МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Казахский национальный технический университет им.
Институт высоких технологий и устойчивого развития
Кафедра электроэнергетики и автоматизации технологических комплексов
программа курса (Syllabus)
По дисциплине «Электрическое оборудование электрических станций и подстанций»
для специальности: 5В071800 –Электроэнергетика
Форма обучения очная
Всего: 3 кредита
Курс: третий
Семестр: шестой
Лекций: 30 часов
Лабораторные занятия: 15 часов
Рубежный контроль (количество): 2
СРС: 45 часов
СРСП (аудиторных): 15 часов
СРСП (офисных): 30 часов
Всего аудиторных часов: 60 часов
Всего внеаудиторных часов: 75
Трудоемкость - 135 часов
Экзамен: 6 семестр
Алматы 2014
Программа курса составлена старшим преподавателем кафедры электроэнергетики и автоматизации технологических комплексов , на основании рабочего учебного плана специальности 5В071800 – «Электроэнергетика».
Рассмотрена на заседании кафедры ЭАТК
«23» мая 2014 г. протокол №11
Сведения о преподавателе:
Байназарова Лазат Абдисалиевна – старший преподаватель кафедры ЭАТК, научно-педагогический стаж 18 лет. Окончила Казахский Национальный Технический Университет в 1996 году. Работает в КазНТУ с 1996 года.
Офис: кафедра ЭАТК
Адрес: г. Алматы 208 ком.(ГМК).
Тел:
Факс:___________
Е-mail: bailaz @ *****
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель преподавания дисциплины
Цель изучения курса – организация электроэнергетической отрасли на основе наиболее эффективных направлений, таких как концентрация производства электроэнергии путем создания крупных электростанций, связанных между собой и с потребителями разветвленной сетью линий электропередачи, рационализация топливно-энергетического баланса путем вовлечения гидроэнергетических ресурсов, наиболее дешевых и наименее дефицитных видов топлива, особенно местных, а также оптимизация размещения производительных сил и энергетического хозяйства. Это позволить расширить кругозор и углубить специальные знания обучаемого.
1.2 Задача изучения дисциплины
В электрическая часть электростанции основными задачами изучения дисциплины являются проблемы: Рассмотрение конструкции электрических аппаратов, характеристики и режимы оборудования, электрические схемы, методы ограничения токов КЗ и др. Расчет и выбор основных данных о параметрах и характеристиках электрических машин, силовых трансформаторов, электрических аппаратов и проводников, а также материалы для разработки главных схем, схем собственных нужд и конструкций РУ электростанций и подстанций.
1.3 Пререквизиты
«Электрические оборудования электрической станции и подстанции» опирается на материалы дисциплин: «Математика», «ТОЭ», «Физика», «Электроэнергетика», «Электрические системы и сети-I», изучаемых студентами в предыдущих курсах.
1.4 Постреквизиты
Знания полученные студентами при изучении дисциплины «Электрические оборудования электрической станции и подстанции» необходимы для более глубокого усвоения последующих базовых и специальных дисциплин. К которым относятся: «Электроснабжение», «Электрические системы и сети-II» и др.
1 СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ
Для обеспечения систематического и регулярного контроля за учебной работой студентов в течение семестра в КазНТУ применяется рейтинговый контроль знаний.
Суммарный итоговый рейтинг дисциплины равен 100 баллам. Итоговым контролем (во время сессии) является экзамен, который максимально оценивается в 40 баллов (таблица 1).
В течение семестра проводятся 2 рубежных контроля (на седьмой и четырнадцатой неделях), оценивающихся по 10 баллов.
В текущий контроль оценки знаний студентов входят выполнение 4 самостоятельных работ (по 5 баллов).
Сроки сдачи результатов текущего контроля приведены в календарном графике учебного процесса (таблица 2).
