Кафедра электрооборудования судов и электроэнергетики

Кафедра электрооборудования судов и электроэнергетики

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине «Методы исследований в электроэнергетике и электротехники» (методические указания и порядок выполнения работы)

 

 

Тема: (название темы работы)________________________________________________

 

_____________________________________________________________________________

 

 

 

Руководитель: ________________________________________________________

 

Консультант:________________________________________________________

Оценка:_____________ Дата защиты КР ____________________________

 

Исполнитель: студент группы _ _МЭЭ ________________________________

(Подпись) (Фамилия имя отчество)

 

Калининград -20__

Структура курсовой работы

(Структура курсовой работы соответствует структуре отчета но НИР, и методически дополнена пояснениями)

I. Структурные элементы отчета:

· титульный лист;

· содержание;

· введение;

· основная часть;

· заключение;

· список использованных источников;

· приложения.

 

I I. Требования к содержанию структурных элементов отчета

Титульный лист ( смотри образец- 1 лист)

 

Содержание

Содержание включает введение, наименование всех разделов с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы курсовой работы.

 

Введение

Введение должно содержать краткую оценку современного состояния решаемой в курсовой работе научно-технической темы, основание и исходные данные для разработки курсовой работы, обоснование необходимости проведения исследований.

 

Основная часть

Курсовая работа является начальным этапом выполнения магистровской диссертации. Главная цель работы – уяснение и реализация методов исследований объектов электроэнергетики (профиль: электрические станции и подстанции).

Основная часть должна содержать:

1) выявление и анализ принципов функционирования объекта электроэнергетики, на основе которых будут выполнен дальнейший комплекс исследований и технических решений в ходе выполнения выпускной работы.

2) выбор направления исследований, включающий обоснование выбора принятого направления исследования, методы решения задач;

3) патентные исследования выбранного объекта исследований, обобщение и оценка результатов исследований, и предложения по дальнейшим направлениям работ.

В качестве примера: основные подходы при выполнении основной части курсовой работы «Современные газотурбинные и парогазовые установки».

Раздел 1.Оценка энергетических характеристик ГТУ и ПГУ.

Перспективы развития отечественной и мировой электроэнергетики связывают с газотурбинными (ГТУ) и парогазовыми (ПГУ) энергетическими установками.

Современные ГТУ имеют мощность от 1 до 330 МВт. Коэффициент полезного действия ГТУ составляет 28 - 38%, удельные капиталовложения 300-350 $/кВт установленной мощности. Упрощенная схема ГТУ приведена на рисунке 1.1а. Ее основными элементами являются: осевой компрессор (К), обеспечивающий сжатие воздуха до 2МПА и перемещение воздуха в камеру сгорания (КС) со скоростью 100-170 м/сек. Камера сгорания предназначена для преобразования химической энергии газообразного органического топлива в тепловую энергию рабочего тела. Температура рабочего тела (горячий газ) перед газовой турбиной достигает 1100 -1430 ^ОС. В газовой турбине часть энергии горячих газов преобразуется в механическую энергию: около двух третьей от этой механической энергии затрачивается на привод компрессора, а оставшаяся часть механической энергии в синхронном генераторе (Г) преобразуется в электрическую энергию (Рисунок 1а).

 

Рисунок 1.1. Упрощенные тепловые схемы ГТУ (а) и ПГУ с котлом утилизатором (б)

Пусковые операции практически полностью автоматизированы. С момента подачи команды на запуск и до выхода ГТУ на номинальную мощность проходит 10-20 минут. При аварийных ситуациях в энергосистеме осуществляется быстрый пуск менее, чем за 5 минут: пуск и выход на полную нагрузку ГТУ. Достоинства ГТУ: быстрый пуск и низкая стоимость. Недостаток - очень низкая эффективность. Поэтому, как показывает опыт экслуаьации) эти установки нашли применение в качестве аварийных источников энергии и частично для покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме.

Температура уходящих газов после газовой турбины в ГТУ составляет 520-560 ^ОС. Поэтому энергию уходящих газов используют в утилизационных установках различного типа, например ПГУ с котлом – утилизатором (рисунок 1б). Уходящие газы поступают в котел - утилизатор (КУ, рисунок 1.1б). Большая часть тепловой энергии, которой обладают эти уходящие газы, преобразуется в КУ в энергию теплоносителя (пар). Этот пар поступает в паровую турбину (ПТ) и большая часть поступившей энергии преобразуется в механическую, а затем в электрическую энергию (Г). Таким образом, температура уходящих газов от входа в турбину (520-560 ^ОС) понижается до 80-130 ^ОС на выходе. В результате КПД ПГУ с котлами –утилизаторами достигает 55-60%, по сравнению с 40-42% на конденсационных электростанциях (КЭС). Наличие паросилового блока снижает маневренность ПГУ, приближая ее к КЭС. Так пуск ПГУ по схеме дубль-блока из горячего состояния продолжается 50-60 минут. Время от начала синхронизации синхронного генератора паровой турбины (ПТ-Г) занимает 30 минут, еще 20-30 минут продолжается набор полной нагрузки.

