Главная » Литература » Электротехника » Гурин - Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Дипломное проектирование (1990)
Гурин - Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Дипломное проектирование (1990)
Гурин Н.А., Янукович Г.И.
Дипломное проектирование. 1990.
Пособие содержит рекомендации по организации процесса дипломного проектирования, методику технико-экономических расчетов с применением вычислительной техники. В приложениях дан необходимый справочный материал. Предназначается учащимся средних специальных учебных заведений по специальности 18 04 "Монтаж и эксплуатация электрооборудования предприятий и гражданских зданий", может быть полезно студентам электротехнических специальностей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Возрастающая роль энергетического комплекса, являющегося одной из безусловных предпосылок решения многих народнохозяйственных задач отражена в Энергетической программе СССР, реализация которой будет окончена к 2000 году [13].
Энергетической программой СССР предусматривается крупная перестройка в промышленности и коренное совершенствование структуры энергопотребления с целью экономии энергии во всех сферах народного хозяйства. Намечается завершить создание Единой энергетической системы страны путем сооружения линий электропередачи напряжением 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока, а также значительно улучшить качество отпускаемой потребителям электроэнергии. В машиностроении и приборостроении будет освоен выпуск эффективного энергосберегающего оборудования и технических средств для регулирования и контроля потребления энергоресурсов.
В электротехнической промышленности планируется создать необходимый научно-технический потенциал для производства электрооборудования на основе сверхпроводимости и использования нетрадиционных источников энергии.
Для реализации задач, намеченной Энергетической программой СССР, потребуется около 20—25 % средств от общего объема капитальных вложений в народное хозяйство.
Дипломное проектирование — это завершающий этап в обучении учащихся техникумов. Его целью является обобщение знаний выпускников по общим и специальным предметам, привитие навыков самостоятельной работы. Учащиеся должны научиться увязывать вопросы энергетики с задачами современности в области научно-технического прогресса. Данная книга представляет собой учебное пособие по дипломному проектированию для учащихся техникумов по специальности 0303. Она содержит методические рекомендации для организации дипломного проектирования, теоретические и справочные материалы.
В пособии подробно рассмотрены основные технические вопросы проектирования. Вместе с тем большое внимание уделено экономии электрической энергии, экологии окружающей среды, использованию вычислительной техники при выполнении дипломных проектов, технико-экономическим расчетам.
Учебное пособие составлено на основании "Инструкции по дипломному проектированию и защите дипломных проектов в средних специальных учебных заведениях", действующих стандартов, нормативов на проектирование. Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и опыта организации дипломного проектирования по специальности "Электрооборудование промышленных- предприятий и установок" в техникумах.
ГЛАВА 1
ОРГАНИЗАЦИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА УЧАЩЕГОСЯ В ПЕРИОД ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Рациональная организация труда способствует четкости и ритмичности работы над проектом, обеспечивает качественное и своевременное его выполнение, развивает творческие способности учащегося. Организованный труд позволяет при минимальных затратах добиться высоких результатов. Основными элементами рациональной организации труда учащегося в период дипломного проектирования являются: плановость, режим дня, организация рабочего места, умение работать самостоятельно. Общий план работы над проектом задается руководителем в задании на дипломное проектирование. Для его реализации учащемуся следует решить ряд конкретных технических задач: разобраться с материалами преддипломной практики и систематизировать их, подобрать типовой проект электрификации аналогичного объекта, разыскать и познакомиться со специальной и справочной литературой, каталогами, стандартами, ценниками, нормативными документами.
Начиная с первого дня работы над проектом рекомендуется составлять на следующий день план работы по сбору, обработке и накоплению материалов к дипломной работе. Он должен быть увязан с расписанием занятий и консультаций, а также внеучебными мероприятиями. Отведенное на дипломное проектирование время (60 дней) следует всемерно экономить, работать ритмично, выполнять задания в соответствии с установленным графиком.
Важное место в организации труда учащегося играет режим дня. Нужно помнить, что наивысшей производительности труда человек достигает в период с 9 до 13 ч и с 16 до 18 ч. Через каждые 45—50 мин работы нужно делать пятиминутные перерывы, а через 2—3 ч устраивать перерывы на 10—15 мин с разными формами отдыха. Желательно в это время выполнить несколько физических упражнений. Подготовка рабочего места заключается в том, чтобы все канцелярские принадлежности, книги и справочники были рационально размещены. Желательно, чтобы это место было постоянным, так как человек привыкает к нему, знакомая обстановка помогает ему быстрее включиться в работу и способствует более производительному труду. Умение самостоятельно работать с литературой является неотъемлемым условием успешного выполнения проекта. При работе над книгой рекомендуется ее просмотреть, найти нужный вопрос, изучить его и законспектировать в рабочей тетради. Кроме того, необходимо постепенно в течение всего периода дипломного проектирования составлять список использованной литературы с точным указанием автора, названия книги, места и года издания. Литературу следует пронумеровать и в случае необходимости ссылаться на нее в тексте пояснительной записки, например [5].