Таблица 1
Распределение рейтинговых процентов по видам контроля
№ варианта | Вид итогового контроля | Виды контроля | проценты |
1 | Экзамен | Итоговый контроль | 100 |
Рубежный контроль | 100 | ||
Текущий контроль | 100 |
Таблица 2
Календарный график сдачи всех видов контроля
по дисциплине «Электрические оборудования электрической станции и подстанции»
Недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | I1 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Вид контроля | ЛР-1, | СР-1 | ЛР-2, СР-1 | СР-2 | СР-2 | ЛР-3, СР-2 | РК-1 | ЛР-4, СР-3 | СР-3 | ЛР-5, СР-3 | СР-4 | ЛР-6, СР-4 | СР-4 | ЛР-5, СР-4 | РК-2 |
Недел-е колич-тво контроля | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 |
Виды контроля: СР – самостоятельная работа, ЛР - лаб. занятие, РК – рубежный контроль.
Таблица 3
Оценка знаний студентов
Оценка | Буквенный эквивалент | В процентах % | В баллах |
Отлично | А | 95-100 | 4 |
А- | 90-94 | 3,67 | |
Хорошо | В+ | 85-89 | 3,33 |
В | 80-84 | 3,0 | |
В- | 75-79 | 2,67 | |
Удовлетворительно | С+ | 70-74 | 2,33 |
С | 65-69 | 2,0 | |
С- | 60-64 | 1,67 | |
D+ | 55-59 | 1,33 | |
D | 50-54 | 1,0 | |
Неудовлетворительно | F | 0-49 | 0 |
3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучение дисциплины «Электрические оборудования электрической станции и подстанции» предполагает обязательные лекционные, лабораторные и практические занятия, выполнение курсовой работы, а также самостоятельную работу студентов (СРС и СРСП). Такие комплексные занятия обеспечивают усвоение курса, способствуют приобретению студентами прочных знаний.
Тематический план дисциплины с указанием наименований тем и количества академических часов по всем видам занятий (по темам) приведен в таблице 4.
Таблица 4.
Распределение часов по видам занятий
Наименование темы | Лекции | Практические | СРСП | СРС | |
Ауд. | Офис | ||||
1. Электрические станции и электроэнергетические системы. Электрическое оборудование распределительных устройств, проводники, изоляторы, кабели. Выключатели переменного, постоянного тока, разъединители. Коммутационные аппараты. | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 |
2. Измерительные трансформаторы напряжения и тока, токоограничивающие реакторы. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников. Силовые трансформаторы электрических станции и подстанций. Электрические схемы распределительных устройств. | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 |
3. Электрические схемы станций и подстанций. Системы собственных нужд электростанций и подстанций. Конструкции распределительных устройств. Электропередачи и вставки постоянного тока. Системы управления электростанций и подстанций. | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 |
Всего часов | 15 | 15 | 15 | 15 | 30 |
Таблица 5
3.1 Лекционные занятия и их содержание
№ | Наименование темы | Содержание лекций | Объем час. |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 1. Электрические станции и электроэнергетические системы. Электрическое оборудование распределительных устройств, проводники, изоляторы, кабели. Выключатели переменного, постоянного тока, разъединители. Коммутационные аппараты. | 1.1. Введение. Электрические станции и электроэнергетические системы – потребление электрической энергии, требования к качеству энергии и надежности электроснабжения. Электрическое оборудование распределительных устройств. | 1,0 |
1.2. Проводники, изоляторы, кабели – неизолированные жесткие проводники, гибкие проводники. Нагревание проводников и аппаратов. Нагревание стальных конструкций, расположенных в сильных магнитных полях. | 2,0 | ||
1.3. Выключатели переменного тока свыше 1 кВ – требования, предъявляемые к выключателям, виды включателей. | 2,0 | ||
1.4. Выключатели постоянного тока – отключение цепей постоянного тока при напряжении, не превышающем 10 кВ. Автоматические быстродействующие выключатели постоянного тока. Конструкция выключателей постоянного тока высокого напряжения. | 2,0 | ||
1.5. Разъединители, выключатели нагрузки, плавкие предохранители. Коммутационные аппараты до 1 кВ – автоматические, неавтоматические выключатели, электромагнитные контакторы и пускатели. | 2,0 | ||
