Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по научной работе,
профессор
______________________
«____»________ 2010 год
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру по специальности
05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы
Программа составлена на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности «Электроснабжение», «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», «Электрический транспорт»
Иркутск 2010 г.
1. Электроэнергетика
- производство электроэнергии; современные и перспективные
источники электроэнергии; электрические схемы,
электрооборудование электростанций; собственные нужды
электростанций и их схемы; распределительные устройства и их
схемы; системы измерения, контроля, сигнализации и управления
напряжением и частотой; резерв мощности; автоматизация
производства электроэнергии на электростанциях; ремонт
оборудования; передача и распределение электроэнергии; общие сведения об
электроэнергетических системах; линии электропередач переменного и
постоянного тока; понижающие и преобразовательные подстанции;
характеристики оборудования линий и подстанций; типы
конфигураций электрических сетей; электрические нагрузки узлов
электрических сетей; схемы замещения линий, трансформаторов и
автотрансформаторов; расчет режимов линий электропередач и
электрических сетей в нормальных и послеаварийных режимах;
балансы активной и реактивной мощности в энергосистеме, качество
электроэнергии; регулирование напряжения и частоты в
электроэнергетической системе; электроснабжение; особенности систем электроснабжения городов,
промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства и
транспортных систем; типы электроприемников, режимы их работы;
методы расчета электрических нагрузок; методы достижения заданного
уровня надежности оборудования, систем электроснабжения; условия
выбора параметров основного оборудования в системах
электроснабжения различного назначения; режимы нейтрали; типы
электроустановок; экономика электроснабжения; накопители энергии;
ресурсосберегающие технологии; нормативные показатели качества электроэнергии; технические,
социально-экономические и экологические требования, предъявляемые
к системам электроснабжения; релейная защита и автоматизация; типы устройств релейной защиты и
их функции; повреждения и ненормальные режимы; защита
синхронных генераторов, трансформаторов, блоков генератор-
трансформатор; защита сборных шин станций и подстанций;
автоматическое включение резервного источника питания;
автоматическое включение генераторов на параллельную работу;
автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности,
частоты и активной мощности; противоаварийная автоматика,
автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах; изоляция и перенапряжения; виды электрической изоляции
оборудования высокого напряжения; изоляция воздушных линий
электропередачи; изоляция электрооборудования станций и
подстанций, открытых и закрытых распределительных устройств;
элегазовая изоляция; молниезащита оборудования станций и
подстанций; защита изоляции электрооборудования от внутренних
перенапряжений; экологические аспекты электроустановок высокого
напряжения.
2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике
• основные определения; электромагнитная обстановка на объектах
электроэнергетики; источники помех; чувствительные к помехам
элементы; каналы передачи помех, уровни помех, помехоустойчивость;
влияние полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на
биологические объекты; нормы по допустимым напряжениям
электрических и магнитных полей промышленной частоты для
персонала и населения; закон РФ об электромагнитной совместимости.
3. Электропитающие системы и электрические сети
• основные источники питания электроэнергией объектов - ТЭЦ, главные
понижающие подстанции; их структуры, схемы. основное
оборудование, режимы работы и конструктивное выполнение; балансы
активной и реактивной мощности электроэнергетических систем;
регулирование частоты; проектирование электрических сетей
питающих энергосистем, включая выбор схемных решений,
параметров основного электрооборудования; расчеты основных
режимов и регулирование напряжения.
4. Переходные процессы в электроэнергетических системах
• переходные электромагнитные, расчеты и анализ токов коротких
замыканий; выбор электрооборудования по условиям токов коротких
замыканий; переходные электромеханические процессы; устойчивость
режимов систем при малых и больших возмущениях; статистическая и
динамическая устойчивость; анализ условий и средств стабилизации
режимов; переходные процессы в узлах нагрузки.
5. Энергоснабжение
• снабжение объектов комплексами тепловой и электрической энергии;
теплофикация, распределение пара и горячей хозяйственной воды;
выбор параметров и режимы систем энергоснабжения.
6. Надежность электроснабжения
• задачи и исходные положения оценки надежности электроснабжения;
факторы, нарушающие надежность системы и их математические
описания; математические модели и количественные расчеты
надежности систем; технико-экономическая оценка недоотпуска
электроэнергии и эффективности надежного электроснабжения.
