Оформление курсового проекта

Этап оформления курсового проекта является не менее важным, чем остальные, так как на этом этапе автор должен не только свести все материалы в единый документ, но и оформить в соответствии с требованиями.

К оформлению чистового варианта курсового проекта приступают после учета замечаний руководителя, внесения собственных дополнений и изменений. После подготовки чистового варианта необходимо еще раз отредактировать текст, устранить опечатки.

Затем следует проверить, нет ли в работе пробелов в изложении аргументации, устранить стилистические погрешности, обязательно проверить точность цитат и ссылок, правильность оформления, обратить внимание на написание числительных и т.д. Лишь после такой корректуры следует сделать окончательный вариант работы для представления ее руководителю.

Курсовой проект набирается на компьютере, либо оформляется от руки на одной стороне стандартного листа бумаги формата А-4. Объем курсового проекта (без приложений) составляет 25…30 страниц. Текст печатается через 2 интервала, шрифт 14 Times New Roman либо GOST type A 1800 знаков на странице, включая пробелы и знаки препинания. Размер левого поля 30 мм, правого - 10 мм, верхнего и нижнего - по 20 мм. Абзац должен быть равен пяти знакам. Таким образом, на странице располагается от 28 до 30 строк.

Каждая структурная часть проекта начинается с новой страницы. Расстояние между главой и следующим за ней текстом составляет три интервала. Такое же расстояние предусматривается между главой и параграфом. После заголовка, располагаемого посредине строки, не ставится точка. Также не допускается подчеркивание заголовка и переносы в словах заголовка. Страницы нумеруются в нарастающем порядке.

Титульный лист включается в общую нумерацию, но номера страниц на нем не проставляется, т.е. первый напечатанный номер будет на листе работы, на котором помещается расчетно - техническая часть. Номера страниц проставляются внизу в штампе.

 

Методические указания по выполнению курсового проекта

1. Расчетно-техническая часть

1.1 Выбор вариантов распределительной сети. Выбор номинальных напряжений сети.

- Намечаем 3-4 варианта схем электроснабжения потребителя с учетом надежности питания. Построение схем выполняем в масштабе. Выполняем расчет суммарной длины кабельных линий каждого варианта и принимаем вариант с наименьшим километражем.

- Определение рационального напряжения сети.

По формуле Стилла определяем рациональное напряжение

питающей сети, кВ.

 

U = 4,34* (l + 16 * P_p.) ,

 

где P_p. - передаваемая мощность по линии, МВт;

l - расстояние до источника питания, км.

Принимаем стандартное ближайшее значение напряжения.

 

 

1.2 Выбор и проверка сечений проводов.

 

- Определяем величину тока, проходящего по линии, А.

 

I_pi= P_p /( 3 U_H cosf),

 

где Р_рпр - расчётная максимальная мощность, передаваемая по линии, кВТ;

U_н - номинальное напряжение, кВ;

cos f₂ - коэффициент мощности.

 

- Определяем экономическое сечение проводов воздушной линии, мм².

F _эк1 = I_{p i} / ( j _эк n ),

 

где I_Pi-расчётный ток линии, А;

j _эK - экономическая плотность тока, А / мм² (2.таблицаП1.2);

п - число цепей линии.

 

- Принимаем к установке провод марки АС - с I_доп = на ж/б опорах с одновременной подвеской двух цепей.

 

- Определяем стоимость 1 км линии (4 таблица П4.3 ).

 

Выполняем проверку выбранных сечений по условию послеаварийного режима.

I_p.п/ав. I _доп ,

 

Данные расчетов сводим в таблицу1

 

Таблица1.Характеристика линии.

Участок	Марка провода	R0,Ом/км	X0,Ом/км	D,мм	B0*10-6	IДОП,А

 

1.3 Выбор силовых трансформаторов на подстанциях

При наличии потребителей 1 и 2 категорий количество трансформаторов на подстанции принимают два. Мощность трансформатора принимают согласно условия:

,

где k_П.Г. - коэффициент допустимой аварийной перегрузки

Заполняется таблица 2 с характеристиками трансформатора.

