Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования Квалификация (степень) выпускника: магистр

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140400 - Электроэнергетика и электротехника

Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"Кабельные линии систем электроснабжения"

Цикл:	профессиональный
Часть цикла:	по выбору
№ дисциплины по учебному плану:	ИЭЭ; М2.8а
Часов (всего) по учебному плану:	144
Трудоемкость в зачетных единицах:	4	2 семестр – 4
Лекции	36 часов	2 семестр
Практические занятия	18 часов	2 семестр
Лабораторные работы	Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
Расчетные задания, рефераты	20 часов	2 семестр
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)	90 часов
Экзамены		2 семестр
Курсовые проекты (работы)	Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение конструкций кабельных линий электропередачи и основ их проектирования и эксплуатации.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);
способностью использовать знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-7);
способностью использовать представление о методологических основах научного познания и творчества, роли научной информации в развитии науки (ОК-8);
готовностью вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий, способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ОК-9);
способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);
способностью анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-5);
способностью и готовностью применять современные методы исследования проводить технические испытания и (или) научные эксперименты, оценивать результаты выполненной работы (ПК-6);
способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-7);
способностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);
готовностью использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);
готовностью применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений (ПК-11);
способностью применять методы создания и анализа моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов профессиональной деятельности (ПК-13);
готовностью решать инженерно-технические и экономические задачи с применением средств прикладного программного обеспечения (ПК-19);
способностью принимать решения в области электроэнергетики и электротехники с учетом энерго- и ресурсосбережения (ПК-21);
способностью определять эффективные производственно-технологические режимы работы объектов электроэнергетики и электротехники (ПК-23);
способностью к внедрению достижений отечественной и зарубежной науки и техники (ПК-24);
готовностью использовать современные достижения науки и передовой технологии в научно-исследовательских работах (ПК-36);
способностью планировать и ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы, интерпретировать и представлять результаты научных исследований (ПК-37);
готовностью составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований (ПК-40);
готовностью проводить экспертизы предлагаемых проектно-конструкторских решений и новых технологических решений (ПК-44);

Задачами дисциплины являются

изучение конструктивных особенностей кабелей номинальным напряжением 0,38-500 кВ с различными типами изоляции;
изучение кабельной арматуры;

освоение основных методов расчета тепловых и электрических режимов работы кабелей;

изучение принципов выбора трасс и параметров кабельных линий электропередачи при проектировании.
освоение принципов организации эксплуатации кабельных линий.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования" направления 140400 Электроэнергетика и электротехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Электроэнергетические системы и сети", "Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по материалам кабельных линий электропередачи (ОК-6, ОК-7, ОК-8);
основные конструкции силовых кабелей номинальным напряжением 0,38-500 кВ (ПК-6, ПК-7, ПК-8);
арматуру кабельных линий (ПК-6, ПК-7, ПК-8);
способы прокладки кабельных линий (ПК-19, .

Уметь:

Выбирать структуру и параметры кабельных линий (ПК-7, ПК-8, ПК-9, ПК-11,);
Рассчитывать и проектировать кабельные линии с использованием программно-вычислительных комплексов (ПК-13);
рассчитывать тепловые режимы работы кабельных линий, выбирать основные параметры кабельных линий на этапе проектирования (ПК-19, ПК-21, ПК-23, ПК-8)

Владеть:

терминологией в области кабельных линий электропередачи (ОК-6, ОК-7, ОК-8);
навыками поиска информации о кабельных линиях электропередачи (ПК-6);
информацией о технических параметрах кабельных линий электропередачи для использования при конструировании (ОК-9);
навыками применения полученной информации при проектировании кабельных линий электропередачи (ПК-37, ПК-40, ПК-44).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