Работа над дипломным проектом — это творческий процесс и нельзя ограничиться лишь готовыми формулами из учебников. Следует регулярно читать периодическую специальную и общественно-политическую литературу, изучать передовой производственный опыт, анализировать полученную информацию и использовать ее при выполнении дипломного проекта и его защите.
1.2. ДИПЛОМНОЕ ЗАДАНИЕ И ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Выбор темы дипломного проекта — ответственный для учащегося момент. Этот процесс начинается задолго до преддипломной практики и заканчивается официальным получением учащимся задания не позднее чем за 2 недели до нее. Тема должна быть реальной, поэтому подбирается она с учетом места прохождения практики и профиля избранной специальности. Кроме того, должны учитываться индивидуальные наклонности дипломника. Дипломное проектирование может осуществляться по направлениям А, Б, В, Г. В направление А входят темы по электрооборудованию и электроснабжению цеха (участка), в направление Б — по электроснабжению завода (предприятия), в направление В— по электроприводу и электрооборудованию станка (установки) и в направление Г — по изготовлению действующих моделей, макетов электроустановок (для оснащения лабораторий техникума учебно- наглядными пособиями).
Помимо основной темы, в задание по дипломному проектированию входит также разработка специального вопроса: схемы автоматизации управления электрическим приводом, действующей модели или установки и т.д. Он подбирается исходя из реальных возможностей и потребностей учебного заведения или предприятия, на котором учащийся проходит практику (более подробно изложен в гл. 4).
Выдача заданий для дипломного проектирования оформляется на типовых бланках, содержащих перечень разрабатываемых вопросов.- Эти вопросы могут корректироваться руководителем дипломного проектирования в зависимости от специфики проекта. Для выполнения дипломного проекта учащемуся необходимы технические данные о проектируемом объекте. Часть сведений он собирает во время преддипломной практики, а недостающие получает от руководителя проекта. Для разработки дипломного проекта направления А, необходимы:
1) краткие сведения о технологическом процессе проектируемого цеха (участка), характеристика условий окружающей среды всех помещений;
2) план цеха (расстановка технологического оборудования и производственных машин, кранов, вентиляции и других электроприемников);
3) технические характеристики производственного оборудования (мощность и типы двигателей, требования к управлению электроприводами и их
4) сведения о режиме работы цеха (число рабочих смен в сутки); технологической загрузки смен или продолжительности использования максимальной активной и реактивной электрической нагрузки;
5) сведения о расположении и характеристики источников питания, понизительных подстанций, необходимые для расчетов токов короткого замыкания (КЗ).
Для разработки проекта направления Б нужны исходные данные:
1) характеристика предприятия, для которого осуществляется электроснабжение;
2) климатические условия места расположения предприятия;
3) генеральный план предприятия;
4) сведения об электрических нагрузках цехов;
5) характеристики источников питания, их удаленность от предприятия (для расчетов токов короткого замыкания);
6) технические условия компенсации реактивной мощности.
Основные сведения о проектируемом станке, механизме, установке служат исходными данными для разработки проекта направления В:
1) характеристика механической части проектируемого объекта, описание внешнего вида и устройства;
2) данные для определения мощности электропривода;
3) требования к регулированию частоты вращения электропривода;
4) тип передачи к электродвигателям;
5) требования к размещению силового электрооборудования и коммутационной аппаратуре;
6) технические условия автоматизации производственных процессов;
7) характеристики источников питания.
Исходными данными для проекта направления Г являются сведения о проектируемом макете, модели или действующей электроустановке:
1) габариты и масса установки;
2) напряжение питающей сети и род тока;
3) максимальная мощность установки;
4) режим работы установки (длительный, кратковременный, повторно- кратковременный);
5) условия среды, где будет эксплуатироваться установка;
6) правила безопасности труда и противопожарной защиты проектируемой установки;
7) техническая эстетика оформления изготовленной модели или установки;
8) объем пояснительной записки и чертежей по установке или макету (он может быть сокращен на 25—50 % по сравнению с проектами, выполненными по направлениям А, Б и 6).
Ниже приведена примерная тематика дипломных проектов.
