ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

Г.Я. Вагин, е.Н.Соснина,

А.М. Мамонов, е.В.Бородин

Пособие по дипломному проектированию

Комплекс учебно-методических материалов

Рекомендовано Ученым советом Нижегородского государственного

технического университета им. Р.Е.Алексеева в качестве учебно-методического пособия для студентов заочной и дистанционной форм обучения по специальности 140211.65 «Электроснабжение»

Нижний Новгород 2009

УДК 621.31.031

Вагин Г.Я. Пособие по дипломному проектированию: комплекс учебно-методических материалов / Г.Я.Вагин, Е.Н.Соснина, А.М.Мамонов, Е.В.Бородин: Нижегород. гос. техн. ун-т им.Р.Е.Алексеева. Нижний Новгород, 2009. – .

Изложены тематика дипломных проектов, требования к заданиям и их содержание. Даны методические указания по выполнению различных разделов проектов. Приведена большая база справочных материалов.

Комплекс учебно-методических материалов предназначен для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» заочной и дистанционной форм обучения

Рецензент доктор технических наук, профессор Л.А. Герман

Редактор

Компьютерная верстка А.М. Мамонов

Подп. в печать . Формат 6084 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. .

Уч. – изд. л. . Тираж 300 экз. Заказ

____________________________________________________________________

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ.

Адрес университета и полиграфического предприятия:

603950, Гсп-41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

 Нижегородский государственный технический университет, 2009

 Вагин Г.Я., Соснина Е.Н.,

Мамонов А.М., Бородин Е.В. 2009

Содержание

Предисловие

1. Тематика дипломных проектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Требования к заданиям на дипломное проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2. Содержание задания проекта «Электроснабжение завода» . . . . . . . . . . . . . . . 4

3. Содержание задания проекта «Реконструкция системы электроснабжения завода» . 5

1.4 Содержание задания проекта «Энергоснабжение цеха или корпуса» . . . . . . . . 5

1.5 Содержание задания проекта «Энергоаудит завода или фирмы» . . . . . . . . . . . 6

1.6 Содержание задания проекта «Энергоаудит газокомпрессорной

или нефтеперекачивающей станции» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.7 Содержание задания проекта «Энергоаудит цеха или корпуса» . . . . . . . . . . . . 7

1.8 Содержание задания проекта «Электрооборудование районной подстанции» . . . . 8

1.9 Содержание задания проекта «Реконструкция понизительной подстанции» . . . . . 8

1.10 Содержание задания проекта «Разработка схемы электросетевого района». . . . . . 9

1.11 Содержание заданий проектов научно-исследовательского характера. . . . . . . . . 9

2 Методические рекомендации по выполнению проекта «Электроснабжение завода» . 11

2.1 Описание технологии завода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.3 Расчет компенсации реактивной мощности в сети 0,4 кВ цехов . . . . . . . . . . . . 12

2.4 Определение расчетных нагрузок по заводу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.5 Построение картограммы нагрузок завода, определение места расположения ГПП,

РП и цеховых трансформаторных подстанций, выбор мощности

трансформаторов ГПП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

6. Выбор схемы электроснабжения завода с технико-экономическим обоснованием . . 18

7. Расчет компенсации реактивной мощности в целом по заводу . . . . . . . . . . . . . 19

8. Расчет токов короткого замыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

   1. Общие положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

   2. Расчет тока короткого замыкания в точке К₁ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.8.3 Расчет тока короткого замыкания в точке К₂ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.8.4 Расчет тока короткого замыкания в точке К₃ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.8.5 Расчет тока короткого замыкания в точке К₄ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.9 Выбор оборудования на ГПП и РП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.9.1 Выбор схемы и оборудования ОРУ 110 кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.9.2 Выбор схемы и оборудования ЗРУ 6(10) кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.10 Выбор сетей напряжением выше 1000 В . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.10.1 Выбор воздушных линий 110 Кв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.10.2 Выбор способа прокладки и сечения сетей 6(10) кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.11 Расчет показателей качества электроэнергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.11.1 Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.11.2 Расчет отклонений напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.11.3 Расчет колебаний напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.11.4 Расчет несинусоидальности напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.12 Выбор релейной защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.12.1 Защита понижающих трансформаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.12.2 Расчет токов замыканий для цепей релейной защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.12.3 Защита отходящих линий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.12.4 Защита электропечных установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.12.5 Защита синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ . . 47

2.13 Учет и измерение электроэнергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.14 Мероприятия по энергосбережению . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3 Методические рекомендации по выполнению проекта «Электрооборудование районной

подстанции»………………………………………………………………………………..

4 Методические рекомендации по выполнению организационно-экономической

части дипломного проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.1 Проекты реконструкции или строительства объектов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.1.1 Критерии эффективности проектов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.1.2 Разработка календарного плана-графика выполнения работ. . . . . . . . . . . . . . 63

4.1.3 Определение капитальных затрат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.1.4 Определение годовых издержек эксплуатации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.1.4.1 Определение годовых амортизационных отчислений. . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.1.4.2 Определение годовых затрат на потери электроэнергии. . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.1.4.3 Определение годовых затрат на ремонт и обслуживание электрооборудования. . . . 67

4.1.5 Расчет поступлений по проекту. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

4.1.6 Расчет показателей достоинства проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.2 Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия . . . . . 72

4.2.1 Технико-экономическое обоснование вариантов технических решений . . . . . . . 72

4.2.2 Определение технико-экономических показателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.2.2 Графическая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.3 Организационно-экономическая часть научно-исследовательских работ . . . . . . . 77

4.3.1 График основных этапов проведения НИР и расчет затрат . . . . . . . . . . . . . . 77

4.3.2 Определение капитальных затрат сравниваемых вариантов . . . . . . . . . . . . . . 79

4.3.3 Определение эксплуатационных затрат сравниваемых вариантов . . . . . . . . . . . 80

4.3.4 Определение экономического эффекта от применения ПК . . . . . . . . . . . . . . 81

4.3.5 Определение срока окупаемости проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.4 Энергоаудит. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5 Безопасность и экологичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.1 Анализ опасных и вредных факторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.2 Микроклимат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.3 Производственное освещение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.4 Защита от шума и вибрации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.5 Электрические поля промышленной частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.6 Электробезопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.7 Пожарная безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.8 Мероприятия по охране окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Приложение А. Справочные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Приложение Б. Укрупненные показатели стоимости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

Приложение В. Пример выполнения локальной сметы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Приложение Г. Нормы отчислений от капитальных затрат. . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Приложение Д. Пример ТЭО вариантов электроснабжения цехов. . . . . . . . . . . . . . . 115

Приложение Е. Пример ТЭО вариантов электроснабжения завода . . . . . . . . . . . . . . 119

Приложение Ж. Таблица аннуитета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Приложение З. Методика ТЭО энергосберегающих мероприятий и проектов . . . . . . . . 128

Приложение И. Удельные тепловые характеристики промышленных зданий . . . . . . . . 135