Таблица 2. - Данные трансформаторов.

ТИП	SН, кВА	UН, кВ	PХ.Х, кВт	PК.З., кВт	UК, %	I0, %
ВН	НН

 

1.4 Составление схемы замещения сети. Определение сопротивлений и проводимостей ЛЭП.

 

- Определяем недостающие параметры для расчета

.

- Построить расчетную схему и схему замещения сети, в соответствии с принятым вариантом.

 

 

 

Рисунок1.-Расчетная схема и схема замещения сети.

 

- Определить активное сопротивление проводов линии на каждом участке, Ом

 

 

,

 

где – расчетное сопротивление 1 км. провода, Ом/км (6. П 1.2);

– длина провода, км.

 

- Определить индуктивное сопротивление линии с проводами из цветного металла на каждом участке, Ом

 

,

 

где – расчетное индуктивное сопротивление 1км. провода Ом/км, (6.П 1.3).

 

- Определить емкостную проводимость линии на каждом участке, См

,

 

где – удельная емкостная проводимость воздушной линии, См/км ( 6. П1.4)

l – длина линии, км.

 

- Определить зарядную мощность линии, мВАр

 

,

 

где – линейное напряжение, кВ;

В – емкостная проводимость, См.

 

Зарядная емкость имеет противоположной знак и уменьшает индуктивную составляющую нагрузки, предаваемой по линии.

 

 

1.5 Определение сопротивлений и проводимостей трансформаторов.

- Определить активное сопротивление трансформаторов, Ом.

 

,

где Р_К -потери к.з., кВт;

Uк - напряжение на высокой стороне, кВ.

Sн – номинальная мощность трансформатора, мВА.

 

- Определить реактивное сопротивление трансформаторов, Ом.

 

,

 

где Uк – напряжение к.з.,%.

Uн – номинальное напряжение на высокой стороне, кВ.

Sн – номинальная мощность трансформатора, мВА

 

Для трехобмоточного трансформатора.

 

- Активное сопротивление, Ом.

 

,

 

R₁=R₂=R₃=0,5 Rобщ

 

- Реактивное сопротивление, Ом

 

 

,

 

при этом :

Реактивное сопротивление обмотки, находящейся между двумя другими .

 

- Определить напряжение короткого замыкания, %.

 

U_к из характеристик трансформатора.

 

- Определить потери холостого хода и короткого замыкания, ток холостого хода каждого трансформатора (принимаем из характеристик трансформатора)

 

 

, кВт;

, кВт;

Io, %.

 

- Определить реактивную намагничивающую мощность трансформаторов, мВАР.

 

,

 

где Io, %. - ток х.х. в процентах от Iном,(6.П3-3);

S_Н – номинальная мощность трансформатора, мВА.

1.6 Составление балансов мощностей в режиме максимальных нагрузок.

- Мощность потребляемая с шин вторичного напряжения подстанции U2 в максимальном режиме. (см. рисунок 1)

- Определяем потери мощности в обмотках трансформатора, мВА

 

- Определяем мощность, поступающую в обмотку высокого напряжения трансформатора.

 

 

- Определяем потери мощности в проводимостях трансформатора, мВА

- Определяем мощность, поступающую в трансформатор, мВА

 

- Определяем мощность конца звена линии за вычетом зарядной мощности, мВА

 

- Определяем потери мощности в сопротивлениях линии, мВА

 

- Определяем мощность начала звена линии, мВА

 

- Определяем мощность, потребляемую с шин источника питания, мВА

 

- Полученные данные, заносим в схему замещения в соответствующих точках.

 

1.7 Определение напряжений в узлах распределительной сети в максимальном

режиме. Выбор рабочих ответвлений на обмотках силовых трансформаторов.