7. Электрический привод
• основные характеристики электродвигателей постоянного и
переменного тока, определяющие их применение в производственных
и коммунально-бытовых технологических процессах; основные схемы
электроприводов различного назначения; автоматизация
электропривода; расчеты и выбор двигателей и иного
электрооборудования при проектировании электрических приводов.
• структуры и параметры систем энергоснабжения; расчетные
электрические нагрузки потребителей, элементов и коммутационных
узлов; нагрузочная способность и выбор параметров основного
электрооборудования; типы схем распределительных электросетей до и
выше 1000 В, режимы работы, технико-экономические характеристики
и области применения; характеристики параметров режимов и их
оптимизация (включая компенсацию реактивных нагрузок);
нормативные требования к качеству напряжения, методы и средства
кондиционирования напряжения.
9. Релейная защита и автоматизация систем
электроснабжения
• характеристики токов и напряжений в ненормальных и аварийных
режимах распределительных сетей и основных электроприемников;
применение основных типов релейных защит; расчеты и выбор
параметров аппаратов; области автоматизированного управления
состояниями схем питания потребителей и электроприемников;
характеристики и выбор аппаратов автоматического повторного
включения, ввода резервного электрооборудования и др; основные
сведения о телемеханизации и диспетчерском управлении.
10. Эксплуатация систем электроснабжения
основные цели, задачи и структура управления энергохозяйством
объектов; основные нормативные документы; автоматизированный
анализ технико-экономических характеристик режимов
распределительных сетей и выбор оптимальных рабочих схем и
режимов; организация ремонта электрооборудования; технология
ремонта основного электрооборудования; система технического
обслуживания; испытания электрооборудования; виды, методы и
средства испытаний; методы и средства диагностики.
11. Экономика энергетики
• определение экономической эффективности капитальных вложений в
объект; составление сметно-финансового расчета; финансирование
строительства новых энергообъектов; кредитование строительства;
заказчики, подрядные организации, связь заказчиков с подрядными и
проектными организациями; основные и оборотные фонды;
амортизация основных фондов и их воспроизводство; себестоимость
выработки и передачи электроэнергии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Правила устройства электроустановок.-М.: Энергоатомиздат, 1998 Указания по проектированию электроснабжения промышленныхпредприятий. СН-174-75-М.: Стройиздат, 1975 Указания по расчету электрических нагрузок.-М.:
Тяжпромэлектропроект, 1990 Справочник по проектированию электроснабжения. /Под ред. ЮГ.
Барыбина.- М.: Энергоатомиздат, 1990 Справочник по проектированию электрических сетей и
электрооборудования./Под ред. - М.: Энергоатомиздат,
1991 Неклепаев часть электростанций и подстанций.
Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.-М.
Энергоатомиздат, 1989 Справочная книга по светотехнике./ Под ред. .-М.:
Энергоатомиздат, 1995 Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под ред.