2 | 2. Измерительные трансформаторы напряжения и тока, токоограничивающие реакторы. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников. Силовые трансформаторы электрических станции и подстанций. Электрические схемы распределительных устройств. | 2.1. Измерительные трансформаторы напряжения – основные понятия и определения, конструкции трансформаторов, выбор трансформаторов. | 2,0 |
2.2. Токоограничивающие реакторы – конструкции реакторов. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – Расчетные рабочие тока, выбор изолированных проводников, выбор кабелей 6-10 кВ. | 2,0 | ||
3 | 3. Электрические схемы станций и подстанций. Системы собственных нужд электростанций и подстанций. Конструкции распределительных устройств. Электропередачи и вставки постоянного тока. Системы управления электростанций и подстанций. | 3.1 Электрические схемы станций и подстанций – Задание на технический проект электрической станции, подстанции, требования, предъявляемые к схемам электроустановок, схемы трансформаторных подстанций. | 2,0 |
Итого: | 15,0 |
Таблица 6
3.2 Лабораторные занятия
№ | Наименование темы | Содержание | Объем час |
1 | 2 | 3 | |
1 | 1. Проводники и аппараты электрических станции и подстанции. | 1.1. Тепловой расчет неизолированных проводников в продолжительном режиме. | 2,0 |
1.2. Термическая стойкость кабелей и электрических аппаратов. | 2,0 | ||
1.3. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – расчетные рабочие токи и токи короткого замыкания. | 2,0 | ||
1.4. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – выбор неизолированных проводников, кабелей 6-10 кВ. | 2,0 | ||
2 | 2. Измерительные трансформаторы напряжения и тока электрических станции и подстанции. Заземляющие устройства. | 2.1. Измерительные трансформаторы напряжения – расчет и выбор трансформаторов напряжения. | 2,0 |
2.2. Измерительные трансформаторы тока – расчет и выбор трансформаторов тока. | 2,0 | ||
2.3. Заземляющие устройства. – расчет заземлителей. | 3,0 | ||
Итого: | 15,0 |
Таблица 7
3.3 Содержание СРСП
№ нед. | Объем час | |
1 | 2 | 3 |
1 | Типы электростанции и их характеристики. Режимы энергосистемы и участие электростанций в выработке электрической энергии. | 4,0 |
2 | Тепловой расчет неизолированных проводников в продолжительном режиме, нагревание кабелей и стальных конструкций. | 4,0 |
3 | Электродинамические силы в токопроводах и электрических аппаратах. | 4,0 |
4 | Электродинамические стойкость в токопроводах и электрических аппаратах | 4,0 |
5 | Переходные процессы в электрических системах, связанные с отключением цепей. | 4,0 |
6 | Электрическая дуга в выключателях. Методы ее гашения. | 4,0 |
7 | Силовые трансформаторы – номинальная мощность и нагрузочная способность трансформаторов. | 4,0 |
8 | Электрические схемы станций и подстанций – схемы атомных станций. | 2,0 |
Итого | 30 |
3.4 Содержание СРС
№ нед. | Задание | Объем час |
1 | 2 | 3 |
1 | Типы электростанции и их характеристики. Режимы энергосистемы и участие электростанций в выработке электрической энергии. | 4,0 |
2 | Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции. | 4,0 |
3 | Расчет ЛЭП и выбор неизолированных проводов. | 4,0 |
4 | Расчет и выбор трансформаторов на узловой распределительной подстанции. | 4,0 |
5 | Расчет и выбор автотрансформаторов на узловой распределительной подстанции. | 4,0 |
6 | Расчет и выбор компенсирующего устройства. | 4,0 |
7 | Расчет потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе. | 4,0 |
8 | Определение местоположения подстанции. Электрические схемы станций и подстанций – схемы атомных станций. | 2,0 |
Итого | 30 |
Таблица 8
График проведения занятий
№ | Дата | Время | Наименование тем |
1 | 2 | 3 | 4 |
Лекции | |||
1. | 1.1. Введение. Электрические станции и электроэнергетические системы – потребление электрической энергии, требования к качеству энергии и надежности электроснабжения. Электрическое оборудование распределительных устройств. | ||
2. | 1.2. Проводники, изоляторы, кабели – неизолированные жесткие проводники, гибкие проводники. Нагревание проводников и аппаратов. Нагревание стальных конструкций, расположенных в сильных магнитных полях. | ||
