|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Цели, достигаемые при обученииСтр 1 из 2Следующая ⇒
Рабочая программа
По дисциплине Б3+Б.2 Электроэнергетические системы и сети Направление подготовки 140400.62«Электроэнергетика и электротехника» Квалификация (степень) бакалавр Профиль Электроснабжение Факультет Управления и автоматизации
Нижнекамск, 2014 Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для направления 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» (бакалавры), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 8 декабря 2009 г.
Разработчик программы: к. т. н., доцент Р. Н. Ганиев
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ЭТЭОП «___»__________20__ г. Протокол №______.
Зав. кафедрой ЭТЭОП к. т. н., доцент Н. И. Горбачевский
Рабочая программа утверждена на заседании методической комиссии факультета управления и автоматизации
Председатель комиссии к. т. н., доцент Э. Р. Галеев
Содержание
1. Цели и задачи дисциплины 1.1. Цель преподавания дисциплины 1.2. Задачи изучения дисциплины 1.3. Цели, достигаемые при обучении 1.4. Воспитательные цели 1.5. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины 1.6. Формируемые компетенции
2. Примерный тематический план изучения дисциплины 2.1. Примерный тематический план изучения дисциплины для очного отделения 2.2. Примерный тематический план изучения дисциплины для заочного отделения (на базе СПО) 2.3. Примерный тематический план изучения дисциплины для заочного отделения (полная форма) 3. Содержание дисциплины 3.1. Содержание дисциплины для очного отделения 3.1.1. Лекционный курс 3.1.2. Практические занятия 3.1.3. Лабораторные занятия 3.1.4. Самостоятельная работа студента 3.1.5. Работа студентов 3.1.6. Работа преподавателя по организации СРС 3.2. Содержание дисциплины для заочного отделения (на базе СПО) 3.2.1. Лекционный курс 3.2.2. Практические занятия 3.2.3. Самостоятельная работа студента 3.2.4. Работа студентов 3.2.5. Работа преподавателя по организации СРС 3.2.6. Контрольная работа 3.2.7. Лабораторные занятия 3.3. Содержание дисциплины для заочного отделения (полная форма) 3.3.1. Лекционный курс 3.3.2. Практические занятия 3.3.3. Лабораторные занятия 3.3.4. Самостоятельная работа студента 3.3.5. Работа студентов 3.3.6. Работа преподавателя по организации СРС 3.3.7. Контрольная работа 4. Информационно-методическое обеспечение 4.1. Основная литература 4.2. Дополнительная литература 5. Перечень и содержание контрольных заданий и методические рекомендации к их выполнению 6. Курсовой проект 7. Рекомендуемые технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов 8. Тесты контроля качества усвоения дисциплины (контрольные вопросы для самопроверки) 9. Соответствие программы требованиям ФГОС ВПО 10. Образовательные технологии 11. Задание на переаттестацию
1.1 Цель преподавания дисциплины Целью дисциплины является получение необходимых знаний в области расчета и анализа режимов работы электроэнергетических систем и сетей. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов: · использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-11); · рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15); · рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16); · определять и обеспечивать эффективные режимы технологического процесса по заданной методике (ПК-23); · контролировать режимы работы оборудования объектов электроэнергетики (ПК-24); · обеспечивать соблюдение заданных параметров технологического процесса и качество продукции (ПК-37); · участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-38). 1.2. Задачи изучения дисциплины Задачами дисциплины являются: · овладеть основами расчета установившихся режимов электроэнергетических систем и сетей; · познакомить с методами энергосбережения в электроэнергетических системах и электрических сетях; · дать информацию о методах регулирования частоты и напряжения.
