Порядок выполнения курсового проекта

КРАСНОЯРСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

- филиал ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Н.И. Авдеёнок

С.А. Здусов

Режимы работы систем тягового

Электроснабжения

Методические указания

По выполнению курсового проекта

для студентов очной и заочной формы обучения

специальности

23.05.05 Системы обеспечения движения поездов

специализация:

1 Электроснабжение железных дорог

Красноярск

КрИЖТ ИрГУПС

 

УДК

ББК

 

Н.И. Авдеёнок, С.А. Здусов, Режимы работы систем тягового электроснабжения: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов очной и заочной формы обучения для специальности 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов/ Н.И. Авдеёнок, С.А. Здусов - Красноярск. КрИЖТ ИрГУПС. - 2018. - 27 с.

 

 

Настоящее издание является частью учебно-методического комплекса по дисциплине Б1.В.03 «Режимы работы систем тягового электроснабжения». Методические указания составлены в соответствии с федеральным государственным стандартом и предназначены для студентов очной и заочной форм обучения специальности 23.05.03 «Системы обеспечения движения поездов».

 

Рекомендовано к изданию методическим советом КрИЖТ ИрГУПС.

 

 

Печатается в авторской редакции.

 

© Н.И. Авдеёнок, С.А. Здусов, 2018

© Красноярский институт

железнодорожного транспорта, 2018

Содержание

Введение. 4

Структура и содержание курсового проекта. 7

Порядок выполнения курсового проекта. 13

Теоретические сведения. 13

Термины и определения. 14

Задание на курсовой проект. 15

Порядок проведения расчетов. 15

Подготовка к защите курсового проекта. 22

Оформление пояснительной записки и рекомендации по работе с литературой 23

Список рекомендуемой литературы.. 25

Приложение А: Предельные значения соотношения потребления активной и реактивной мощности. 26

Приложение Б: Параметры УПК и КУ.. 26

Приложение В: Исходные данные. 27

 

Введение

Данное методическое издание предназначено для организации и оказания помощи студентам в выполнении курсового проекта по дисциплине «Режимы работы систем тягового электроснабжения» студентов очной и заочной форм обучения специальности «Системы обеспечения движения поездов».

Курсовой проект представляет собой вид учебной работы студента с элементами самостоятельного научного исследования. Он нацелен на формирование умений искать и осмысливать нужную информацию, выходящую за рамки списка обязательной литературы, а также грамотно и четко излагать полученные результаты. При выполнении курсового проектирования оттачиваются навыки для написания выпускных квалификационных (дипломных) работ и проектов на заключительном курсе обучения.

Курсовое проектирование (курсовой проект) - это

1) один из основных видов самостоятельной работы студентов, направленный на закрепление, углубление и обобщение знаний по учебным дисциплинам профессиональной подготовки, обеспечивающий формирование навыков расчета и проектирования в соответствии с заданной темой;

2) документ, представляющий собой форму отчетности по самостоятельной работе студента, включающий аналитическую, графическую и расчетную части.

Курсовое проектирование предназначено:

- для закрепления и расширения теоретических знаний студента, полученных по дисциплине «Режимы работы систем тягового электроснабжения»;

- для приобретения практических навыков ведения самостоятельной работы по расчету, конструированию и исследованию.

Курсовой проект является обязательной для каждого студента и определяется учебным планом, а его объем - рабочими программами дисциплины очной и заочной форм обучения.

Распределение трудоемкости дисциплины по видам аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов предусматривает 30 часов на выполнение курсового проекта для студентов очной формы обучения и 40 часов – для заочной.