На основе анализа энергетических процессов в ГТУ ГГУ можно построить энергетическая диаграмма, которая наглядно иллюстрирует преобразование энергии в ГТУ и ПТУ (Рисунок 2).

Рисунок 2. Энергетическая диаграмма ПГУ

W_КС –энергия, полученная от сгорания топлива в камере сгорания;

D W_К – энергия, затраченная на привод компрессора;

D W_УК - потери энергии в котле утилизаторе;

D W_УГ - потери энергии с уходящими газами в дымовую трубу;

W_{Э ГТУ} и W _{Э ПТГ} - соответственно электрическая энергия, отдаваемая с зажимов синхронных генераторов, приводимых во вращение газовой (ГТ) и паровой (ПТ) турбинами (Рисунок 1).

Далее при выполнении 2 разделаследует рассмотреть и проанализировать действующие в РФ и мире ГТУ и ПГУ. Выяснить вопросы пуска ГТУ, их главные электрические схемы.

В разделе следует привести только результаты исследований и анализа, полные схемы и сопутствующий материал следует привести в приложениях.

В третьем разделеследует выполнить патентные или иные исследования по ГТУ и ПГУ. В разделе привести только результаты исследований, а описание патентов или других документов привести в приложениях. Необходимо дать оценку научно-технического уровня патентных или иных исследований научной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Далее выполняется обобщение и оценка результатов исследований, формируются предложения по дальнейшему направлению работы.

Заключение

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполнений научной работы или отдельных ее этапов;

- оценку полноты решений поставленной задачи;

- разработку рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов курсовой работы;

- оценку технико-экономической эффективности внедрения (при необходимости0;

- оценку научно-технического уровня выполненной научной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области.

Книги более трех авторов.

Религии мира: пособие для преподавателей / Я. Н. Шапов [и др]. – Санкт-Петербург: Питер, 1996. – 496 с.

 

Издание в целом.

Книга о книгах: библиографическое пособие: в 3 т. - Москва: Книга, 1990.

Отдельный том.

Книга о книгах: библиографическое пособие: в 3 т. – Москва: Книга, 1990. - Т. 1. - 407с.

Учебно-методическое пособие

Водоснабжение и водоотведение жилых и общественных зданий: пример расчета: учеб.-метод. пособие к вып. курс. проекта для студ. спец. 290700 / Г. Ф. Богатов. – Калининград: Изд-во КГТУ, 1997. – 40 с.

 

Сетевые ресурсы

Исследовано в России [Электронный ресурс]: многопредмет. науч. журн. / Моск. физ.-техн. ин-т. – Режим доступа: http: // zhurnal.mipt.rssi.ru.

 

Статья из книги.

Ткач, М. М. Технологическая подготовка гибких производственных систем / М. М. Ткач // Гибкие автоматизированные производственные системы / под ред. Л. С. Ямпольского. - Киев, 1995. - С. 42-78.

 

Статья из журнала

Вольберг, Д. Б. Основные тенденции в развитии энергетики мира / Д. Б. Вольберг// Теплоэнергетика. - 1996. - № 5. - С. 5-12.

 

Статья из газеты

Будиловский, Г. Здоровье человека - основа политики / Г. Будиловский // Калининградская правда. – 1997. - 28 янв. - С. 8.

 

Статья из сборника трудов

Минько, А. А. Методика определения уплотняющего усилия в торцовых прецизионных разъемах ТНВД / А. А. Минько // Эксплуатация судовых энергетических установок, систем и оборудование сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. / КГТУ. – Калининград: Изд-во КГТУ, 1994. - С. 57-61.

 

Кафедра электрооборудования судов и электроэнергетики

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине «Методы исследований в электроэнергетике и электротехники» (методические указания и порядок выполнения работы)

 

 

Тема: (название темы работы)________________________________________________

 

_____________________________________________________________________________

 

 

 

Руководитель: ________________________________________________________

 

Консультант:________________________________________________________

Оценка:_____________ Дата защиты КР ____________________________

 

Исполнитель: студент группы _ _МЭЭ ________________________________

(Подпись) (Фамилия имя отчество)

 

Калининград -20__

Структура курсовой работы

(Структура курсовой работы соответствует структуре отчета но НИР, и методически дополнена пояснениями)

I. Структурные элементы отчета:

· титульный лист;

· содержание;

· введение;

· основная часть;

· заключение;

· список использованных источников;

· приложения.

 

I I. Требования к содержанию структурных элементов отчета

Титульный лист ( смотри образец- 1 лист)

 

Содержание

Содержание включает введение, наименование всех разделов с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы курсовой работы.

 

Введение

Введение должно содержать краткую оценку современного состояния решаемой в курсовой работе научно-технической темы, основание и исходные данные для разработки курсовой работы, обоснование необходимости проведения исследований.

 

Основная часть

Курсовая работа является начальным этапом выполнения магистровской диссертации. Главная цель работы – уяснение и реализация методов исследований объектов электроэнергетики (профиль: электрические станции и подстанции).

Основная часть должна содержать:

1) выявление и анализ принципов функционирования объекта электроэнергетики, на основе которых будут выполнен дальнейший комплекс исследований и технических решений в ходе выполнения выпускной работы.

