения итогов защиты. Главными критериям оценки являются:

- наличие у дипломника знаний, умений, общекультурных и профессиональных компетенций по выбранной специальности;

- способность и умение выпускника самостоятельно решать на современном уровне задачи своей профессиональной деятельности, профессионально излагать специальную информацию, научно аргументировать и защищать свою точку зрения;

- соответствие содержания, объёма и структуры ВКР требованиям, определенным с учётом действующего Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений.

Студенту, получившему по решению ГАК положительную оценку за ВКР, присваивается квалификация инженера по специальности электроснабжение.

ГАК полномочна признать специальным решением с занесением в протокол заседания практическое или научное значение ВКР, отметить склонность автора к производственной или научной деятельности, дать ему рекомендацию для продолжения обучения в аспирантуре.

Студент, получивший по решению ГАК неудовлетворительную оценку за ВКР, признается не соответствующим по уровню профессиональной подготовки требованиям государственного образовательного стандарта и отчисляется из университета без присвоения ему квалификации.

ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ ВКР

1. Электроснабжение промышленного предприятия.

2. Электроснабжение цеха промышленного предприятия.

3. Электроснабжение города, посёлка или одного из районов города.

4. Электроснабжение сельскохозяйственного района.

5. Система внешнего электроснабжения промышленного (городского, 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. Проектирование (реконструкция) подстанции 35-220 кВ.

10. Релейная защита и автоматизация системы электроснабжения объекта.

11. Расчеты пуска и самозапуска электродвигателей в системах электроснабжения промышленных предприятий.

12. Расчёты и оптимизация режимов реактивной мощности и напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий.

13. Технико-экономический анализ надёжности системы электроснабжения промышленного предприятия.

14. Автоматизированная система управления электроснабжением промышленного предприятия.

15. Энергетическое обследование и анализ потенциала энергоэффективности предприятия.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПРИМЕРНОЕ

СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ВКР

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.

 

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 количества, 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.).

Примерное 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.

 

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.

Примерное 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. Расчет конструктивной части питающей воздушной линии.

6. Выбор схемы электрических соединений приёмной подстанции по вариантам.

7. Расчёт токов короткого замыкания и выбор аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств по вариантам.

8. Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения по различающимся элементам. Выбор варианта.

9. Режимы нейтралей.

10. Регулирование напряжения.

11. Расчёт токов короткого замыкания для релейной защиты.

12. Релейная защита и автоматизация подстанции.

13. Учёт электроэнергии и измерения.

14. Освещение, собственные нужды и масляное хозяйство подстанции.

15. Компоновка и конструкция распределительных устройств.

16. Молниезащита и заземление оборудования подстанции.

17. Вопросы безопасности жизнедеятельности.

18. Организация эксплуатации и сметно-финансовый расчёт.

Примерный перечень чертежей

1. Однолинейная схема электрических соединений подстанции с указанием выбранной аппаратуры, типов устройств автоматики и релейной защиты, а также уставок этих устройств.

2, 3. План и разрезы открытого и закрытого распределительных устройств подстанции. Конструктивные элементы.

4. Принципиальные схемы управления, измерения, сигнализации, релейной защиты, телемеханизации и автоматизации элементов подстанции.

5. Схема грозозащиты и контур заземления подстанции.

6. Технико-экономические показатели проектируемой подстанции.

 

3.6. Электроснабжение, электрооборудование и электроосвещение общественного здания (элитного жилого дома)

Основные исходные данные

1. Характеристики приемников электроэнергии, необходимые для расчетов нагрузки.

2. Характеристика здания (площадь, этажность, назначение помещений, число квартир, требования к надёжности, ситуационный план объекта).

3. Данные о сторонней нагрузке.

4. Число часов использования максимума нагрузки.

5. Расстояния от источника питания до ТП (РТП) и от ТП (РТП) до здания.

6. Ток (мощность) короткого замыкания на шинах источника питания.

Примерное содержание пояснительной записки

Введение

Исходные данные

1. Расчет электрических нагрузок здания.

2. Выбор числа и мощности трансформаторов ТП (РТП) и обоснование схемы электрических соединений.

3. Обоснование схемы электроснабжения здания.

4. Выбор и проверка питающих и отходящих кабельных линий ТП (РТП).

5. Расчёт токов короткого замыкания и оценка минимально допустимого сечения кабелей.

6. Выбор основного оборудования ТП (РТП) на 10 кВ и 0,38 кВ.

7. Релейная защита.

8. Выбор электрооборудования здания на напряжение до 1 кВ.

9. Выбор и проверка сечений кабелей до 1 кВ внутри здания.

10. Выбор светотехнического оборудования и расчет освещенности.

11. Безопасность жизнедеятельности (включая расчеты заземления и молниезащиты ТП (РТП) и здания).

12. Сметно-финансовый расчет и организация эксплуатации.

 

Примерный перечень чертежей

1. Ситуационный план объекта.

2, 3. Схемы сетей 10; 0,38; 0,22 кВ.