- Определяем приведённое напряжение на шинах 10 кВ приемной подстанции. Расчет ведем последовательно для каждого звена электропередачи, начиная с линии.

 

 

где P и Q – нагрузки, предаваемые по участку сети, МВт и МВАр;

R и X – активное и реактивное сопротивление с участка сети, Ом;

U₁ – напряжение начала звена, кВ.

По полученному результату определяется модуль напряжения, кВ.

- Определяем действительное напряжение на шинах 10 кВ при работе трансформатора на основном ответвлении обмотки ВН ( 0%).

 

где - приведённое напряжение на шинах 10 кВ, кВ;

– коэффициент трансформации силового трансформатора.

 

Выполнить анализ действительного напряжения с учетом желаемого в советующем режиме.

- Определяем относительное изменение числа витков обмотки ВН.

 

 

где – желаемая величина напряжения на шинах 10 кВ подстанции, кВ;

– номинальное напряжение обмотки НН трансформатора, кВ.

 

- Выбираем рабочее ответвление обмотки ВН с учетом диапазона регулирования.

- Определяем напряжение на линиях 10 кВ с учетом выбранного ответвления, кВ.

 

где – относительное число витков обмотки ВН.

1.8 Составление балансов мощностей в послеаварийном режиме.

В связи с обрывом одной линии на участке двух цепной линии, активная и реактивная этого участка линии увеличивается в два раза, а зарядная мощность линии уменьшится в два раза. Выполняем расчет баланса мощностей этого режима и определение напряжение на шинах подстанции в той же последовательности, что и при режиме максимальных нагрузок, но с учетом вышесказанного.

 

1.9 Определение напряжений в узлах распределительной сети в послеаварийном

режиме. Выбор рабочих ответвлений на обмотках силовых трансформаторов.

 

- Определяем приведённое напряжение на шинах 10 кВ приемной подстанции в послеаварийном режиме. Расчет ведем последовательно для каждого звена электропередачи, начиная с линии.

 

 

где P и Q – нагрузки, предаваемые по участку сети, МВт и МВАр;

R и X – активное и реактивное сопротивление с участка сети, Ом;

U₁ – напряжение начала звена, кВ.

По полученному результату определяется модуль напряжения, кВ.

- Определяем действительное напряжение на шинах 10 кВ при работе трансформатора на основном ответвлении обмотки ВН ( 0%).

где - приведённое напряжение на шинах 10 кВ, кВ;

– коэффициент трансформации силового трансформатора.

Выполнить анализ действительного напряжения с учетом желаемого в советующем режиме.

- Определяем относительное изменение числа витков обмотки ВН.

 

где – желаемая величина напряжения на шинах 10 кВ подстанции, кВ;

– номинальное напряжение обмотки НН трансформатора, кВ.

- Выбираем рабочее ответвление обмотки ВН с учетом диапазона регулирования.

- Определяем напряжение на линиях 10 кВ с учетом выбранного ответвления, кВ.

где – относительное число витков обмотки ВН.

1.10Расчет токов короткого замыкания на шинах подстанции.

 

Расчет токов короткого замыкания выполняем для подстанции с наибольшей нагрузкой.

- Составление расчетной схемы и схемы замещения.

 

Составим расчетную схему с указанием на ней вероятных точек короткого замыкания. Элементы схемы чертим и означаем согласно ГОСТ. На шинах подстанции указываем среднее напряжение питающей линии.

Согласно принятой символики (приложение 1), составим схему замещения системы электроснабжения. Нумерацию элементов осуществляем сверху вниз.

-Определение сопротивлений элементов схемы.

 

Расчет ведем в относительных единицах. Задаемся базисными условиями. S_б ; U_б.

Напряжение базы принимается для соответствующих точек короткого замыкания.

- Определяем базисный ток к.з. для принятой ступени напряжения, кА.

 

,

 

где S_б - базисная мощность, МВА;

U_б – базисное напряжение, кВ.

