Место дисциплины в структуре ООП ВПО. Кафедра Электромеханики

Кафедра Электромеханики

 

 

Утверждаю Проректор по учебно-методической работе ___________________________Газизов Р.К.   “____”______________20.… г

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ »

Направление подготовки

__ 140400 Электроэнергетика и электротехника

^{(код и наименование направления подготовки)}

 

Профиль подготовки

Электроэнергетические системы и сети

^{(наименование профиля подготовки)}

 

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

 

 

Форма обучения

очная

 

 

Уфа 2013

 

 

Рабочая программа дисциплины «Электроэнергетические системы и сети» /сост. Н. К. Потапчук, к.т.н., доцент; А. В. Головкин, к.т.н., доцент – Уфа: УГАТУ, 2013. - 22 с.

 

 

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части профессионального цикла студентам очной формы обучения по направлению подготовки 140400.62.05  «Электроэнергетические системы и сети»  в 6 и 7 семестрах.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 140400.62.05  «Электроэнергетические системы и сети» , утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "08" декабря 2009 г. № 710.

 

Составитель ____________________ Н. К. Потапчук

    05.04.2013 г.       ^{(подпись)}

Составитель ____________________ А.В. Головкин

    05.04.2013 г.       ^{(подпись)}

 

 

	ã Потапчук Н.К., 2013 ã Головкин А. В., 2013 ã УГАТУ, 2013

 

Содержание

1 Цели и задачи освоения дисциплины…………………...................................4
2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО.......…………….............................4
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины..........................5
4 Содержание и структура дисциплины (модуля)....……....……..........................7
4.1 Содержание разделов дисциплины....................................................................7
4.2 Структура дисциплины.......................................................................................9
4.3 Практические занятия (семинары)....…….......………………………............10 4.4 Лабораторные работы......……………………………………….....................12
4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………......…...............14 4.6 Курсовой проект (курсовая работа).................................................................15
5 Образовательные технологии...............................................................................17
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях..............................................................................................................17
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации............................................................................................................18
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)..............................19
7.1 Основная литература……………......………….......………………................19
7.2 Дополнительная литература…………….....……………………………… 19
7.3 Интернет-ресурсы..............................................................................................19
7.4 Методические указания к лабораторным занятиям ......................................19
7.5 Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы. .................................................................................20
7.6 Программное обеспечение современных информационно- коммуникационных технологий .................................................................. ...20
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………...... .20
Лист согласования рабочей программы дисциплины…..…………………........22

1.   Цели и задачи освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины – формирование систематизированных знаний о теории передачи и распределении электрической энергии, о физике процессов, происходящих в электроэнергетических системах и сетях, о способах моделирования элементов и электрической сети в целом, об методах расчётов их эксплуатационных режимов, а также дать представление о требованиях к улучшению режимов электрических сетей и об условиях оптимального управления ими.

Задачи:

· Сформировать знания в области теории расчетов и анализа режимов электроэнергетических систем и сетей.

· Изучить основные технические характеристики и особенности моделирования элементов электрических сетей и электрических сетей в целом.

· Сформировать представление у студентов о современном уровне электроэнергетических систем и сетей.

· Изучить особенности проектирования электрических сетей с учетом обеспечения их экономичности, надежности, а также качества электроэнергии.

·  Изучить современные методы расчета и оптимизации режимов сложных электроэнергетических систем и сетей на ЭВМ.

Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по направлению подготовки 140400 - Электроэнергетика и электротехника:

а) общекультурных (ОК):

· готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

· способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

· стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

· готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

· осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8).

б) профессиональных (ПК):

· способен и готов использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);

· готов работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и их компонентов (ПК-8);

· способен использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей (ПК-11);

· способен графически отображать геометрические образы изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-12);

· способен рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);

· способен рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16).