Критериями оценки результатов курсового проекта студента являются:

- качество содержания работы (достижение сформулированной цели и решение задач исследования, полнота раскрытия темы, системность подхода, отражение знаний литературы и различных точек зрения по теме, нормативно-правовых актов, аргументированное обоснование выводов и предложений);

- соблюдение графика выполнения курсовой работы;

- актуальность выбранной темы;

- соответствие содержания выбранной теме;

- соответствие содержания глав и параграфов их названию;

- наличие выводов по параграфам и главам (для старших курсов);

- логика, грамотность и стиль изложения;

- наличие практических рекомендаций (для старших курсов);

- расчет экономической эффективности предлагаемых мероприятий (для последнего курса обучения);

- внешний вид работы и ее оформление, аккуратность;

- соблюдение заданного объема работы;

- наличие хорошо структурированного плана, раскрывающего содержание темы курсовой работы;

- наличие сносок и правильность цитирования;

- качество оформления рисунков, схем, таблиц;

- правильность оформления списка использованной литературы;

- достаточность и новизна изученной литературы;

- ответы на вопросы при публичной защите работы.

Курсовой проект, не отвечающий данным критериям, не допускается до защиты.

Оценка «отлично » выставляется при выполнении курсового проекта в полном объеме; отличается глубиной проработки всех разделов содержательной части, оформлена с соблюдением установленных правил; студент свободно владеет теоретическим материалом, безошибочно применяет его при решении задач, сформулированных в задании; на все вопросы дает правильные и обоснованные ответы, убедительно защищает свою точку зрения.

Оценка «хорошо » выставляется при выполнении курсового проекта в полном объеме; отличается глубиной проработки всех разделов содержательной части, оформлена с соблюдением установленных правил; студент твердо владеет теоретическим материалом, может применять его самостоятельно или по указанию преподавателя; на большинство вопросов даны правильные ответы, защищает свою точку зрения достаточно обосновано.

Оценка «удовлетворительно » выставляется при выполнении курсового проекта в основном правильно, но без достаточно глубокой проработки некоторых разделов; студент усвоил только основные разделы теоретического материала и по указанию преподавателя (без инициативы и самостоятельности) применяет его практически; на вопросы отвечает неуверенно или допускает ошибки, неуверенно защищает свою точку зрения.

Оценка «неудовлетворительно » выставляется, если курсовой проект к сроку сдачи не соответствует предъявляемым требованиям, а также когда студент не может защитить свои решения, допускает грубые фактические ошибки при ответах на поставленные вопросы или вовсе не отвечает на них.

Структура и содержание курсового проекта

Обычно алгоритм написания курсового проекта включает в себя выбор темы, составление плана, сбор материала, написание предварительного варианта текста, внесение необходимых дополнений и изменений и оформление текста.

План курсового проекта является кратким описанием ее логической структуры, включающей основные и второстепенные вопросы, различные классификации и т.д. Поэтому в нем должны быть четко выделены основные разделы и подразделы, которые, в свою очередь, могут делиться на более мелкие части, имеющие нумерацию. Этих цифр очень удобно придерживаться во время работы с литературой, отмечая ими соответствующие выписки или ксерокопированные фрагменты. В соответствии с планом работы осуществляют сбор материала, написание текста, осуществление расчетов, выстраивают структуру и логику исследования, выводов по разделам в соответствии с поставленными целью и задачами, редактируют введение и формулируют заключительную часть работы. После этого приступают к оформлению пояснительной записки.

Содержание и состав разделов пояснительной записки курсового проекта определяются сложностью избранной темы, особенностями объекта исследования, объемом и характером используемого материала.

Курсовой проект имеет следующую структуру, каждый элемент которой оформляется с новой страницы.

- титульный лист;

- бланк задания;

- аннотация;

- оглавление;

- нормативные ссылки;

- обозначения и сокращения;

- введение;

- основная часть;

- теоретическая часть;

- аналитическая часть;

- проектная часть;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения.

Содержание этих разделов и их объем должны быть следующими.

Титульный лист заполняется по форме, приведенной в [1]. В нем должно содержаться наименование учебного заведения, факультета и кафедры, тема работы, фамилия, имя, отчество автора работы и руководителя курсового проекта, дата сдачи проекта на проверку. После проверки проекта руководителем и его защиты на титульной странице будет выставлена оценка и сделаны соответствующие записи. Титульный лист может содержать информацию о допуске работы заведующим кафедры к публичной защите.

Бланк задания (Приложение А) распечатывается и заполняется студентом вручную. Календарный план включает сроки выполнения основных этапов работы, начиная с даты выдачи задания до срока защиты курсовой работы.