4. План расстановки силового оборудования и прокладки кабелей.

5. Электроосвещение.

6. План и разрез ТП (РТП) с молниезащитой и заземлением оборудования.

7. Плакат технико-экономических показателей.

 

Примерный перечень чертежей

1. Ситуационный план объекта.

2. Главная электрическая схема электростанции.

3. Схема питания собственных нужд.

4. Релейная защита и автоматика.

5. Компоновочный чертёж.

6. Плакат технико-экономических показателей проекта.

 

Примерный перечень чертежей

1. Ситуационный план объекта с картограммой существующих и перспективных нагрузок, а также с указанием существующих РП, подстанций и трасс линий.

2. Однолинейные схемы существующей сети.

3. Однолинейные схемы сети после реконструкции.

4. Схемы релейной защиты и автоматизации сети.

5. Схема молниезащиты и контур заземления подстанции. Конструктивные решения.

6. Технико-экономические показатели реконструированной сети.

 

Примерный перечень чертежей

1. Однолинейная электрическая схема подстанции.

2. Схема питания собственных нужд подстанции.

3. План и разрез подстанции

4. Релейная защита и автоматика.

5. Молниезащита и заземление подстанции.

6. Плакат технико-экономических показателей проекта.

Примерный перечень чертежей

1. Главная схема электрических соединений объекта с указанием измерительных трансформаторов тока и напряжения, типов и параметров срабатывания устройств релейной защиты и автоматики.

2. Схемы (принципиальные, электрические, структурные, эквивалентные) устройств релейной защиты и автоматики объектов: трансформаторов, линий, электродвигателей, шин и т.д.

3. Конструктивные и монтажные элементы.

4. Технико-экономические показатели.

 

Содержание пояснительной записки

Введение

Исходные данные

1. Обоснование актуальности темы.

2. Краткая характеристика объекта обследования.

3. Документальное обследование и формирование регламента инструментальных измерений.

4. Характеристика состояния электрооборудования и приборов учета электроэнергии.

5. Проведение инструментального обследования и обработка результатов измерений.

6. Расчет коэффициентов загрузки электрооборудования и потерь электроэнергии в сетях предприятия.

7. Оценка эффективности использования электроэнергии, составление электробаланса, определение удельных расходов электроэнергии.

8. Разработка программы мероприятий по энергосбережению.

9. Оценка технико-экономической эффективности разработанных мероприятий.

Примерный перечень чертежей

1. Ситуационный план объекта.

2. Принципиальная технологическая схема.

3. Однолинейная схема электроснабжения.

4. Схема учета электроэнергии.

5. Демонстрационные плакаты с результатами обследования.

6. Технико-экономические показатели эффективности разработанных мероприятий по энергосбережению.

 

 

Вопросы релейной защиты и автоматики

 

В рассматриваемом разделе, прежде всего должны быть выбраны виды устанавливаемых защит. Выбор должен быть выполнен в соответствии с требованиями ПУЭ со ссылками на конкретные параграфы.

Далее должен быть произведен расчет параметров срабатывания защит, в том числе проверка их чувствительности. В случае необходимости, когда выдержка времени максимальной токовой защиты зависит от величины протекающего тока, следует проводить согласование защит. С учетом того, как задана зависимость времени от тока, согласование должно быть выполнено графически или аналитически.

Выполняя расчеты, следует учитывать применяемую элементную базу релейной защиты и автоматики. Как правило, необходимо ориентироваться на современную цифровую (микропроцессорную) базу. При этом следует руководствоваться «Общими техническими требованиями к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики». Применение релейно-контактных схем должно быть специально обосновано.

В электроустановках до 1 кВ, там, где это требуется действующими нормами, следует применять устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы. Следует также обратить внимание на указания ПУЭ о необходимости в ряде случаев применения защиты от перегрузки.

Основным видом противоаварийной автоматики в системах электроснабжения является автоматический ввод резервного питания (АВР), область применения которого установлена ПУЭ.

 

Специальная часть

 

Специальная часть посвящена авторским научно-исследовательским и научно-методическим изысканиям. Эта часть позволяет оценить научную подготовку автора к профессиональной деятельности.

Сооружение и эксплуатация СЭС всегда связано со значительными материальными и денежными затратами. В связи с этим важным элементом любого дипломного проекта по электроснабжению является выбор варианта технического решения, требующего минимума затрат.

Исследования, связанные с выбором варианта схемного решения, параметров и элементов СЭС, оценкой надежности и т. п. должны выполняться в логической связи и последовательности с техническими расчетами.