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

· основные научно-технические проблемы и перспективы развития электроэнергетических систем и сетей;

· принципы передачи и распределения электроэнергии;

· основу конструктивного выполнения воздушных и кабельных линий электропередачи;

· методы расчета режимов работы электроэнергетических систем и сетей;

· методы регулирования напряжения, компенсации параметров и реактивной мощности в электрических сетях;

· общий алгоритм проектирования электрических сетей;

· алгоритм выбора номинальных напряжений, конфигурации сети, параметров элементов электрических сетей.

Уметь:

· пользоваться справочной и другой технической литера­турой по проектированию электроэнергетических систем и сетей, строить алгоритмы их функционирования;

· использовать основы теории передачи и распределения электрической энергии при решении задач проектирования электрических сетей электроэнергетических систем;

· использовать современные методы расчета и оптимизации режимов сложных электрических систем и сетей на ЭВМ.

· определять параметры схемы замещения основных элементов электроэнергетических систем и сетей;

· рассчитывать установившиеся режимы электроэнергетических систем и сетей;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети.

Владеть:

· методами построения современных электроэнергетических систем и сетей;

· владеть методологией теории передачи и распределения электрической энергии при решении задач проектирования электрических сетей электроэнергетических систем;

· современными методами расчета и оптимизации режимов сложных электрических систем и сетей на ЭВМ.

· методами определения параметров схем замещения основных элементов электроэнергетических систем и сетей;

· методами расчета установившихся режимов электроэнергетических систем и сетей;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети;

Приобрести опыт деятельности:

· работы с нормативной и технической документацией;

· работы с классификаторами;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети;

    4.  Содержание и структура дисциплины (модуля)

Содержание разделов дисциплины

Таблица 1 – Содержание разделов и формы текущего контроля

 

№ раздела	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
1	2	3	4
1	Общая характеристика систем передачи и распределения электрической энергии. Моделирование элементов электрических систем и сетей	Основные понятия, термины, определения. Характеристика и расчет параметров схем замещения элементов электрических сетей. Представление электрических нагрузок в схемах замещения ЭС.	Р
2	Расчет и анализ установившихся режимов электрических сетей. Потребление и потери электроэнергии в электрических сетях.	Задачи расчета и анализа установившихся режимов электрической сети. Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей. Расчет и анализ установившихся режимов простых замкнутых сетей. Методы расчета и анализа потерь электрической энергии.	РК

 

Продолжение табл. 1

 

3	Основы построения систем передачи и распределения электрической энергии. Качество электроэнергии и его обеспечение.	Требования к схемам электрических сетей. Общая постановка и характеристика задачи технико-экономических расчетов. Выбор сечения проводов и жил кабелей. Показатели и нормы качества электроэнергии. Баланс активной и реактивной мощности и уровень напряжения и частоты в электроэнергетической системе. Основы регулирования режимов систем передачи и распределения электрической энергии.	РК
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	Уравнения узловых напряжений. Методы решения уравнений узловых напряжений.	КП
5	Особые режимы электрических сетей	Общая характеристика особых режимов. Уравнения несимметричных режимов в фазных и симметричных координатах. Уравнения узловых напряжений при несимметричных коротких замыканиях и в сложнонесимметричных режимах. Симметрирование режима. Расчет высших гармоник токов и напряжений.	РК
6	Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях	Классификация мероприятий по снижению потерь электроэнергии. Методы уменьшения потерь мощности в питающих сетях. Уменьшение потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях и системах электроснабжения. Мероприятия по изменению схемы сети с целью снижения потерь электроэнергии.	Т

В графе 4 приводятся планируемые формы текущего контроля: защита лабораторной работы (ЛР), выполнение курсового проекта (КП), курсовой работы (КР), расчетно-графической работы (РГР), домашнего задания (ДЗ) написание реферата (Р), эссе (Э), коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т) и т.д.