Цели, достигаемые при обучении Студент, изучивший курс «Электроэнергетические системы и сети» должен Знать: · принципы передачи и распределения электроэнергии (ПК-38); · схемы электроэнергетических систем и сетей (ПК-15); · конструктивное выполнение воздушных и кабельных линий электропередачи (ПК-15); · методы расчета режимов работы электроэнергетических систем и сетей (ПК-11); · методы регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности в электрических сетях (ПК-23, ПК-37). Уметь: · определять параметры схемы замещения основных элементов электроэнергетических систем и сетей (ПК-11, ПК-16); · рассчитывать установившиеся режимы электроэнергетических систем и сетей (ПК-16); · выбирать средства регулирования напряжения на понижающих подстанциях (ПК-23, ПК-24, ПК-37). · применять, эксплуатировать и производить выбор электроэнергетических систем и сетей.(ПК-23, ПК-16) Владеть: · методами расчета параметров электроэнергетических устройств и электроустановок, электроэнергетических сетей и систем (ПК-15, ПК-16); · методами анализа режимов работы электроэнергетического оборудования и систем (ПК-38); · навыками использования справочной литературы (ПК-16, ПК-23).
Воспитательные цели Основным направлением является профессионально-творческое и трудовое воспитание, а именно: 1) формирование профессиональных качеств личности; 2) формирование гражданско-патриотической позиции, социальной ответственности, проявляющихся в заботе о благополучии своей страны, региона, колледжа, окружающих людей; 3) нравственное воспитание, результатом которого является усвоение норм общечеловеческой морали, культуры общения; 4) воспитание положительного отношения к труду, развитие потребности в творческом труде; 5) соблюдение норм коллективной жизни, опирающееся на уважение к закону, к правам окружающих людей. 1.5 Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины Для качественного усвоения курса «Электроэнергетические системы и сети» необходимо предварительное изучение дисциплин: - «математика»; - «Физика»; - «Теоретические основы электротехники»; - «Электрические и электронные аппараты»; - «Электрические машины». Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин: «Электроснабжение городов и промпредприятий», «Моделирование в технике», «Эксплуатация и ремонт систем электрооборудования».
Формируемые компетенции В результате обучения курса «Электроэнергетические системы и сети» студент должен обладать следующими компетенциями: ОК-7 – готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции; ОКД-2 – способность к профессиональной и социальной адаптации; ОКД-6 – готовностью учитывать производственную специфику региона, сознавать опасности и угрозы нефтехимических производств; ОКД-11 – способность и готовностью использования в профессиональной деятельности фундаментальной подготовки по основам профессиональных знаний; ПК-3 – готовностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат; ПК-6 – способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; ПК-8 – готовностью работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и их компонентов; ПК-9 – способностью разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов; ПК-11 – способностью использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока; ПК-14 – готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования; ПК-15 – способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов; ПК-16 – способностью рассчитывать токи при различных режимах работы нейтрали электроэнергетических установок различного назначения и сетей; ПК-17 – готовностью разрабатывать технологические узлы электроэнергетического оборудования; ПК-18 – способностью использовать технические средства для измерения основных параметров электроэнергетических и электротехнических объектов и систем и происходящих в них процессов; ПК-19 – способностью использовать современные информационные технологии, управлять информацией с применением прикладных программ; использовать сетевые информационные технологии, базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области; ПК-23 – готовностью определять и обеспечивать эффективные режимы технологического процесса по заданной методике; ПК-24 – способностью контролировать режимы работы объектов электроэнергетики; ПК-33 – к обучению на втором уровне высшего профессионального образования, получению знаний по одному из профилей в области научных исследований и педагогической деятельности; ПК-37 – готовностью обеспечивать соблюдению заданных параметров технологического процесса и качества продукции; ПК-38 – готовностью участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники; ПК-39 – готовностью изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; ПК-43 - способностью применять методы испытаний электрооборудования и объектов электроэнергетики и электротехники;
2. Примерный тематический план изучения дисциплины 2.1. Примерный тематический план изучения дисциплины для очного отделения
2.2. Примерный тематический план изучения дисциплины для заочного отделения (на базе СПО)