НАПРАВЛЕНИЕ А
1. Электрооборудование и электроснабжение цеха (механического, инструментального, термического, кузнечного и т.д.) машиностроительного завода.
2. Электрооборудование и электроснабжение цеха (монтажного, сборочного и пр.) электротехнического или радиотехнического завода.
3. Электрооборудование и электроснабжение трамвайного депо.
4. Электрооборудование и электроснабжение опытно-экспериментального завода *.
5. Электрооборудование и электроснабжение котельной, компрессорной и насосной станций (с указанием котлов, компрессоров или насосов).
6. Электрооборудование и электроснабжение участка варки стекла завода (указать наименование).
7. Электрооборудование и электроснабжение участка травления плат телевизионного завода*.
8. Электрооборудование и электроснабжение реконструируемого участка сборки микросхем завода (указать завод).
9. Электрооборудование и электроснабжение реконструируемого участка гальванопокрытий радиозавода*.
10. Электрооборудование и электроснабжение мастерских электромонтажных заготовок (указать название организации).
НАПРАВЛЕНИЕ Б
1. Электроснабжение автозавода *
2. Электроснабжение металлургического завода*.
3. Электроснабжение хлопчатобумажного комбината*.
4. Электроснабжение реконструируемого сахарного завода*.
5. Трансформаторная подстанция 110/10 кВ для электроснабжения (указать предприятие).
НАПРАВЛЕНИЕ В
1. Электропривод и электрооборудование станка (шлифовального, фрезерного, карусельного и пр.).
2. Модернизация электропривода и электрооборудования машин (кузнечно-прессовых, литейных и пр.).
3. Модернизация электропривода и электрооборудования вентиляционных установок завода (наименование).
4. Модернизация электропривода и электрооборудования мостового крана грузоподъемностью 20т.
5. Модернизация электропривода и электрооборудования грузового лифта грузоподъемностью 1 т.
НАПРАВЛЕНИЕ Г
1. Электропривод и автоматизация плоскошлифовального станка с релейно-контакторным управлением.
2. Электропривод и автоматизация строгального станка с применением магнитных усилителей.
3. Электропривод и элементы автоматизации круглошлифовального станка с числовым программным управлением.
4. Электропривод и автоматизация насосной (компрессорной, вентиляционной) установки.
5. Электропривод с двигателем постоянного тока и тиристорным преобразователем.
6. Автоматический контроль технологических процессов.
7. Электронный усилитель (реле, стабилизатор) и т.д.
13. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРЕДДИПЛОМНАЯ ПРАКТИКА
Целью преддипломной практики является закрепление теоретических знаний и подготовка учащегося к дипломному проектированию. Во время практики учащемуся нужно собрать необходимые материалы для дипломного проекта и приступить к выполнению некоторых его разделов (например, описанию технологического процесса, характеристике условий работы электрооборудования и т.д.). Объем этих материалов определяется руководителем до начала практики. В конце практики собранные материалы оформляются в виде отчета, который используется учащимися в период дипломного проектирования. Продолжительность производственной преддипломной практики для учащихся вечернего и заочного обучения в настоящее время 24 дня. Рекомендуется следующее распределение этого времени: ознакомление со структурой и технологией предприятия — 2 дня; изучение электрооборудования — 3 дня; рассмотрение системы электроосвещения — 3 дня; изучение электроснабжения предприятия и качества электроэнергии — 3 дня; исследование автоматизированной технологической установки (согласно заданию на дипломное проектирование) — 3 дня; наблюдение за процессом монтажа, эксплуатации и ремонте электрооборудования и режимом экономии электроэнергии — 2 дня; ознакомление с организацией охраны труда, окружающей среды и противопожарной техникой — 2 дня; изучение технико-экономических показателей предприятия— 3 дня; оформление отчета по практике— 2 дня; посещение смежного предприятия — 1 день.
Для учащихся дневного обучения продолжительность практики 36 дней и распределение времени увеличивается соответственно в 1,5 раза. Рассмотрим более подробно содержание преддипломной практики. Во время практики учащийся должен:
1) ознакомиться с производственным процессом предприятия и цеха, выпускаемой им продукцией и ее значением для народного хозяйства. Изучить структуру предприятия, назначение и место каждого цеха и отдела в производственном процессе, их взаимосвязь. Выяснить роль отдела главного энергетика в общей схеме управления и технического руководства предприятием. Ознакомиться с требованиями к электроснабжению предприятия и цеха (качество электроэнергии, бесперебойность и т.д.);
2) изучить электрооборудование предприятия, цеха или подстанции (электрические сети, электрооборудование станков и установок, аппараты управления и защиты и др.), вычертить (или использовать готовые копии чертежей) план цеха или подстанции с расстановкой технологического оборудования.