Структура дисциплины

 

Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц (207 часов)

Таблица 2 – Трудоемкость дисциплины по семестрам и видам работ

Вид работы	Трудоемкость, часов
	6 семестр	7 семестр	Всего
Общая трудоемкость	99	108	207
Аудиторная работа:	40	46	86
Лекции (Л)	16	16	32
Практические занятия (ПЗ)	24	30	54
Лабораторные работы (ЛР)	-	-	-
Самостоятельная работа:	59	62	121
Курсовой проект (КП), курсовая  работа (КР)[1]		36	36
Расчетно - графическое задание (РГЗ)
Реферат (Р)	10		10
Эссе (Э)
Самостоятельное изучение разделов
Контрольная работа (К)[2]
Самоподготовка (проработка и  повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.),	29	10	29
Подготовка и сдача экзамена[3]		16	16
Подготовка и сдача зачета	20		20
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Зачет	Экзамен

 

 

Таблица 3 – Разделы дисциплины, изучаемые в 6 семестре

№ раздела	Наименование разделов	Количество часов
		Всего	Аудиторная работа					Вне- ауд. работа СР
			Л	ПЗ		ЛР
1	2	3	4	5	6		7
Изучаемые в 6 семестре
1	Общая характеристика систем передачи и распределения электрической энергии. Моделирование элементов электрических систем и сетей	24	6	8			20
2	Расчет и анализ установившихся режимов электрических сетей. Потребление и потери электроэнергии в электрических сетях	20	4	6			10
3	Основы построения систем передачи и распределения электрической энергии. Качество электроэнергии и его обеспечение.	20	4	6			10
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	25	2	4			19
	Итого:	99	16	24			59
Изучаемые в 7 семестре
1	2	3	4	5	6		7
5	Особые режимы электрических сетей	58	10	16			32
6	Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях	50	6	14			30
	Итого:	108	16	30			62
	Всего за 6 и 7 семестры:	207	32	54			121

 

Практические занятия

Таблица 4 – Наименование практических занятий

 

№ занятия	№ раздела	Тема	Кол-во часов
1	2	3	4
1	1	Схема электроснабжения зданий, внутренней электропроводки. Составление схемы замещения ВЛ и КЛ 0,38-35 кВ и определение их параметров. ЛЭП со стальными проводами.	2
2	1	Воздушные ЛЭП 110-220 кВ, определение параметров схем замещения	2
3	1	Системообразующие сети (330, 500, 750, 1150 кВ). Схемы замещения ВЛ, расчет параметров, сопоставление схем замещения. Преимущества КЛ.	2
4, 5	1	Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов, трехфазная группа из однофазных трансформаторов. Определение параметров схем замещения.	4
6	1,2	Составление эквивалентных и расчетных схем замещения. Расчет участка электрической сети при различных способах задания исходных данных.	2
7,8	2	Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей	4
9	2	Методы расчета и анализа потерь электрической энергии	2
10	3	Расчет электрического режима сети, содержащей различные номинальные напряжения	2
11	3	Расчет установившегося режима замкнутой электрической сети	2
12	4	Обеспечение качества электроэнергии путем выбора регулировочного ответвления силовых трансформаторов	2

Самостоятельное изучение разделов дисциплины

Таблица 5 – Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение студентами

 

№ раздела	Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение	Кол-во часов
1	2	3
1	Конструкция проводов ВЛ, конструкция ВЛ, арматура ВЛ. Самонесущие провода. Кабельные линии, кабельная арматура	10
1	Классификация электрических сетей	5
1	Характеристика передачи электрической энергии.	5
1	Схемы замещения элементов электрических сетей	5
2	Представление нагрузок электрических сетей	5
2	Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей	10
3	Расчет и анализ установившихся режимов замкнутых электрических сетей	10
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	9
	Итого:	107

4.5 Курсовой проект (курсовая работа)

Курсовая работа является завершающим этапом изучения дисциплины.

Работа выдается студентам на 8 недель и выполняется в рамках времени, отведенного на самостоятельную работу студентов.

Преподаватель обеспечивает еженедельный контроль за ходом курсового проектирования, проводит консультации, указывает на ошибки, оценивает объем выполненных работ в процентах.