и ИМ. Шапиро.-М.: Энергоатомиздат, 1985 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. В 2-х т. Т.1
Электроснабжение. /Под ред. . М.:Энергоатомиздат, 1986 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Проектирование и расчет. , .-К.: Техника,1985 Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. / Под ред. .-М.: Высшая школа, 1990
Темы рефератов
Моделирование системы электропривода «Управляемый выпрямитель-двигатель постоянного тока» при помощи системы Matlab. Моделирование системы электропривода «Преобразователь частоты – асинхронный двигатель» при помощи системы Matlab Моделирование системы электропривода «Широтно-импульсный преобразователь-двигатель постоянного тока» при помощи системы Matlab Моделирование системы электропривода «Регулятор напряжения – асинхронный двигатель» при помощи системы Matlab Применение резонансных инверторов при регулировании угловой скорости двигателей постоянного и переменного тока Принцип максимума и его применение в решении задач оптимизации электромеханических систем Оптимальное управление электромеханических систем позиционирования Анализ методов оптимизации динамических систем с малыми постоянными времени Энергосберегающие режимы управления асинхронными электроприводами Методы синтеза оптимальных систем управления по инженерным критериям Современные способы управления частотой вращения асинхронных электродвигателей Современные способы энергосбережения с использованием ресурсов электроприводов Энергосберегающие способы пуска электроприводов Работа трансформаторов на несимметричную нагрузку. Переходные процессы в трансформаторах. Способы пуска и регулирование частоты вращения асинхронных двигателей. Реакция якоря и векторные диаграммы напряжений синхронных генераторов. Влияние способов возбуждения машин постоянного тока на их характеристики. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока и способы их пуска. Анализ современных микропроцессорных средств для применения в системах управления электроприводами и промышленными установками Анализ микропроцессорных систем автоматического управления технологическими процессами:- Теплоснабжения; На тэц; В городском коммунальном хозяйстве
Рекомендуемая учебная литература
Электрический привод
Основы электропривода, уч. пособие. –2-ое издание. –М.: Изд-во МЭИ, 2003. –224 с. Онищенко привод, уч. пособие. –М.: РАСХН, 2003. –320 с. и др. Энергосберегающий асинхронный электропривод, уч. пособие. – изд. Центр «Академия», 2004. –256 с. Амирова электропривод с асинхронными двигателями, уч. пособие. –Казан. гос. техн. ун-т Казань. 2005. –223с. Омельченко двигателей в электроприводе, уч. пособие. МГТУ, Магнитогорск, 2004. – 107 с. , Москаленко . Ресурсосбережение. Изд-во «Академия». 2006.-215 с. Москаленко привод. Изд-во «Академия». 2006г.-204 с.Теория электропривода
Ключев электропривода, учебник М.: Энергоатомиздат, 2001. –704с. , Сабинин электропривода, учебник. Энергоатомиздат, 2000. –496с. Осипов -регулируемый асинхронный электропривод, уч. пособие, изд-во МЭИ, 2005. –302 с. Соколовский переменного тока с частотным регулированием, уч. пособие, издательский центр «Академия». 2006.-223 с.Системы управления электроприводов
, Осипов управления электроприводов, учебник, изд. Центр «Академия», 2005. –198 с. Усынин управления электроприводов, уч. пособие, изд-во ЮУГУ, Челябинск, 2004. –150 с. и др. Проектирование и исследование автоматизированных электроприводов, изд-во ТГТУ, Томс, 2000. –132 с. и др. Синтез законов управления в технических системах, уч. пособие, изд-во УГТУ, Ухта, 2000. –210 с. Букреев обеспечение адаптивных систем управления электромеханическими объектами, уч. пособие, изд-во ТГТУ, Томск, 2002. –194 с.Элементы систем автоматики
Сидоров элементы автоматики, уч. пособие, изд-во УГТУ, Ульяновск, 2003. – Цифровая интегральная электроника в автоматизированном электроприводе, уч. пособие, изд-во НГТУ, Новосибирск, 2003. – Сартаков микропроцессорные контроллеры, изд-во ИГТУ, Иркутск, 2003. – Грузов преобразователи, уч. пособие, изд-во ВОГТУ, Вологда, 2002. Водовозов элементы систем автоматики, уч. пособие, изд-во ВОГТУ, Вологда, 2002. –110 с. Водовозов для систем автоматики, Вологда, ВОГТУ, 2002. –126с. Водовозов систем автоматики, уч. пособие, издательский центр «Академия», 2006.-184 с.. Мазулева база для построения цифровых систем управления, уч. пособие, изд-во ЛГТУ, Липецк, 2006.-172 с..Автоматизированный электропривод типовых ПМ и ТК