№ п/п	Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам)	Всего часов на раздел	Семестр	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по разделам)
№ п/п		Всего часов на раздел	Семестр	лк	пр	лаб	сам.	Формы текущего контроля успеваемости (по разделам)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Краткая история развития передачи электроэнергии по линиям закрытого типа. Общие сведения о кабельных линиях электропередачи	6	2	2	--	--	4	Тест.
2	Факторы, влияющие на нагрузочную способность кабельной линии	10	2	4	2	--	4	Тест
3	Кабели с вязкой пропиткой изоляции	6	2	2	--	--	4	Тест.
4	Маслонаполненные кабельные линии	6	2	2	--	--	4	Тест.
5	Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена	6	2	2	--	--	4	Тест.
6	Кабельная арматура	10	2	4	2	--	4	Тест.
7	Основы проектирования кабельных линий	20	2	6	8	--	6	Контрольная работа
8	Основы сооружения кабельных линий.	6	2	2	--	--	4	Тест
9	Организация эксплуатации и состав работ по техническому обслуживанию кабельной сети.	10	2	4	2	--	4	Тест
10	Определение мест повреждения кабельных линий.	10	2	2	2	--	6	Контрольная работа
11	Мероприятия по защите металлических оболочек кабелей от коррозии	6	2	2	--	--	4	Тест
12	Газоизолированные и криогенные кабельные линии	10	2	4	2	--	4	Тест
	Зачет	2	2	--	--	--	2	Защита расчётного задания
	Экзамен	36	2	--	--	--	36	устный
	Итого:	144		36	18	--	90

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

2 семестр

1. Краткая история развития передачи электроэнергии по линиям закрытого типа. Общие сведения о кабельных линиях электропередачи.

Возникновение понятия проволока (история развития техники волочения металлов). Создание первых проволочных линий электропередачи для подрыва мин. Глиняная и стеклянная изоляция. Развитие телеграфных линий электропередачи, гуттаперчевая изоляция. Создание первых подводных телеграфных кабельных линий. Создание первых электрических систем (генератор – линия – дуговая лампа). Двух жильный кабель Эдисона. Увеличение номинального напряжения. Появление бумажной изоляции кабелей. Развитие кабельной промышленности в России (Севкабель, Москабельмет, Кальчугинский кабельные заводы). Появление трехфазного кабеля. Кабели с отдельно освинцованными жилами. Создание маслонаполненных кабельных линий низкого и высокого давления. Газонаполненные кабельные линии.

Экономические, технические, экологические, эстетические и архитектурно-планировочные соображения, учитываемые при выборе типа электропередачи, предназначенной для электроснабжения густонаселенных районов и крупных промышленных объектов.

Состояние и перспективы развития высоковольтной кабельной сети Москвы.

2. Факторы, влияющие на нагрузочную способность кабельной линии

Кабельная линия как электроустановка, ее элементы и их назначения (проводники, изоляция, оболочка, защитный покров, соединительная и концевая муфты).

Идеализированная модель кабельной линии, проложенной в грунте. Тепловыделения в кабеле. Тепловые сопротивления элементов кабеля. Тепловая схема замещения и уравнение теплового состояния кабеля. Понятие допустимой температуры и допустимой нагрузки линии. Зависимость допустимой мощности от рабочего напряжения, определение ее экстремума и выявление факторов, определяющих максимально допустимую мощность. Определение допустимой токовой нагрузки кабеля.

3. Кабели с вязкой пропиткой изоляции

Конструкция кабелей 6-10 кВ с поясной изоляцией. Причины наличия поясной изоляции. Конструкция кабелей 20-35 кВ с радиальным электрическим полем. Виды пропитки бумажной изоляции (нормальная, обедненная, нестекающим составом). Маркировка кабелей 1-35 кВ. Погонные электрические параметры.

4. Маслонаполненные кабельные линии

Причины создания конструкций кабелей с маслом под давлением, их разновидности и маркировка. Конструкция маслонаполненных кабелей низкого и высокого давления. Погонные электрические параметры. Применение линий низкого и высокого давления в системах электроснабжения.

5. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

Конструкция кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Основные преимущества и недостатки по сравнению с бумажно-масляной изоляцией. Погонные электрические параметры.

6. Кабельная арматура

Арматура кабельных линий 1-35 кВ. Арматура маслонаполненных кабельных линий. Аппаратура подпитки маслонаполненных кабельных линий. Современные термоусаживаемые муфты.

7. Основы проектирования кабельных линий

Общие положения. Экономически целесообразные сечения и мощности. Условия допустимого нагрева в стационарных режимах работы. Условия термической стойкости при коротких замыканиях. Учет условий прокладки при выборе типа кабеля. Оценка теплового режима работы кабеля.