Оценка за курсовую работу выставляется исходя из критериев оригинальности и качества выполненной работы с учетом уровня знаний, показанных студентом во время защиты.

Тема курсовой работы определяется преподавателем.

Объем пояснительной записки должен составлять 35-40 страниц машинописного текста.

В пояснительной записке должны содержаться электрическая функциональная схема и схема замещения электрической сети, определенной в задании, которые снабжаются подробным описанием схем замещения элементов сети и расчетом их параметров.

Студенты определяют, какие схемы замещения необходимо применить в схемах замещения и описывают их.

Далее проводится составление различных схем электрической сети (не менее пяти вариантов), расчет выбранных вариантов сети и их экономическое сопоставление и выбор на этой основе оптимального варианта.

Осуществляется выбор РУ ВН в соответствии со стандартом.

Осуществляется расчет установившегося режима выбранной сети, выбор регулировочных отпаек на трансформаторах и расчет параметров различных режимов сети в программном комплексе «РАСТР» на ПВЭМ.

 

Тема курсового проекта:

Образовательные технологии

Для достижения наиболее эффективных результатов освоения дисциплины при реализации различных видов учебной работы применяются информационные технологии (использование компьютерных тестирующих средств оценки уровня знаний обучаемых, использование мультимедийного сопровождения лекций, электронных мультимедийных учебных пособий и др.) и интерактивные методы и технологии обучения (проблемные лекции, лекции-визуализации, технология проблемного обучения, технология развития критического мышления, групповая работа), с учетом содержания дисциплины и видов занятий, предусмотренных учебным планом.

5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях

Таблица 6 – Распределение интерактивных технологий по видам занятий

 

Семестр	Вид занятия (Л, ПР, ЛР)	Используемые интерактивные образовательные технологии	Количество часов
6     7	Л	Проблемная лекция Лекция-визуализация	4 4
	ПР	Технология коллективного взаимодействия Мозговой штурм	10 2
Итого:			20

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1 Основная литература.

 

1. Справочник по проектированию электрических сетей / И. Г. Карапетян [и др.]; под ред. Д. Л. Файбисовича - Москва: ЭНАС, 2007 - 352 с.

2. Герасименко А. А. Передача и распределение электрической энергии: [учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки "Электроэнергетика"] / А. А. Герасименко, В. Т. Федин - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008 – 716 с.

3. Лыкин А. В. Электрические системы и сети: [учебное пособие по направлению "Электроэнергетика"] / А. В. Лыкин - Москва: Логос, 2008 - 254 с.

4 Идельчик В. И. Электрические системы и сети: [учебник для студентов электроэнергетических специальностей] / В. И. Идельчик - Москва: Издательский дом Альянс, 2009 - 592 с.

5 Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии [Электронный ресурс]: руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко - Москва: ЭНАС, 2009 - 456 с.

6 Карапетян И. Г. Справочник по проектированию электрических сетей [Электронный ресурс]: для студентов энергетических вузов / И. Г. Карапетян, Д. Л. Файбисович, И. М. Шапиро; под ред. Д. Л. Файбисовича - Москва: ЭНАС, 2012 - 376 с

7 Кужеков С. Л. Практическое пособие по электрическим сетям и электрооборудованию / С. Л. Кужеков, С. В. Гончаров - Ростов-на-Дону: Феникс, 2009 - 492 с.

8 Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах для изучения и подготовки к проверке знаний [Электронный ресурс]. Раздел 2, Передача электроэнергии: пособие для изучения и подготовки к проверке знаний / авт.-сост. В. В. Красник - Москва: ЭНАС, 2010 - 136 с.

9. «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ». Учебное пособие Москва: Изд-во «Машиностроение», 2011. – 324 с. Исмагилов Ф. Р. Потапчук Н. К. Волкова Т. Ю.