2) выбор направления исследований, включающий обоснование выбора принятого направления исследования, методы решения задач;

3) патентные исследования выбранного объекта исследований, обобщение и оценка результатов исследований, и предложения по дальнейшим направлениям работ.

В качестве примера: основные подходы при выполнении основной части курсовой работы «Современные газотурбинные и парогазовые установки».

Раздел 1.Оценка энергетических характеристик ГТУ и ПГУ.

Перспективы развития отечественной и мировой электроэнергетики связывают с газотурбинными (ГТУ) и парогазовыми (ПГУ) энергетическими установками.

Современные ГТУ имеют мощность от 1 до 330 МВт. Коэффициент полезного действия ГТУ составляет 28 - 38%, удельные капиталовложения 300-350 $/кВт установленной мощности. Упрощенная схема ГТУ приведена на рисунке 1.1а. Ее основными элементами являются: осевой компрессор (К), обеспечивающий сжатие воздуха до 2МПА и перемещение воздуха в камеру сгорания (КС) со скоростью 100-170 м/сек. Камера сгорания предназначена для преобразования химической энергии газообразного органического топлива в тепловую энергию рабочего тела. Температура рабочего тела (горячий газ) перед газовой турбиной достигает 1100 -1430 ^ОС. В газовой турбине часть энергии горячих газов преобразуется в механическую энергию: около двух третьей от этой механической энергии затрачивается на привод компрессора, а оставшаяся часть механической энергии в синхронном генераторе (Г) преобразуется в электрическую энергию (Рисунок 1а).

 

Рисунок 1.1. Упрощенные тепловые схемы ГТУ (а) и ПГУ с котлом утилизатором (б)

Пусковые операции практически полностью автоматизированы. С момента подачи команды на запуск и до выхода ГТУ на номинальную мощность проходит 10-20 минут. При аварийных ситуациях в энергосистеме осуществляется быстрый пуск менее, чем за 5 минут: пуск и выход на полную нагрузку ГТУ. Достоинства ГТУ: быстрый пуск и низкая стоимость. Недостаток - очень низкая эффективность. Поэтому, как показывает опыт экслуаьации) эти установки нашли применение в качестве аварийных источников энергии и частично для покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме.

Температура уходящих газов после газовой турбины в ГТУ составляет 520-560 ^ОС. Поэтому энергию уходящих газов используют в утилизационных установках различного типа, например ПГУ с котлом – утилизатором (рисунок 1б). Уходящие газы поступают в котел - утилизатор (КУ, рисунок 1.1б). Большая часть тепловой энергии, которой обладают эти уходящие газы, преобразуется в КУ в энергию теплоносителя (пар). Этот пар поступает в паровую турбину (ПТ) и большая часть поступившей энергии преобразуется в механическую, а затем в электрическую энергию (Г). Таким образом, температура уходящих газов от входа в турбину (520-560 ^ОС) понижается до 80-130 ^ОС на выходе. В результате КПД ПГУ с котлами –утилизаторами достигает 55-60%, по сравнению с 40-42% на конденсационных электростанциях (КЭС). Наличие паросилового блока снижает маневренность ПГУ, приближая ее к КЭС. Так пуск ПГУ по схеме дубль-блока из горячего состояния продолжается 50-60 минут. Время от начала синхронизации синхронного генератора паровой турбины (ПТ-Г) занимает 30 минут, еще 20-30 минут продолжается набор полной нагрузки.

На основе анализа энергетических процессов в ГТУ ГГУ можно построить энергетическая диаграмма, которая наглядно иллюстрирует преобразование энергии в ГТУ и ПТУ (Рисунок 2).

Рисунок 2. Энергетическая диаграмма ПГУ

W_КС –энергия, полученная от сгорания топлива в камере сгорания;

D W_К – энергия, затраченная на привод компрессора;

D W_УК - потери энергии в котле утилизаторе;

D W_УГ - потери энергии с уходящими газами в дымовую трубу;

W_{Э ГТУ} и W _{Э ПТГ} - соответственно электрическая энергия, отдаваемая с зажимов синхронных генераторов, приводимых во вращение газовой (ГТ) и паровой (ПТ) турбинами (Рисунок 1).

Далее при выполнении 2 разделаследует рассмотреть и проанализировать действующие в РФ и мире ГТУ и ПГУ. Выяснить вопросы пуска ГТУ, их главные электрические схемы.

В разделе следует привести только результаты исследований и анализа, полные схемы и сопутствующий материал следует привести в приложениях.

В третьем разделеследует выполнить патентные или иные исследования по ГТУ и ПГУ. В разделе привести только результаты исследований, а описание патентов или других документов привести в приложениях. Необходимо дать оценку научно-технического уровня патентных или иных исследований научной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Далее выполняется обобщение и оценка результатов исследований, формируются предложения по дальнейшему направлению работы.

Заключение

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполнений научной работы или отдельных ее этапов;

- оценку полноты решений поставленной задачи;

- разработку рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов курсовой работы;

- оценку технико-экономической эффективности внедрения (при необходимости0;

- оценку научно-технического уровня выполненной научной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области.