2.3. Примерный тематический план изучения дисциплины для заочного отделения (полная форма)
3. Содержание дисциплины 3.1. Содержание дисциплины для очного отделения 3.1.1. Лекционный курс (36 часов) Тема 1. Общие сведения об электроэнергетических системах и электрических сетях (6 ч) Основные понятия и определения. Исторический обзор развития электрических сетей в России, современное состояние и перспективы дальнейшего развития. Преимущества объединенных электроэнергетических систем. Классификация электрических сетей. Номинальные напряжения электрических сетей. Требования, предъявляемые к электрическим сетям при их проектировании, сооружении и эксплуатации. Рабочие режимы работы электрических сетей. Задачи, решаемые при расчетах режимов электрических сетей. Основные элементы электроэнергетических систем: генераторы, линии электропередачи, трансформаторы и автотрансформаторы, узлы комплексных нагрузок. Основные сведения о конструкции воздушных линий. Конструктивные элементы воздушных линий: провода и тросы, изоляторы, линейная арматура, опоры и основания. Основные сведения о конструкциях кабельных электрических линий. Конструкции силовых кабелей. Тема 2. Схемы замещения элементов электроэнергетических систем и электрических сетей и их параметры(6 ч) Полные и упрощенные схемы замещения электрических линий и их параметры. Активные и индуктивные сопротивления и проводимости линий. Зарядные мощности линий. Используемые сечения проводов. Транспозиция фаз. Расщепление проводов фаз линий. Полные и упрощенные схемы замещения трансформаторов (автотрансформаторов) и их параметры. Активные и индуктивные сопротивления и проводимости трансформаторов (автотрансформаторов). Понятие комплексной нагрузки. Характеристики графиков нагрузки. Статические характеристики нагрузок потребителей. Задание нагрузок при расчетах режимов электрических сетей. Тема 3. Расчет режимов работы электрических сетей различной конфигурации (6 ч) Построение схемы замещения электрической сети. Подготовка схемы замещения электрической сети к расчету режима. Расчетные схемы электрических сетей. Расчет электрических линий 110-220 кВ с использованием векторных диаграмм напряжений и токов и П-образной схемы замещения в случае, когда нагрузка задана током. Анализ различных режимов работы электрической линии. Влияние емкостных токов на режимные параметры. Аналитическая зависимость между напряжениями начала и конца линии. Понятие потери и падения напряжения. Допущения, используемые при расчете сетей 110 кВ. Расчет электрических линий 110-220 кВ с использованием П-образной схемы замещения в случае, когда нагрузка задана мощностью. Четыре возможных случая постановки задачи расчета режима (по данным начала, по данным конца передачи, итерационным методом «в 2 этапа»). Допущения, используемые при расчете сетей 110 кВ. Расчет магистральных и разветвленных сетей. Совместный расчет сетей двух номинальных напряжений. Расчет электрических сетей с учетом статических характеристик нагрузок Метод систематизированного подбора. Расчет режимов замкнутых сетей. Понятие точки потокораздела. Особенности послеаварийных режимов. Краткие сведения об электрическом расчете сложных замкнутых электрических сетей. Расчет режимов сетей напряжением до 35 кВ. Особенности расчета режимов. Расчет режимов работы электрических сетей с двумя источниками питания. Анализ результатов расчета основных режимов работы электрических сетей. Современные программные комплексы по расчету режимов электроэнергетических систем. Тема 4. Балансы мощностей в электроэнергетической системе. (6 ч) Баланс активной мощности в электроэнергетической системе и его связь с частотой. Баланс реактивной мощности в электроэнергетической системе и его связь с напряжением. Потребители реактивной мощности. Источники реактивной мощности в электроэнергетических системах, их технические и экономические характеристики. Выработка реактивной мощности генераторами электростанций. Компенсация реактивной мощности. Тема 5. Регулирование напряжения и частоты в электроэнергетической системе (6 ч) Основы регулирования напряжения. Способы и технические средства регулирования напряжения. Регулирующие устройства в электрических сетях. Особенности регулирования напряжения в системообразующих сетях и сетях низших напряжений. Основы регулирования частоты. Задачи, допустимые отклонения частоты, регулировочные характеристики генераторов, методы регулирования частоты. Тема 6. Потери мощности и электроэнергии в электрических сетях электроэнергетических систем (6 ч) Основные сведения о характере потерь мощности и электроэнергии в различных элементах электрических сетей. Виды потерь мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии в электрических линиях и трансформаторах (автотрансформаторах) с помощью графиков нагрузки и с использованием времени максимальных потерь. Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии. Контрольная работа (2 ч) Контрольная работа состоит в расчете типовой ЛЭП. Для выполнения контрольной работы следует воспользоваться заданием, с пояснениями, выдаваемым преподавателем.