 

Определяем сопротивление элементов схемы замещения согласно формул приложения 1. Их значения заносим в схему замещения.

 

- Преобразование схемы относительно точек к.з.

 

Представленную схему необходимо свернуть до общего Х_рез. и R_рез.

 

Подсчет результирующих сопротивлений осуществляется пользуясь формулами:

 

** при последовательном соединении.

 

X_экв = X₁ + X₂ + … + X_n

 

** при параллельном соединении

 

X_экв = X₁ X₂ / (X₁ + X₂)

 

** при параллельном соединении трех и более сопротивлений

 

X_экв = 1/X₁ + 1/X₂ + … + 1/X_n

 

- При наличии активного сопротивления короткозамкнутой цепи определяем полное сопротивление Z_рез

 

 

- Определения токов короткого замыкания.

 

Определяем действующее значение периодической составляющей тока к.з. для каждой точки, кА.

 

,

 

где I_б - базисный ток, принятой ступени напряжения, кА;

Z_рез – полное сопротивление короткозамкнутой цепи,

о.е.

 

Определяем значение тока ударного для каждой точки к.з. ,кА.

 

,

 

где k_у – коэффициент ударный (2 таблица 7.1.); (2 рисунок 7.4)

 

 

Определяем тепловой импульс в каждой точке к.з. , кА² с

 

,

 

где t_отк – время отключения тока короткого замыкания, с.

T – время затухания апериодической составляющей (1 таблица 7.1)

 

- Составляем таблицу расчетных величин токов к.з.

 

Таблица3.- Расчетные величины токов короткого замыкания.

Точки к.з.	Zрез	Iпо, кА.	Іуд. , кА.	Вк,кА2*е.
К-1
К-2
K-3

 

 

1.11 Выбор оборудования подстанции.

 

Выбор оборудования выполняем для подстанции, где рассчитаны токи короткого замыкания.

 

- Определяем расчетный ток продолжительного режима проходящего через выбираемое оборудование, А.

 

,,

где – полная расчетная мощность подстанции кВА.

– номинальное напряжение, кВ.

 

 

Расчет выполняем для высокого и низкого напряжения схемы.

 

Выбор оборудования подстанции производим по современным каталогам заводов-изготовителей.

 

- Выбираем разъединители на высоком напряжении схемы, согласно условий.

 

· По напряжению установки

 

· По длительному току ;

 

При выборе типа разъединителя обращают внимание на необходимое количество заземляющих ножей и место их установки

 

- Проверяем выбранные разъединители на электродинамическую стойкость.

 

 

- на термическую стойкость.

 

- Выбираем выключатели на высоком напряжении схемы согласно условии.

 

 

- Выполняем проверку оборудования на электродинамическую стойкость.

 

 

- на термическую стойкость

 

- по отключающей способности

 

При выборе выключателей, преимущество отдаем современным отечественным маркам элегазовых, вакуумных, воздушных выключателей.

 

Составляем сравнительную таблицу расчетных каталожных данных.

 

 

Таблица 4.- Сравнительная таблица расчетных и каталожных данных.

 

Расчетные	Каталожные данные
данные	Выключатель	Разъединитель	Примечание
Uуcт =	Uн в=	Uн раз=
Imax=	Iном в=	Iном р=
Iпо=	Iоткл ном=
Iуд=	Iпр скв в=	Iпр скв=
Вк =	Iтер2* tтер=	Iтер2* tтер

 

Аналогично выбираем выключатели на низком напряжении подстанции.

 

1.12 Расчет контура заземления подстанции.

1.1. Выполнить план заземляющего устройства подстанции и подсчитать периметр контура заземления.

Рисунок 2.-План размещения заземляющего устройства

 

Р = 2 [(а + 2) + (Ь + 2)],

 

где а; Ь - размеры площадки под оборудование на подстанции, м.