3. | 1.3. Выключатели переменного тока свыше 1 кВ – требования, предъявляемые к выключателям, виды включателей. | ||
4. | 1.4. Выключатели постоянного тока – отключение цепей постоянного тока при напряжении, не превышающем 10 кВ. Автоматические быстродействующие выключатели постоянного тока. Конструкция выключателей постоянного тока высокого напряжения. | ||
5. | 1.5. Разъединители, выключатели нагрузки, плавкие предохранители. Коммутационные аппараты до 1 кВ – автоматические, неавтоматические выключатели, электромагнитные контакторы и пускатели. | ||
6. | 2.1. Измерительные трансформаторы напряжения – основные понятия и определения, конструкции трансформаторов, выбор трансформаторов. | ||
7. | 2.2. Измерительные трансформаторы тока – основные понятия и определения, конструкции трансформаторов, выбор трансформаторов тока. | ||
8. | 2.3. Токоограничивающие реакторы – конструкции реакторов. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – Расчетные рабочие тока, выбор изолированных проводников, выбор кабелей 6-10 кВ. | ||
9. | 2.4. Силовые трансформаторы – Основные типы трансформаторов, элементы конструкции. Автотрансформаторы. Номинальная мощность и нагрузочная способность трансформаторов. | ||
10. | 2.7. Электрические схемы распределительных устройств - распределительные устройства с одной и двумя системами сборных шин, упрощенные схемы распределительных устройств. | ||
11. | 3.1 Электрические схемы станций и подстанций – Задание на технический проект электрической станции, подстанции, требования, предъявляемые к схемам электроустановок, схемы трансформаторных подстанций. | ||
12. | 3.2 Системы собственных нужд электростанций и подстанций – источники энергоснабжения, рабочие машины системы собственных нужд | ||
13. | 3.3 Конструкции распределительных устройств – Классификация распределительных устройств. Основные требования. Размещение электротехнических устройств на территории электростанции. | ||
14. | 3.4 Электропередачи и вставки постоянного тока – Назначение область применения, преобразовательные подстанции, энергетические режимы электропередач и вставок постоянного тока. | ||
15. | 3.5 Системы управления электростанций и подстанций – принципы управления электроустановками. Автоматизированные системы управления технологическим процессом электростанций. | ||
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | |||
1. | 1.1. Тепловой расчет неизолированных проводников в продолжительном режиме. | ||
2. | 1.2. Термическая стойкость кабелей и электрических аппаратов. | ||
3. | 1.3. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – расчетные рабочие токи и токи короткого замыкания. | ||
4. | 1.4. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников – выбор неизолированных проводников, кабелей 6-10 кВ. | ||
5. | 1.5. Измерительные трансформаторы напряжения – расчет и выбор трансформаторов напряжения. | ||
6. | 1.6. Измерительные трансформаторы тока – расчет и выбор трансформаторов тока. | ||
7. | 1.7. Заземляющие устройства. – расчет заземлителей. |
4 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
4.1 Список основной литературы
1. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. для вузов/, , и др.; Под ред. . – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.: ил.
2. Неклепаев часть станций и подстанций: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986.
3. , , Петрова электрической части станций и подстанций. Л.: Энергоатомиздат, 1985.
4.2 Список дополнительной литературы
1. Неклепаев часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989 – 608 с.: ил.
2. Электрическая часть электростанций/ Под ред. . Учебник для вузов. Л.: Энергоатомиздат, 1987.
3. Сборник задач и упражнений по электрической части электростанций и подстанций. Часть I / Под. Ред. . Издательство МЗИ, 1996.
5 СОДЕРЖАНИЕ
1. Цели и задачи дисциплины …………………………………………………………..3
2. Система оценки знаний ………………………………………………………………3
3. Содержание дисциплины …………………………………………………………….4
4. Список литературы ……………………………………………………….…………10