 

7.2 Дополнительная литература

 

1.  Балаков Ю. Н. . Проектирование схем электроустановок: [учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по всем специальностям направления подготовки дипломированных специалистов 650900 "Электроэнергетика" ] / Ю. Н. Балаков, М. Ш. Мисриханов, А. В. Шунтов - Москва: МЭИ, 2006 - 288 с.

2. Электротехнический справочник; в 4-х т. / под общ. ред. В. Г. Герасимова [и др.] - М.: Изд-во МЭИ, 2004-
Т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии - 964 с.

3. Соренсен Б. Преобразование, передача и аккумулирование энергии: [учебно-справочное руководство] / Б. Соренсен; пер. с англ. под ред. А. Д. Калашникова - Долгопрудный: Интеллект, 2011 - 296 с.

4. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии [Электронный ресурс]: руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко - Москва: ЭНАС, 2009 - 456 с.

5. Журнал  «Электричество»;

Интернет-ресурсы

На сайте библиотеки УГАТУ http://library.ugatu.ac.ru/ в разделе «Информационные ресурсы», подраздел «Доступ к БД» размещены ссылки на интернет-ресурсы.

7.5 Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы.

1.  Проектирование подстанций. Выбор силовых трансформаторов подстанций энергосистем с учетом допустимых нагрузок: методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Электроэнергетика" / Ф. Р. Исмагилов [и др.]; Уфимский государственный авиационный технический университет, Кафедра электромеханики - Уфа: УГАТУ, 2009 - 53 с.

2. Проектирование подстанций. Главные схемы электрических соединений подстанций: Ч. 2: методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Электроэнергетика" / Ф. Р. Исмагилов [и др.]; Уфимский государственный авиационный технический университет, Кафедра электромеханики - Уфа: УГАТУ, 2009 - 109 с.

3. Высоковольтное оборудование распределительных устройств электроэнергетических систем» Учебное пособие Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, 2010. - 321 Исмагилов Ф.Р. Потапчук Н.К Волкова Т. Ю.

ЛИСТ

Кафедра Электромеханики

 

 

Утверждаю Проректор по учебно-методической работе ___________________________Газизов Р.К.   “____”______________20.… г

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ »

Направление подготовки

__ 140400 Электроэнергетика и электротехника

^{(код и наименование направления подготовки)}

 

Профиль подготовки

Электроэнергетические системы и сети

^{(наименование профиля подготовки)}

 

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

 

 

Форма обучения

очная

 

 

Уфа 2013

 

 

Рабочая программа дисциплины «Электроэнергетические системы и сети» /сост. Н. К. Потапчук, к.т.н., доцент; А. В. Головкин, к.т.н., доцент – Уфа: УГАТУ, 2013. - 22 с.

 

 

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части профессионального цикла студентам очной формы обучения по направлению подготовки 140400.62.05  «Электроэнергетические системы и сети»  в 6 и 7 семестрах.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 140400.62.05  «Электроэнергетические системы и сети» , утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "08" декабря 2009 г. № 710.

 

Составитель ____________________ Н. К. Потапчук

    05.04.2013 г.       ^{(подпись)}

Составитель ____________________ А.В. Головкин

    05.04.2013 г.       ^{(подпись)}

 

 

	ã Потапчук Н.К., 2013 ã Головкин А. В., 2013 ã УГАТУ, 2013

 

Содержание

1 Цели и задачи освоения дисциплины…………………...................................4
2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО.......…………….............................4
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины..........................5
4 Содержание и структура дисциплины (модуля)....……....……..........................7
4.1 Содержание разделов дисциплины....................................................................7
4.2 Структура дисциплины.......................................................................................9
4.3 Практические занятия (семинары)....…….......………………………............10 4.4 Лабораторные работы......……………………………………….....................12
4.5 Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………......…...............14 4.6 Курсовой проект (курсовая работа).................................................................15
5 Образовательные технологии...............................................................................17
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях..............................................................................................................17
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации............................................................................................................18
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)..............................19
7.1 Основная литература……………......………….......………………................19
7.2 Дополнительная литература…………….....……………………………… 19
7.3 Интернет-ресурсы..............................................................................................19
7.4 Методические указания к лабораторным занятиям ......................................19
7.5 Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы. .................................................................................20
7.6 Программное обеспечение современных информационно- коммуникационных технологий .................................................................. ...20
8 Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………...... .20
Лист согласования рабочей программы дисциплины…..…………………........22