При разработке дипломного проекта могут возникать следующие задачи, решаемые на исследовательской основе:

- выбор источника питания. Задача возникает в тех случаях, когда имеется несколько источников. Она характерна для темы № 5;

- выбор напряжения питания. Задача возникает в тех случаях, когда на одном или нескольких источниках имеются разные напряжения. Эта задача может представлять интерес для тем № 1…5, 7;

- выбор схем распределения электроэнергии на территории объекта. Задача представляет интерес для тех же тем, что и в предыдущем случае;

- выбор мощности трансформаторов и низковольтных компенсирующих устройств. Задача может представлять интерес для цехов небольшой мощности (до 1,5 … 2 МВ·А) при низком значении коэффициента мощности нагрузки;

- выбор стратегии установки и ввода в эксплуатацию трансформаторов двух смежных мощностей на ГПП или ПГВ (подстанции глубокого ввода). Задача актуальна в тех случаях, когда известны темпы роста электрической нагрузки подстанции в течение расчетного периода;

- определение экономической целесообразности и степени эффективности использования установленных на предприятии синхронных двигателей для компенсации реактивной мощности. Задача связана с тем, что у некоторых синхронных двигателей дополнительные потери активной мощности, вызванные генерацией реактивной мощности, весьма велики;

- выбор напряжения и варианта схемы распределительной сети (6 или 10 кВ). Задача может возникать в тех случаях, когда напряжение приводных двигателей равно 6 кВ;

- выбор конструкции и способа прокладки линий электрической сети. Эта задача, как правило, возникает при проектировании электроснабжения энергоемких предприятий;

- выбор оборудования разных фирм-изготовителей, заявляющих различные показатели надежности, эргономичности, энергоэффективности, сервисного обслуживания и класса IP;

- определение диапазонов значений нормы дисконта, при которых тот или иной вариант становится предпочтительным;

- исследование энергоэффективности возможных мероприятий по снижению потерь энергии в электрических сетях.

Данный перечень не является исчерпывающим. В реальных проектах могут возникать и другие задачи, решение которых требует проведения исследования проектных решений.

В первом разделе специальной главы должно быть рассмотрено состояние вопроса по литературным источникам, определены спорные (конфликтные) указания в нормативно-справочной литературе или отсутствие таковых для конкретного случая, рассматриваемого в проекте, а также определяются направления исследования.

Во втором разделе приводятся необходимые математические расчеты, принимается проектное решение и при необходимости выполняется его технико-экономическое обоснование.

Специальная часть дипломного проекта заканчивается выводами.

Исследуемые варианты проектных решений должны быть сопоставимы в энергетическом и техническом отношении. В общем случае эти решения должны быть сопоставимы:

- по надежности электроснабжения;

- качеству электрической энергии;

- удобству, простоте и безопасности монтажа и эксплуатации;

- возможности роста нагрузок и электропотребления в течение расчетного периода;

- обеспечению самозапуска электродвигателей ответственных механизмов;

- обеспечению баланса реактивной мощности в узлах нагрузки;

- организации электроремонта;

- степени защиты изоляции от промышленного загрязнения;

- соответствию требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Приведенный список в конкретных случаях может быть сокращен или дополнен с учетом местных условий.

Условие сопоставимости вариантов по надежности означает, что все рассматриваемые варианты должны обеспечивать надежность электроснабжения не ниже требуемой ПУЭ в зависимости от категории электроприемников потребителя.

Сопоставимость вариантов по качеству электроэнергии означает, что во всех сравниваемых вариантах показатели, характеризующие качество электроэнергии, не должны выходить за пределы допустимых значений, установленных ГОСТ 13109-97.

При возникновении необходимости в учете значений показателей надежности и качества электроэнергии должны быть определены ожидаемые ущербы от перерывов электроснабжения и понижения качества электроэнергии соответственно. При этом должны использоваться положения Гражданского кодекса РФ о договорных отношениях хозяйствующих субъектов.

Сопоставимость вариантов с точки зрения удобства, простоты и безопасности монтажа и эксплуатации означает принятие таких инженерных решений, которые обеспечивали бы практически равные условия их соответствия указанным требованиям.

Так как любая система электроснабжения является системой длительного действия, а электрические нагрузки и электропотребление с течением времени растут, то все сравниваемые варианты должны обеспечивать возможность такого роста в течение некоторого периода без реконструкции. К последней могут быть отнесены работы по замене опор и проводов воздушных линий, прокладка дополнительных кабельных линий или замена кабелей, увеличение числа ячеек РУ с прокладкой присоединяемых линий, реконструкция цеховых сетей, замена трансформаторов ГПП (ПГВ) трансформаторами большей мощности и т. д. Если рассматриваемые варианты отличаются по этому признаку, то затраты на реконструкцию по сравниваемым вариантам должны быть отражены в денежных потоках, характеризующих каждый из вариантов.

Если на предприятии имеются электродвигатели, самозапуск которых должен быть обеспечен, то это предъявляет дополнительные требования к минимально допустимым мощностям источников питания и трансформаторов ГПП и ПГВ. Этим требованиям должны удовлетворять все сопоставляемые варианты.

Все рассматриваемые варианты должны обеспечивать баланс реактивной мощности в узлах нагрузки. Это означает, что суммарная мощность источников реактивной мощности (включая питающие сети) во всех вариантах должна быть равна реактивной нагрузке.

Сопоставимость вариантов по организации электроремонта обеспечивается в тех случаях, когда организация ремонтов и технического обслуж<