Аннотация – это вторичный документ, содержащий краткую обобщенную характеристику первичного документа с точки зрения его назначения, содержания, вида, формы и других особенностей. В состав аннотации входят следующие элементы: количественная информация об объектах документа, ключевые термины и понятия темы исследования, объект, цель и методы курсового исследования. Пример оформления аннотации приведен в [1].

Оглавление включает перечень заголовков всех разделов и подразделов курсового проекта с указанием страниц. Сюда включаются также подразделы (параграфы) с двойной нумера­цией (например, 1.2 - второй параграф первой главы), могут включаться и более мелкие единицы текстового материала (например, 1.2.1 - первый пункт второго параграфа первой главы). Приводят порядковые номера и заголовки разделов, которые должны полностью соответствовать заголовкам в основном тексте (без сокращений). Подзаголовки, оформленные в подбор с текстом, приводить нецелесообразно. С данного раздела вплоть до приложений пояснительная записка оформляется в рамках. Причем рамка с широким штампом, предполагающая наличие соответствующих подписей, располагается в единственном экземпляре только на первой странице содержания, далее текст пояснительной записки оформляется в рамке с узким штампом (Приложения Б и В).

Введение должно содержать обоснование выбранного для исследования направления. В нем необходимо отразить актуальность выбранной темы, объект и предмет исследования, цели и задачи работы, применяемые методы исследования, источники информации, используемые студентом при написании курсового проекта курсового проекта. Объем введения не должен превышать двух страниц.

При этом объектом исследования может быть процесс или явление, порождающие проблемную ситуацию и взятые исследователем для изучения. Объект - это та часть научного знания, с которой исследователь имеет дело. Предмет - это то, что находится в рамках, в границах объекта. Предмет исследования - это тот аспект проблемы, исследуя который, мы познаем целостный объект, выделяя его главные, наиболее существенные признаки.

Цель должна формулировать действенное направление темы исследования, а задачи – пояснять более детально этапы достижения этой цели. Обычно количество задач соответствует количеству разделов пояснительной записки.

Основная часть курсового проекта представляет собой развернутое изложение полученных результатов. Обычно она включает 3-4 раздела, которые, в свою очередь, могут делиться на нужное количество подразделов. Важно помнить, что в готовом виде полный текст курсового проекта не должен превышать 20-25 страниц, напечатанных 14-ым размером шрифта (Times New Roman) с полуторным межстрочным интервалом.

По традиции первый раздел курсового проекта принято посвящать общетеоретическим аспектам выбранной темы. Здесь раскрывается суть проблемы, показывается ее место в теории и практике, дается критический обзор существующих подходов к ее исследованию.

Во втором разделе обычно рассматривается практическая сторона изучаемого вопроса, включая возможные трудности и недоработки в данной области.

Третий раздел принято посвящать формулировке рекомендаций по решению исследуемой проблемы, по возможности применительно к условиям нашей страны (в зависимости от темы).

При составлении плана основной части курсового проекта следует руководствоваться следующими правилами:

- каждый раздел должен включать не менее двух подразделов;

- каждый последующий раздел должен быть логически увязан с предыдущим как по названию, так и по содержанию;

- содержание конкретного раздела должно полностью соответствовать его названию. Нельзя допускать совпадения названий разделов и подразделов друг другу и теме курсовой работы;

- названия разделов и подразделов должны состоять из одного предложения.

Теоретическая часть должна иметь конкретное наименование. Здесь проводится обзор литературных источников, отражается мнение различных авторов, отечественных и зарубежных, по различным аспектам выбранной темы. В ходе изложения материала студент должен указать и обосновать свою точку зрения на те или иные аспекты. При необходимости этот раздел может содержать 2-3 подраздела, его объем – 10-15 страниц.

Вторая глава (аналитическая) включает детальное описание результатов расчетно-аналитических операций, использованных автором для подготовки и обоснования решения поставленных задач. Основное содержание главы связано с обработкой собранных данных по теме исследования. Назначением главы является анализ состояния и динамики конкретного исследуемого объекта, процесса, явления. Рассматриваются показатели, характеризующие исследуемые объекты, процессы, явления, выявляются и классифицируются факторы, влияющие на показатели их состояния.