, , Рассудов электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов, уч. пособие, издательский центр «Академия», 2004. –574 с. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок, уч. пособие, М.: РАСХН – 2001. –520 с. , Карандаев моталок и разматывателей агрегатов прокатного производства, у. пособие, МГТУ, Магнитогорск, 2003. –135 с. Данилов асинхронный электропривод с импульсным регулятором в роторной цепи, Изд-во МЭИ, 2005. –91 с. и др. Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации», уч. пособие, издательский центр «Академия», 2006.-394 с.Моделирование в технике
Ильинский в технике, уч. пособие, изд-во МЭИ, 2004. – Гоппе электроприводов на ПЭВМ, уч. пособие, Иркутск, Ирк. ГТУ, 2001. – и др. Основы инженерного эксперимента, уч. пособие, МГТУ, Магнитогорск, 2005. –Теория автоматического регулирования
Бакаев автоматического управления, уч. пособие, ВОГТУ, Вологда, 2003. –Электрические машины
, Котеленец машины, уч. пособие, издательский центр «Академия», 2006. – Копылов машины.- М.: Логос, 2002 г. Токарев машины. – М.: Энергоиздат, 1990 г. Брускин машины и микромашины. – М.: Высшая школа, 1990 г. Кононенко электрические машины.-Высшая школа, 1990г.История электротехники
История электротехники /под ред. –М.: Изд-во МЭИ, 1999. –524с. Шнейберг электротехники, –М.: Изд-во МЭИ, 2004 –270 с. , Козярук развития электроэнергетики и электротехники в России, уч. пособие, СПб: изд-во СПб ГИ, 2000. –104 с. Пятибратов зарождения электротехники и развития электропривода в России, уч. пособие, Новочеркасск, ЮРГТУ(НПИ), 2004. –116 с.Научные издания
Электротехнический справочник, т.1-4. изд-во МЭИ, 2002. –696 с. Электротехническая энциклопедия /под ред. , т.1., изд-во МЭИ, 2005. –316с. Щрейнер моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург, УРО РАН, 2000. –654 с. Материалы Всероссийской научно –практической конференции с международным участием. Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. ИрГТУ. 2001-2006 гг.Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру
МПТ
Преимущества микропроцессорных средств управления по сравнению с традиционными. Этапы проектирования микропроцессорных систем управления. Дискретная модель ПИД-регулятора (скорости ЭП). Методы обмена информацией в микропроцессорных системах. Структурные схемы микропроцессорных систем управления. Устройства и интерфейс ввода-вывода в микропроцессорных системах управления. Архитектура микропроцессорных систем управления. Характеристика программного обеспечения микропроцессоров и микроконтроллеров. Многоуровневые микропроцессорные системы управления. Промышленные системы автоматизации. Характеристика микропроцессорных средств управления разных фирм.СУЭП
Логическое управление ЭП. Системы управления скоростью ЭП постоянного тока. Системы управления скоростью ЭП переменного тока Системы управления положением исполнительного органа. Адаптация в СУЭП. Принципы построения и мат. описание СУЭП. Теоретические основы и реализация СУЭП, оптимизированных по критерию модульного (технического) оптимума. То же по критерию симметричного оптимума.«Электромеханика» и «Электрические машины»
Основные элементы конструкции и принцип действия двигателя постоянного тока как преобразователя одного вида энергии в другую. Основные элементы конструкции и принцип действия генератора постоянного тока как преобразователя одного вида энергии в другую. Способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока. Способы пуска в ход двигателей постоянного тока. Основные элементы конструкции и принцип действия асинхронного двигателя как преобразователя одного вида энергии в другую. Способы пуска в ход асинхронных двигателей. Способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей. Основные элементы конструкции и принцип действия трансформаторов. Способы исследования трансформаторов. Условия включения трансформаторов на параллельную работу. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов. Синхронные машины. Основные элементы конструкции, назначение. Способы включения синхронных генераторов на параллельную работу с сетью. Синхронные двигатели. Их достоинства и недостатки. Способы пуска в ход.
Теория автоматического управления
Виды систем автоматического управления по алгоритмам функционирования. Разновидности регуляторов систем автоматического управления. Основные понятия о типовых динамических звеньях и их характеристики. Статические и динамические уравления для описания процессоров в объектах управления. Структурные схемы САУ. Понятия о математическом описании САУ в форме уравнений состояния. Реализация математических моделей САУ на АВМ и ПЭВМ. Коррекция САУ, ее цели и задачи. Основные понятия о синтезе САУ. Возможный порядок синтеза.
«Типовой ЭП»
Требования к электроприводам конвейеров. Q-H характеристики насосов и вентиляторов. Требования к электроприводам крановых механизмов. Требования к электроприводам экскаваторов. Типовые нагрузки регулируемых электроприводов металлорежущих станков. Требования к электроприводам прокатных станов.