3.2.7. Лабораторные работы (8 часов) 1. Исследование установившихся режимов ЛЭП с одним источником питания.( 4 ч.) 2. Режимы сети 220 кВ с двухсторонним питанием. (4 ч.)
3.3. Содержание дисциплины для заочного отделения (полная форма) 3.3.1. Лекционный курс (8 часов) Тема 1. Общие сведения об электроэнергетических системах и электрических сетях (1 ч) Классификация электрических сетей. Номинальные напряжения электрических сетей. Требования, предъявляемые к электрическим сетям при их проектировании, сооружении и эксплуатации. Рабочие режимы работы электрических сетей. Задачи, решаемые при расчетах режимов электрических сетей. Основные элементы электроэнергетических систем: генераторы, линии электропередачи, трансформаторы и автотрансформаторы, узлы комплексных нагрузок. Основные сведения о конструкции воздушных линий. Конструктивные элементы воздушных линий: провода и тросы, изоляторы, линейная арматура, опоры и основания. Основные сведения о конструкциях кабельных электрических линий. Конструкции силовых кабелей. Тема 2. Схемы замещения элементов электроэнергетических систем и электрических сетей и их параметры (2 ч) Полные и упрощенные схемы замещения электрических линий и их параметры. Активные и индуктивные сопротивления и проводимости линий. Зарядные мощности линий. Используемые сечения проводов. Транспозиция фаз. Расщепление проводов фаз линий. Полные и упрощенные схемы замещения трансформаторов (автотрансформаторов) и их параметры. Активные и индуктивные сопротивления и проводимости трансформаторов (автотрансформаторов). Понятие комплексной нагрузки. Характеристики графиков нагрузки. Статические характеристики нагрузок потребителей. Задание нагрузок при расчетах режимов электрических сетей. Тема 3. Расчет режимов работы электрических сетей различной конфигурации (2 ч) Построение схемы замещения электрической сети. Подготовка схемы замещения электрической сети к расчету режима. Расчетные схемы электрических сетей. Анализ различных режимов работы электрической линии. Влияние емкостных токов на режимные параметры Понятие потери и падения напряжения. Допущения, используемые при расчете сетей 110 кВ. Расчет электрических линий 110-220 кВ с использованием П-образной схемы замещения в случае, когда нагрузка задана мощностью. Расчет магистральных и разветвленных сетей. Совместный расчет сетей двух номинальных напряжений. Расчет электрических сетей с учетом статических характеристик Расчет режимов замкнутых сетей. Понятие точки потокораздела. Особенности послеаварийных режимов. Краткие сведения об электрическом расчете сложных замкнутых электрических сетей. Расчет режимов сетей напряжением до 35 кВ. Особенности расчета режимов. Расчет режимов работы электрических сетей с двумя источниками питания. Анализ результатов расчета основных режимов работы электрических сетей. Тема 4. Балансы мощностей в электроэнергетической системе. (1 ч) Баланс активной мощности в электроэнергетической системе и его связь с частотой. Баланс реактивной мощности в электроэнергетической системе и его связь с напряжением. Потребители реактивной мощности. Источники реактивной мощности в электроэнергетических системах, их технические и экономические характеристики. Выработка реактивной мощности генераторами электростанций. Компенсация реактивной мощности. Тема 5. Регулирование напряжения и частоты в электроэнергетической системе (1 ч) Основы регулирования напряжения. Способы и технические средства регулирования напряжения. Регулирующие устройства в электрических сетях. Особенности регулирования напряжения в системообразующих сетях и сетях низших напряжений. Основы регулирования частоты. Задачи, допустимые отклонения частоты, регулировочные характеристики генераторов, методы регулирования частоты. Тема 6. Потери мощности и электроэнергии в электрических сетях электроэнергетических систем (1 ч) Основные сведения о характере потерь мощности и электроэнергии в различных элементах электрических сетей. Виды потерь мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии в электрических линиях и трансформаторах (автотрансформаторах) с помощью графиков нагрузки и с использованием времени максимальных потерь. Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии. 3.3.2.Практические занятия (12 часов) 1) Расчет параметров схемы замещения линий электропередачи.( 2 ч) 2) Расчет параметров схемы замещения трансформаторного оборудования. Приведенная и расчетная нагрузка подстанции. ( 2 ч) 3) Расчет режимов разомкнутых электрических сетей. ( 2 ч) 4) Расчет режимов замкнутых электрических сетей. ( 2 ч) 5) Расчет режимов замкнутых электрических сетей. ( 2 ч) 6) Регулирование напряжения в электроэнергетической системе. (2 ч)
Лабораторные работы (8 час) 1. Исследование установившихся режимов ЛЭП с одним источником питания.(4 ч.) 2. Режимы сети 220 кВ с двухсторонним питанием. ( 4 ч.) 3.3.4. Самостоятельная работа студента (215 час) СРС включает: - самостоятельное изучение тем по рекомендованной литературе; - составление конспекта лекций по дополнительной литературе; - выполнение типовых расчетов по основным темам дисциплины; - подготовку к экзамену (зачету).