Важнейшей задачей данного раздела является выявление проблем, которые необходимо решить либо для преодоления сложившихся негативных тенденций, либо для ускоренного развития позитивных элементов рассматриваемых процессов и явлений. В разделе (главе) студент должен продемонстрировать умение использовать для выявления проблем методы изученных им наук.

Проектная часть – основная часть курсового проекта. Именно на этой главе должны быть сосредоточены основные усилия студента. Этот раздел должен иметь определенную структуру, При работе над этим разделом большое значении имеет информированность студента, умение адаптировать полученные теоретические знания и практические рекомендации к сложившейся ситуации. Прежде чем приступить к созданию этого раздела, необходимо иметь весь комплекс необходимой информации.

Раздел может состоять из 10-15 страниц.

Заключение представляет обобщение проведенных исследований. Здесь следует кратко изложить основные выводы по работе. Они не должны содержать ничего нового, о чем в работе не говорится. Удобнее всего компоновать заключение из готовых выводов, которые были сформулированы при завершении соответствующих разделов работы. Объем – 1-2 страницы.

В список литературы необходимо включать все использованные источники, независимо от того, цитируются они в тексте или нет. Для написания курсового проекта не требуется знакомиться со всей существующей литературой по данному вопросу, однако самые качественные и известные источники должны быть указаны обязательно. В списке литературы должны быть не только учебники, но и монографии, статьи, статистические сборники и т. д.

Группировать материал в списке рекомендуется алфавитным способом, при котором описание книг и статей располагается в алфавитном порядке фамилий авторов (заглавий книг и статей).

В начале списка рекомендуется располагать официальные и нормативные документы (федеральные законы, указы, постановления, положения, приказы и т. д.), если они не упоминались в разделе нормативных ссылок. Сведения о нормативных документах и статьях из периодических изданий приводятся с обязательным указанием источника опубликования. Группы однотипных документов располагаются по алфавиту либо в хронологическом порядке. В конце списка приводятся описания источников на иностранных языках в латинском алфавитном порядке фамилий авторов (заглавий книг или статей). Издания одного автора или его работы с соавторами включают в список в алфавитном порядке первых слов заглавий, при этом фамилии соавторов не учитываются.

Если использован электронный документ из Интернета, в источнике опубликования необходимо указать адрес сервера или базы данных. Рекомендуемое количество литературных источников - 20-30.

Приложения содержат вспомогательный материал, который позволяет получить боле широкое представление о рассматриваемом материале, либо конкретизирует представленную в пояснительной записке теоретическую или практическую информацию.

Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита. Каждое приложение начинается с новой страницы с указанием вверху слова «Приложение» и его номера. Заголовок размещают по центру. Текст каждого приложения при необходимости может быть сгруппирован по разделам, подразделам, пунктам, подпунктам. В приложениях разделы, подраздела, пункты, подпункты, графический материал, таблицы и формулы нумеруют в пределах каждого приложения. Перед номерами ставится обозначение этого приложения.

Приложения должны иметь общую с основной частью работы сквозную нумерацию страниц и оформляются без рамок. На все приложения должны быть даны ссылки в тексте работы. Приложения располагаются в порядке ссылок на них в тексте.

Причиной выделения материалов в приложения, как правило, является значительный объем этих материалов, а также характер этих материалов, который можно рассматривать как менее значительный по отношению к основному. Включение этих материалов в основной текст приведет к затруднениям в понимании его смысла. В приложение, как правило, выносится необходимый иллюстративный и справочный материал, исходный материал для расчетов, статистический материал, законченные объемные расчеты, компьютерные распечатки, результаты научных и экспериментальных исследований, выполненных в процессе проектирования, цифровой и графический материал модельного эксперимента и т.п.