План цеха или подстанции, соответствующий заданию на дипломное проектирование, прилагается к отчету по практике;
3) составить характеристику принятой системы электроосвещения, распределительной сети и управления включением освещения для производственных цехов и административно-бытовых помещений площадью не менее
4) изучить схему электроснабжения предприятия, схему подстанции и конструктивное выполнение распределительного устройства, его оборудование и компоновку, конструктивное выполнение кабельных и воздушных линий электропередачи до 1 кВ и выше, схему распределения электроэнергии от главной понизительной подстанции (ГПП) до цеховой подстанции. Изучить схему коммутации цеховой подстанции, компоновку электрооборудования распределительного устройства 6—10 кВ и оборудование 0,4 кВ; конструктивное выполнение кабельных каналов. Обратить внимание на производство оперативных переключений (отключение и включение отдельных линий, перевод нагрузки с одного трансформатора на другой и т.д.), ведение оперативного журнала. Ознакомиться с противоаварийными мероприятиями и действиями оперативного персонала при ликвидации аварии.
Рассмотреть организацию ремонта цеховых трансформаторных подстанций. Обратить внимание на значение коэффициента мощности в часы максимальной электрической нагрузки цеха или подстанции. Изучить методику определения коэффициента мощности, ознакомиться с мероприятиями по его повышению. Описать действующие конденсаторные установки. Рассмотреть мероприятия по повышению качества электроэнергии;
5) изучить действующую автоматизированную установку для выполнения специального задания дипломного проекта (компрессорная или насосная станция, поточно-транспортная система, автоматическая сварка, станок, батарея статических конденсаторов и т.д.);
6) ознакомиться с организацией монтажа и системой планово-предупредительного ремонта электрооборудования, а также получить его паспортные данные. Изучить нормы приемо-сдаточных испытаний электрооборудования: трансформаторов, электродвигателей, заземляющих устройств, кабельных и воздушных линий электропередачи.
Рассмотреть организацию межремонтного обслуживания электрооборудования производственных механизмов. Отметить аварии и неисправности, а также мероприятия по их устранению и предупреждению. Изучить план реконструкции цеха и модернизации оборудования (если такой план имеется), а также мероприятия по экономии электроэнергии;
7) ознакомиться с мероприятиями по созданию безопасных условий труда и противопожарной техникой на предприятии.
Изучить конструктивное выполнение защитного заземления.
Научиться заполнять наряды на производство работ в электроустановках до 1 кВ и выше, а также проводить работы в действующих электроустановках по наряду. Заполненный бланк наряда на производство работ приложить к отчету.
Приобрести практические навыки по оказанию первой помощи пострадавшим от электрического тока. Рассмотреть организацию испытаний защитных средств, применяемых в электроустановках, и контроля за правилами пользования ими. Изучить выполняемые на предприятии мероприятия по охране окружающей среды;
8) собрать и систематизировать основные технико-экономические показатели предприятия (общая установленная мощность силовых трансформаторов и электроприемников, расход активной и реактивной энергии и др.) и рассмотреть мероприятия по их улучшению. Ознакомиться с работой планового отдела предприятия: организацией нормирования труда, применяемыми формами оплаты труда в энергослужбе предприятия и системой хозрасчета в электроцехе.
Изучить состав цеховых расходов и расчеты по определению себестоимости одного киловатт-часа электроэнергии, отпускаемого электроцехом, и себестоимости ремонтных работ. Обратить внимание на составление смет на ремонт электрооборудования;
9) включить в отчет по преддипломной практике следующие материалы,
а) планы цехов (строительной части с оконными и дверными проемами, отметкой уровня пола, наименованием помещений); б) планы расположения в цехе технологического и вспомогательного оборудования; в) данные технологического оборудования (тип, марка), установленных на нем электродвигателей с указанием типа, мощности, частоты вращения (однотипному оборудованию присваивается тот же номер и проставляется на плане); г) категорию производства (А, Б, В, Г, Д, Е), характеристику окружающей среды, категорию надежности электроснабжения; д) сведения о режиме работы; е) краткое описание технологического процесса.
1.4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
К заданию по дипломному проектированию прилагается график работы учащегося над проектом, составленный руководителем проекта. Детальное планирование работы помогает учащемуся сосредоточить внимание на определенных вопросах и выполнить задание в срок. Примерные графики работы над проектом приведены в табл. 1.1—1.4. За время дипломного проектирования (8 недель) учащемуся необходимо разработать указанные в таблицах разделы задания, объем которых по отношению к проекту в целом указан в процентах.
...