1.   Цели и задачи освоения дисциплины

Цели освоения дисциплины – формирование систематизированных знаний о теории передачи и распределении электрической энергии, о физике процессов, происходящих в электроэнергетических системах и сетях, о способах моделирования элементов и электрической сети в целом, об методах расчётов их эксплуатационных режимов, а также дать представление о требованиях к улучшению режимов электрических сетей и об условиях оптимального управления ими.

Задачи:

· Сформировать знания в области теории расчетов и анализа режимов электроэнергетических систем и сетей.

· Изучить основные технические характеристики и особенности моделирования элементов электрических сетей и электрических сетей в целом.

· Сформировать представление у студентов о современном уровне электроэнергетических систем и сетей.

· Изучить особенности проектирования электрических сетей с учетом обеспечения их экономичности, надежности, а также качества электроэнергии.

·  Изучить современные методы расчета и оптимизации режимов сложных электроэнергетических систем и сетей на ЭВМ.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина относится к дисциплинам базовой части учебного цикла – Б3 Профессиональный цикл. Предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется дисциплина «Электроэнергетические системы и сети» являются:

· Общая энергетика;

· Теоретические основы электротехники;

· Электрические машины (общий курс);

· Электрические станции и подстанции

· Приемники и потребители электрической энергии систем электроснабжения.

Вместе с тем курс «Электроэнергетические системы и сети» является основополагающим для изучения дисциплин:

· Техника высоких напряжений;

· Электроснабжение;

· Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах;

· Надежность электроэнергетических систем.

 

Требования к результатам освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по направлению подготовки 140400 - Электроэнергетика и электротехника:

а) общекультурных (ОК):

· готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

· способен находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

· стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

· готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);

· осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8).

б) профессиональных (ПК):

· способен и готов использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);

· готов работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и их компонентов (ПК-8);

· способен использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей (ПК-11);

· способен графически отображать геометрические образы изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-12);

· способен рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);

· способен рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16).

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

· основные научно-технические проблемы и перспективы развития электроэнергетических систем и сетей;

· принципы передачи и распределения электроэнергии;

· основу конструктивного выполнения воздушных и кабельных линий электропередачи;

· методы расчета режимов работы электроэнергетических систем и сетей;

· методы регулирования напряжения, компенсации параметров и реактивной мощности в электрических сетях;

· общий алгоритм проектирования электрических сетей;

· алгоритм выбора номинальных напряжений, конфигурации сети, параметров элементов электрических сетей.

Уметь:

· пользоваться справочной и другой технической литера­турой по проектированию электроэнергетических систем и сетей, строить алгоритмы их функционирования;

· использовать основы теории передачи и распределения электрической энергии при решении задач проектирования электрических сетей электроэнергетических систем;

· использовать современные методы расчета и оптимизации режимов сложных электрических систем и сетей на ЭВМ.

· определять параметры схемы замещения основных элементов электроэнергетических систем и сетей;

· рассчитывать установившиеся режимы электроэнергетических систем и сетей;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети.

Владеть:

· методами построения современных электроэнергетических систем и сетей;

· владеть методологией теории передачи и распределения электрической энергии при решении задач проектирования электрических сетей электроэнергетических систем;

· современными методами расчета и оптимизации режимов сложных электрических систем и сетей на ЭВМ.