3.3.5. Работа студентов
Контрольная работа (1 час) Контрольная работа состоит в расчете типовой ЛЭП. Для выполнения контрольной работы следует воспользоваться заданием, с пояснениями, выдаваемым преподавателем.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети»
Исходными данными для расчета являются: схема расположения понизительных подстанций, мощности нагрузок подстанций Pн, МВт, коэффициенты мощности подстанций Cos ψ, максимальное рабочее напряжение сети Uмакс, кВ, напряжение в аварийном режиме Uав, кВ, коэффициент мощности сети Cos ψ c, число часов использования максимальной нагрузки Та. Необходимо выполнить следующие пункты проекта. 1. Выбрать два рациональных варианта сети. 2. Выбрать номинальное напряжение. 3. Рассчитать баланс мощностей в выбранных вариантах. 4. Определить мощность и выбрать компенсирующие установки. 5. Выбрать сечение проводов ВЛ. 6. Выбрать трансформаторы подстанций. 7.Выбрать схемы подстанций. 8.Рассчитать технико-экономические показатели сети. 9.Рассчитать максимальный и послеаварийный режимы сети. 10.Выбрать оборудование подстанций.
Варианты заданий выдаются преподавателем. Для выполнения проекта следует воспользоваться методическими указаниями, приведенными в списке литературы см. п.4.2.
СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для наглядного изучения.
ТЕСТЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЧЕТА)
1. Понятие электроэнергетических систем (ЭЭС) и сетей. Классификация и виды электрических сетей. 2. Схемы замещения (СЗ) линий электропередачи (ЛЭП). Параметры СЗ ЛЭП. 3. Схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов. Параметры СЗ. 4. Понятие ветви, узла, контура электрической сети. Понятие разомкнутой и замкнутой сети. Активные и пассивные элементы. Понятие уравнений установившегося режима. 5. Расчет режима ЛЭП при заданном токе нагрузки (при известном напряжении в конце, а затем – в начале линии). 6. Расчет режима линии при заданной мощности нагрузки (при известном напряжении в конце, а затем – в начале линии). 7. Падение и потеря напряжения в ЛЭП нагрузки (при известном напряжении в конце, а затем – в начале линии). 8. Расчет разомкнутой сети (в два этапа) при заданной мощности нагрузки и напряжении источника питания. 9. Расчет сети из двух последовательных линий при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии. 10. Расчетные нагрузки подстанций. 11. Определение наибольшей потери напряжения 12. Расчет линии с равномерно распределенной нагрузкой 13. Распределение потоков мощностей в простых замкнутых сетях (при известных напряжениях в конце линии, в начале и по концам линии). 14. Распределение напряжений в ЛЭП с двухсторонним питанием. 15. Баланс активной мощности и связь его с частотой. 16. Регулирование частоты вращения турбины. 17. Регулирование частоты в ЭЭС. 18. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением. 19. Регулирующий эффект нагрузки. 20. Компенсация реактивной мощности. Типы компенсирующих устройств. 9. Соответствие программы требованиям ФГОС ВПО Программа составлена в соответствии с ФГОС по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Образовательные технологии Рабочая программа
По дисциплине Б3+Б.2 Электроэнергетические системы и сети Направление подготовки 140400.62«Электроэнергетика и электротехника» Квалификация (степень) бакалавр Профиль Электроснабжение Факультет Управления и автоматизации |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 500; Нарушение авторского права страницы