В приложения могут включаться:

- таблицы вспомогательных цифровых данных;

- протоколы и акты испытаний и обследования, акты внедрения резуль­татов курсового проекта и другие подобные документы;

- описание средств вычислительной техники и программных пакетов, используемых в модельных экспериментах;

- бланки различных документов (заполненные или незаполненные);

- описания алгоритмов и методики;

- исходные матрицы и матрицы решения моделей и т.п.

Порядок выполнения курсового проекта

В ходе выполнения курсового проектирования должны быть выполнены следующие этапы работы:

Ÿ закрепление студента за руководителем;

Ÿ выбор объекта курсового проектирования;

Ÿ выполнение первой части;

Ÿ выбор и согласование предмета исследования;

Ÿ составление примерной структуры и плана остальных частей курсового проекта и календарного графика работы над ним;

Ÿ выполнение проекта, ее оформление и представление в электронном виде и в твердой копии на кафедру;

Ÿ допуск студента к защите;

Ÿ подготовка проекта к защите;

Ÿ публичная защита.

Сроки выполнения этапов выполнения курсового проектирования регламентируются графиком учебного процесса, рабочего учебного плана и устанавливаются выпускающей кафедрой, а также отражаются в календарном плане листа задания.

Теоретические сведения

В системе тягового электроснабжения 25 кВ и 2х25 кВ для повышения напряжения на токоприемниках электроподвижного состава (ЭПС) могут включаться установки поперечной емкостной компенсации (КУ) на тяговых подстанциях и (или) на постах секционирования, или установки продольной емкостной компенсации (УПК) на тяговых подстанциях в системе 25 кВ, а также в системе 2х25 кВ с трехфазными трансформаторами и повышающими однофазными автотрансформаторами.

Для выбора параметров КУ и УПК следует выполнить расчёт наименьшего действующего напряжение на токоприемнике ЭПС и максимальной нагрузки подстанции, что является основой для определения номинальной мощности КУ, а также номинального тока и номинального сопротивления УПК.

Расчёты по определению наименьшего напряжения на токоприемнике и максимальных нагрузок подстанции для заданных размеров движения в нормальном и вынужденном режимах выполняют с использованием программного комплекса КОРТЭС.

Для уменьшения отклонений основных показателей качества электрической энергии в системе электроснабжения железных дорог предпринимают пассивные и активные меры. К пассивным мерам относят: схема симметрирования тяговых подстанций (ТП) переменного тока в питающей сети. К активным мерам относят применение: синхронных компенсаторов, двигателей, установок продольной и поперечной ёмкостной компенсации, устройств регулирования напряжения, фильтро-симметрирующие устройства и др.

Основное назначение установок поперечной ёмкостной компенсации (КУ) – компенсировать реактивную мощность в тяговой сети.

Основной задачей устройства продольной компенсации (УПК) на ТП является компенсирование индуктивного сопротивления тягового трансформатора и сети внешнего электроснабжения.

Термины и определения

Номинальная мощность КУ – мощность КУ при номинальном напряжении 27,5 кВ.

Номинальный ток КУ – ток КУ при номинальном напряжении 27,5 кВ.

Номинальный ток УПК (ступени УПК) – сумма номинальных токов включенных конденсаторов УПК (ступени УПК).

Номинальная мощность УПК (ступени УПК) – мощность УПК при номинальном токе УПК (ступени УПК).

Установленная мощность КУ (УПК) – сумма номинальных мощностей всех конденсаторов КУ (УПК).

Номинальное сопротивление УПК – сопротивление последовательно – параллельно соединенных конденсаторов УПК. Различают номинальное сопротивление каждой ступени и всей установки УПК, в которой включены 1-ая и 2-ая ступени.

Режим напряжения системы тягового электроснабжения – некоторое состояние системы, определяемое значениями напряжения. Различают режим минимального, максимального, среднего напряжения на токоприемнике, в контактной сети, на шинах 25 кВ.

Входное сопротивление КУ – сумма сопротивлений системы внешнего электроснабжения, трансформаторов тяговой подстанции и тяговой сети с учётом двустороннего (одностороннего) питания тяговой сети.

Переключаемая УПК – УПК, состоящая из двух ступеней, у которой вторая ступень включается при включении второго трансформатора.