· методами определения параметров схем замещения основных элементов электроэнергетических систем и сетей;

· методами расчета установившихся режимов электроэнергетических систем и сетей;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети;

Приобрести опыт деятельности:

· работы с нормативной и технической документацией;

· работы с классификаторами;

· выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях;

· рассчитывать технико-экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети;

    4.  Содержание и структура дисциплины (модуля)

Содержание разделов дисциплины

Таблица 1 – Содержание разделов и формы текущего контроля

 

№ раздела	Наименование раздела	Содержание раздела	Форма текущего контроля
1	2	3	4
1	Общая характеристика систем передачи и распределения электрической энергии. Моделирование элементов электрических систем и сетей	Основные понятия, термины, определения. Характеристика и расчет параметров схем замещения элементов электрических сетей. Представление электрических нагрузок в схемах замещения ЭС.	Р
2	Расчет и анализ установившихся режимов электрических сетей. Потребление и потери электроэнергии в электрических сетях.	Задачи расчета и анализа установившихся режимов электрической сети. Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей. Расчет и анализ установившихся режимов простых замкнутых сетей. Методы расчета и анализа потерь электрической энергии.	РК

 

Продолжение табл. 1

 

3	Основы построения систем передачи и распределения электрической энергии. Качество электроэнергии и его обеспечение.	Требования к схемам электрических сетей. Общая постановка и характеристика задачи технико-экономических расчетов. Выбор сечения проводов и жил кабелей. Показатели и нормы качества электроэнергии. Баланс активной и реактивной мощности и уровень напряжения и частоты в электроэнергетической системе. Основы регулирования режимов систем передачи и распределения электрической энергии.	РК
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	Уравнения узловых напряжений. Методы решения уравнений узловых напряжений.	КП
5	Особые режимы электрических сетей	Общая характеристика особых режимов. Уравнения несимметричных режимов в фазных и симметричных координатах. Уравнения узловых напряжений при несимметричных коротких замыканиях и в сложнонесимметричных режимах. Симметрирование режима. Расчет высших гармоник токов и напряжений.	РК
6	Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях	Классификация мероприятий по снижению потерь электроэнергии. Методы уменьшения потерь мощности в питающих сетях. Уменьшение потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях и системах электроснабжения. Мероприятия по изменению схемы сети с целью снижения потерь электроэнергии.	Т

В графе 4 приводятся планируемые формы текущего контроля: защита лабораторной работы (ЛР), выполнение курсового проекта (КП), курсовой работы (КР), расчетно-графической работы (РГР), домашнего задания (ДЗ) написание реферата (Р), эссе (Э), коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т) и т.д.

Структура дисциплины

 

Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц (207 часов)

Таблица 2 – Трудоемкость дисциплины по семестрам и видам работ

Вид работы	Трудоемкость, часов
	6 семестр	7 семестр	Всего
Общая трудоемкость	99	108	207
Аудиторная работа:	40	46	86
Лекции (Л)	16	16	32
Практические занятия (ПЗ)	24	30	54
Лабораторные работы (ЛР)	-	-	-
Самостоятельная работа:	59	62	121
Курсовой проект (КП), курсовая  работа (КР)[1]		36	36
Расчетно - графическое задание (РГЗ)
Реферат (Р)	10		10
Эссе (Э)
Самостоятельное изучение разделов
Контрольная работа (К)[2]
Самоподготовка (проработка и  повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.),	29	10	29
Подготовка и сдача экзамена[3]		16	16
Подготовка и сдача зачета	20		20
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Зачет	Экзамен

 

 

Таблица 3 – Разделы дисциплины, изучаемые в 6 семестре

№ раздела	Наименование разделов	Количество часов
		Всего	Аудиторная работа					Вне- ауд. работа СР
			Л	ПЗ		ЛР
1	2	3	4	5	6		7
Изучаемые в 6 семестре
1	Общая характеристика систем передачи и распределения электрической энергии. Моделирование элементов электрических систем и сетей	24	6	8			20
2	Расчет и анализ установившихся режимов электрических сетей. Потребление и потери электроэнергии в электрических сетях	20	4	6			10
3	Основы построения систем передачи и распределения электрической энергии. Качество электроэнергии и его обеспечение.	20	4	6			10
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	25	2	4			19
	Итого:	99	16	24			59
Изучаемые в 7 семестре
1	2	3	4	5	6		7
5	Особые режимы электрических сетей	58	10	16			32
6	Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии в электрических сетях	50	6	14			30
	Итого:	108	16	30			62
	Всего за 6 и 7 семестры:	207	32	54			121