8. Основы сооружения кабельных линий.

Общие положения. Способы прокладки (в тоннелях и блоках, по эстакадам, в траншеях и каналах, по вертикали в высотных сооружениях). Монтажные механизмы и приспособления. Новые технологии в прокладке кабелей (горизонтальное бурение).

9. Организация эксплуатации и состав работ по техническому обслуживанию кабельной сети.

Нормативно-правовая база в области эксплуатации кабельных линий. Приемка и ввод кабельной линии в эксплуатацию.

Определение целостности жил и правильности выполненной маркировки. Фазировка кабелей. Измерение заземления. Испытание кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Измерение блуждающих токов. Контроль осушения изоляции вертикальных и крутонаклонных участков трассы кабеля. Контроль теплового режима работы кабеля. Применение оптоволокна для контроля теплового режима кабельной линии.

10. Определение мест повреждения кабельных линий.

Виды повреждений кабельных линий. Определение характера повреждения. Методы определения места повреждения (прожигание, индукционный метод, акустический метод, импульсный метод, метод колебательного разряда, петлевой метод). Современные средства определения мест повреждения.

11. Мероприятия по защите металлических оболочек кабелей от коррозии

Теория электрохимической коррозии металлов. Подземная коррозия металлов (почвенная коррозия, коррозия блуждающими токами, биокоррозия, виды коррозионных повреждений и их классификация). Защита подземных сооружений от коррозии (защита изолирующими покровами и покрытиями, изолирующие муфты, электрический дренаж, катодная защита, протекторная защита, комплексная защита).

12. Газоизолированные и криогенные кабельные линии

Газоизолированные кабельные линии, основные типы конструкций, особенности теплового режима работы. Соотношение допустимых по условиям нагрева токов при прокладке в грунте и в воздушной среде. Геометрические и электрические характеристики.

Криогенные кабельные линии. Элементы криогенных кабелей. Конструкции теплоизоляционной оболочки и токонесущей системы. Тепловой баланс криогенного кабеля и система охлаждения. Основные технические характеристики.

Примеры реализованных проектов газоизолированных и криогенных кабельных линий.

4.2.2. Практические занятия

2 семестр

Выбор сечения, типа и способа прокладки кабельной линии.

Определение допустимой токовой нагрузки кабеля.

Маркировка кабелей. Погонные электрические параметры

Монтаж кабельной муфты.

Оценка теплового режима работы кабеля.

Тепловой баланс криогенного кабеля и система охлаждения. Основные технические характеристики.

4.3. Лабораторные работы:

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания:

2 семестр

По заданным условиям прокладки и нагрузке кабеля выполнить оценку его теплового режима.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Лекция представителей кабельной промышленности, посвященная современным и перспективным кабелям (компания ОАО «Москабельмет»). Лекция представителей кабельных электрических сетей.

Практические занятия включают просмотр учебных фильмов по монтажу кабельных муфт, с последующим обсуждением.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполнение расчетного задания и подготовка к его защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,4(среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,2оценка за расчётное задание + 0,4оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

Зуев Э.Н. Основы техники подземной передачи электроэнергии: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1999;
Основы кабельной техники: Учеб. для студ. высш. учебн. зав./ под ред. И.Б. Пешкова – М.: изд. центр «Академия», 2006.

б) дополнительная литература:

1. Проектирование кабельных сетей и проводок/ под ред. Г.Н. Хромченко. – М.: Энергия, 1980.

2. Боязный Я.М. Комплексная механизация прокладки силовых кабелей напряжением до 110 кВ. – М: Энергоатомиздат, 1988 – 120 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

ссылка скрыта , ссылка скрыта , ссылка скрыта .

б) другие:

учебный фильм "Учебный фильм Подольский завод электромонтажных изделий – монтаж кабельной муфты", видеоматериалы по способам прокладки кабельных линий, фотографии различных кабельных линий, способов их прокладки и монтажа.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

На лекциях и практических занятиях используются наглядные пособия в виде образцов кабелей и элементов муфт.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Тульский В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электроэнергетических систем

к.т.н., доцент Шаров Ю.В.

Blog

Содержание

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