- Принимаем тип заземляющего устройства, размеры вертикальных заземлителей и соединительной полосы.

- В соответствии с требованиями ПУЭ определяем сопротивление заземляющего устройства (R_и) для высокого и низкого напряжения подстанции. Выбираем оптимальный вариант для двух напряжений, т.к. контур заземления выполняется общий.

- Определяем расчетное сопротивление грунта для вертикального заземлителя и горизонтальной полосы.

 

Р_рас. = p к _сез.,

 

где р - удельное сопротивление грунта при нормальной влажности ( 2

таблица 8.1);

к - коэффициент сезонности к_сез = 1,45 - 1,3 для вертикальных

электродов L = 3 - 5 м.

к_сез = 3,5 - 2,5 для горизонтальных полос.

 

- Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя, Ом.

 

* Для трубчатого и стержневого электродов:

 

R₀ = 0,366 р_рас в / L { Lg (2L/d)+1/2 Lg ( 4t + L/ 4t - L )},

 

где L - длина стержня, м;

t - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до

середины заземлителя, м;

d - диаметр стержня, м.

* Для вертикального электрода из угловой стали:

d = 0,95 Ь , ,где Ь - ширина полки уголка, м.

 

- Определяем сопротивление одиночного горизонтального заземляющего
проводника, Ом.

R_го = (0,366 р_{рас т})/L Lg( 2L²/Ь t),

 

где L - длина полосы, м;

Ь - ширина полосы, м;

t - глубина заложения, м.

 

- Определяем ориентировочное необходимое количество вертикальных
электродов.

п= R_о /(R_и n_в);

 

где n_в - коэффициент экранирования (5 таблица 7.5 ) принимается из соотношения а/1 и предварительного числа электродов.

 

п = Р / а ;

 

где а - расстояние между соединениями вертикальных электродов, м.

 

- Определяем сопротивление горизонтальной полосы, Ом.

 

R_г = R_го/n_г;

 

где n_г - коэффициент использования полосы (5 таблица 7.6. ).

 

- Уточняем сопротивление вертикальных заземлителей с учетом
соединительной полосы, Ом.

 

R_ь = (R_г R_и ) / (R_г - R_u );

 

- Определяем уточненное количество вертикальных заземлителей.

п_в = R_о / (R_ь. n_в);

- Определяем действительное количество вертикальных заземлителей, Ом

R_в = R_о / (n_в. n_в);

- Уточняем действительное сопротивление заземляющего контура, Ом.

R_з = (R_в R_г ) / (R_в + R_г );

 

- Сравниваем полученные значения с допустимыми.

 

2.Специальная часть

2.1Монтаж и наладка электрической сети.

В данном разделе необходимо рассмотреть вопросы монтажа и наладки согласно задания на курсовое проектирование.

Вопросы к рассмотрению:

1. Монтаж опор воздушной линии 110 кВ

2. Монтаж устройств грозозащиты воздушной линии 110 кВ

3. Способы соединения проводов воздушной линии.

4. Монтаж опор воздушной линии в заболоченной местности.

5. Монтаж заземляющего устройства опор.

6. Испытания высоковольтных линий после монтажа.

7. Прокладка кабельных линий по территории подстанции.

8. Монтаж термоусаживаемых концевых муфт.

9. Монтаж термоусаживаемых соединительных муфт.

10. Монтаж силового трансформатора на районной подстанции.

11. Монтаж воздушного выключателя 110 кВ на районной подстанции.

12. Монтаж элегазовых выключателей 110 кВ на районной подстанции.

13. Монтаж разъединителей наружной установки.

14. Монтаж ошиновки силового трансформатора.

15. Монтаж ячеек КРУ ЗРУ-10 кВ

16. Монтаж контура заземления подстанции.

17. Испытания силовых трансформаторов при вводе в эксплуатацию.

18. Испытания высоковольтных выключателей при вводе в эксплуатацию.

19. Испытания трансформаторного масла.