 

Практические занятия

Таблица 4 – Наименование практических занятий

 

№ занятия	№ раздела	Тема	Кол-во часов
1	2	3	4
1	1	Схема электроснабжения зданий, внутренней электропроводки. Составление схемы замещения ВЛ и КЛ 0,38-35 кВ и определение их параметров. ЛЭП со стальными проводами.	2
2	1	Воздушные ЛЭП 110-220 кВ, определение параметров схем замещения	2
3	1	Системообразующие сети (330, 500, 750, 1150 кВ). Схемы замещения ВЛ, расчет параметров, сопоставление схем замещения. Преимущества КЛ.	2
4, 5	1	Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов, трехфазная группа из однофазных трансформаторов. Определение параметров схем замещения.	4
6	1,2	Составление эквивалентных и расчетных схем замещения. Расчет участка электрической сети при различных способах задания исходных данных.	2
7,8	2	Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей	4
9	2	Методы расчета и анализа потерь электрической энергии	2
10	3	Расчет электрического режима сети, содержащей различные номинальные напряжения	2
11	3	Расчет установившегося режима замкнутой электрической сети	2
12	4	Обеспечение качества электроэнергии путем выбора регулировочного ответвления силовых трансформаторов	2

Самостоятельное изучение разделов дисциплины

Таблица 5 – Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение студентами

 

№ раздела	Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение	Кол-во часов
1	2	3
1	Конструкция проводов ВЛ, конструкция ВЛ, арматура ВЛ. Самонесущие провода. Кабельные линии, кабельная арматура	10
1	Классификация электрических сетей	5
1	Характеристика передачи электрической энергии.	5
1	Схемы замещения элементов электрических сетей	5
2	Представление нагрузок электрических сетей	5
2	Расчет и анализ установившихся режимов разомкнутых электрических сетей	10
3	Расчет и анализ установившихся режимов замкнутых электрических сетей	10
4	Основы расчета нормальных режимов сложных электрических сетей	9
	Итого:	107

4.5 Курсовой проект (курсовая работа)

Курсовая работа является завершающим этапом изучения дисциплины.

Работа выдается студентам на 8 недель и выполняется в рамках времени, отведенного на самостоятельную работу студентов.

Преподаватель обеспечивает еженедельный контроль за ходом курсового проектирования, проводит консультации, указывает на ошибки, оценивает объем выполненных работ в процентах.

Оценка за курсовую работу выставляется исходя из критериев оригинальности и качества выполненной работы с учетом уровня знаний, показанных студентом во время защиты.

Тема курсовой работы определяется преподавателем.

Объем пояснительной записки должен составлять 35-40 страниц машинописного текста.

В пояснительной записке должны содержаться электрическая функциональная схема и схема замещения электрической сети, определенной в задании, которые снабжаются подробным описанием схем замещения элементов сети и расчетом их параметров.

Студенты определяют, какие схемы замещения необходимо применить в схемах замещения и описывают их.

Далее проводится составление различных схем электрической сети (не менее пяти вариантов), расчет выбранных вариантов сети и их экономическое сопоставление и выбор на этой основе оптимального варианта.

Осуществляется выбор РУ ВН в соответствии со стандартом.

Осуществляется расчет установившегося режима выбранной сети, выбор регулировочных отпаек на трансформаторах и расчет параметров различных режимов сети в программном комплексе «РАСТР» на ПВЭМ.

 

Тема курсового проекта:

12Следующая ⇒

Поделиться: