Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические системы и сети" Цель преподавания и значение дисциплины Данный
| Вид материала | Рабочая учебная программа |
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 124.97kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 78.65kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 100.04kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 90.5kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 63.51kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины специальности 43 01 02 "Электроэнергетические, 83.23kb.
- Рабочая программа для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические системы и сети", 55.77kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1 43. 01. 02 «Электроэнергетические, 104.89kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 43. 01. 02 00 "Электроэнергетические, 78.42kb.
- Учебная программа для специальностей 1- 43 01 02 "Электроэнергетические системы и сети", 167.88kb.
КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Рабочая учебная программа дисциплины
для специальности 1-43 01 02 “Электроэнергетические системы и сети”
1. Цель преподавания и значение дисциплины
Данный курс относится к специальным дисциплинам, читаемым студентам специальности 42. 01.02 “Электроэнергетические системы и сети”.
Общая цель дисциплины – формирование представлений о конструктивном устройстве линий и подстанций электрической сети и об установившихся режимах электроэнергетической системы.
Основными задачами дисциплины являются: разгрузить основной курс “Электрические сети” и заложить основу знаний по устройству элементов энергосистем, воздействующим механическим нагрузкам, нормальным и особым электрическим режимам электрических сетей и методам их расчетов.
Материал курса используется студентами в курсовом проекте. Дисциплина базируется на изучаемых студентами курсах “Теоретические основы электротехники”, “Электрические сети”, “Математические задачи энергетики”, “Информатика”.
В результате изучения дисциплины студент
должен знать:
- устройство и конструктивное исполнение воздушных и кабельных линий и подстанций электрической сети;
- основные нормативные материалы;
- расчетные схемы электрических систем и схемы их замещения;
- постановку задачи и методы расчета нормальных, утяжеленных и особых установившихся режимов разомкнутых и замкнутых электрических сетей;
- современные требования к математическим моделям, методам и программам расчета установившихся режимов для решения задач проектирования, планирования и автоматизированного управления в электрических сетях и системах;
- способы учета вероятностного характера исходной информации о нагрузках узлов сети в алгоритмах анализа режимов;
- передовой отечественный и зарубежный опыт в области конструкций и анализа режимов электрических сетей;
должен уметь:
- выбирать рациональную конструкцию воздушных и кабельных линий электрической сети и подстанций для конкретных условий;
- рассчитывать и анализировать режима механической части линий;
- рассчитывать на ЭВМ по современным промышленным программам установившиеся нормальные и утяжеленные режимы электрических сетей и систем в реальной производственной постановке задачи;
- рассчитать с помощью ЭВМ особые режимы, оценить показатели качества энергии у потребителя и указать мероприятия по их улучшению.
2. Виды занятий и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Д | З |
| Курс | 3 | 4 |
| Семестр | 6 | 8 |
| Лекции, ч | 42 | 10 |
| Экзамен (семестр) | 6 | 8 |
| Лабораторные занятия, ч | 14 | 8 |
| Практические занятия, ч | 14 | |
| Самостоятельная работа, ч | 50 | 102 |
| Всего часов изучения дисциплины, ч | 120 | 120 |
| Аудиторных часов | 70 | 18 |
3. Распределение лекционных часов
| Номер темы | Наименование раздела и темы | Д | З |
| 1 | Введение. Цель и задачи курса. Режимы электрических систем и их классификация. Место задачи расчета установившихся режимов при анализе, планировании и оптимизации режимов энергосистем. Характеристика современных промышленных программ расчета установившихся режимов RASTR, MUSTANG, K&T. [6] | 2 | |
| 2 | Раздел 1. Расширение задачи расчета установившихся режимов электрических системТема 1. [2, гл. 1 – 3] Расчет режима по узловым уравнениям при задании части узлов активной мощностью и модулем напряженияЛинейные и нелинейные узловые и контурные уравнения установившихся режимов.Запись систем узловых уравнений установившихся режимов с матрицами Yу и Zу при задании части узлов активной мощностью и модулем напряжения Р, |Uзад| и их решения на основе метода итерации. Физический смысл и способы учета ограничений по реактивной мощности в узлах с фиксированным модулем напряжения. Кодирование информации об узлах с фиксированным модулем напряжения в современных промышленных программах расчета режимов. [6] Тема 2. Расчет режима электрической сети с несколькими ступенями номинальных напряжений при учете трансформаторных связей Запись уравнений баланса токов в узлах к которым примыкают трансформаторные ветви с действительными и комплексными коэффициентами трансформации. Матричная запись и общее решение узловых уравнений установившихся режимов для сети, содержащей трансформаторы с неуравновешенными действительными и комплексными коэффициентами трансформации. Кодирование по промышленным программам расчета режимов схем сетей с несколькими ступенями номинальных напряжений.[6] Тема 3. Расчет режимов с учетом статических нагрузок характеристик (СХ) по напряжению и частоте. [ 2, c. 8 12; 169 171]; [3, c. 77 78] Статические характеристики по напряжению и способы их представления. Влияние СХ на сходимость итерации. Определение частоты в несбалансированных по мощности режимах путем решения узловых уравнений по методу Ньютона. Итерационный расчет режима с учетом изменения частоты и действия системной автоматики. | 10 | 2 |
| 3 | Раздел 2. Расчеты особых режимов электрических сетей. Тема 1. Расчеты несимметричных режимов. [2, c. 164 168]; [3, c. 481 489] Причины и характер несимметрии в электрических сетях. Показатели качества энергии в несимметричных режимах. Влияние несимметрии напряжений на работу электроприемников. Методы расчета несимметричных режимов – метод фазных координат и метод симметричных составляющих. Характеристика несимметрии режимов в сетях 0,38 кВ. Тема 2. Расчеты несинусоидальных режимов сетей, содержащих высшие гармонические составляющие. [2, c. 168]; [3, c. 494 496] Тема 3. Существование и единственность решения уравнений установившихся режимов. [2, c. 123 132]; [3, c. 442 454] Нелинейность уравнений установившихся режимов как причина неоднозначности их решения. Получение и анализ неоднозначных решений и выбор реализуемых режимов в прямоугольной и полярной системах координат. Связь существования решения, сходимости итерации при расчетах утяжеленных режимов и статической устойчивости рассматриваемого режима. [2, c. 138 147]; [3, c. 442 454] Тема. 4. Анализ установившихся режимов электрических систем в условиях АСДУ при учете случайного и неопределенного характера исходной информации. Корреляционный анализ установившихся режимов с помощью метода статистической линеаризации. [5, c. 258 261] Вероятностная методика определения потерь энергии в основной электрической сети энергосистемы. [5, c. 309 315] | 10 | 4 |
| 4 | Раздел 3. Конструктивные элементы электрических сетей. Тема 1. Устройство воздушных линий (ВЛ) Основные и определения, классификация ВЛ. Устройство и основные элементы ВЛ. Общие сведения об опорах, расположение проводов на опорах. Материалы опор, их технические свойства. Опоры и траверсы из электроизоляционных материалов. Одноцепная и многоцепная ВЛ электропередачи.. Новые конструкции ВЛ с самонесущими изолированными проводами. Фундаменты, закрепление опор в грунте, Типы фундаментов. Провода и тросы. Материалы проводов, их характеристики. Конструкции проводов и тросов, дистанционные распорки. Изоляторы, их конструкции. Условия работы линейной изоляции. Электрические и механические характеристики изоляторов. Линейная арматура, виброгасители. Грозозащита и заземление. Молниеотводы, грозозащитные тросы Тема 2. Конструктивные элементы кабельных линий Классификация кабельных линий, маркировка кабелей. Конструкции кабелей. Маслонаполненные и газонаполненные кабели. Одножильные кабели и кабели с пластмассовой изоляцией. Арматура для кабельных линий, кабельные муфты и концевые разделки. Прокладка кабельных линий. Основные направления перспективного развития кабельной техники. Способы обнаружения мест повреждения кабельных линий. Тема 3. Назначение и устройство электрических подстанций Силовые трансформаторы, их устройство и принцип работы. Устройство и особенность работы измерительных трансформаторов тока и напряжения. Назначение устройство и принцип действия выключателей. Разъединители, отделители и короткозамыкатели, их устройства и принцип действия. Предохранители, назначение, устройство и принцип работы. Грозозащита и заземление подстанций. Ограничители перенапряжений. | 14 | 2 |
| 5 | Раздел 4. Тема 1. Основы расчета механической части ВЛ электрических сетей Задачи расчетов механической части ВЛ. Климатические условия и их нормирование. Определение удельных механических нагрузок на провода и тросы. Определение стрелы провеса и длины провода в пролете. Допускаемые напряжения в материале провода. Основное уравнение состояния провода в пролете и его применение. Критические пролеты и их использование в расчете проводов. Расчет монтажных кривых. Наибольшая стрела провеса провода. | 6 | 2 |
4. Содержание лабораторных занятий
| Номер | Наименование | Количество часов | |
| Д | З | ||
| 1 | Расчет и анализ установившихся режимов наибольших и наименьших нагрузок электрической сети одного номинального напряжения с помощью промышленной программы RASTR | 2 | 2 |
| 2 | Расчет и анализ послеаварийных режимов электрической сети одного номинального напряжения. регулирование напряжения изменением ответвлений трансформатров | 2 | 2 |
| 3 | Расчет и анализ режимов наибольших и наименьших нагрузок электрической сети с несколькими номинальными напряжениями | 2 | |
| 4 | Оптимизация режимов замкнутой электрической сети двух номинальных напряжений с помощью коэффициентов трансформации трансформаторов | 2 | 2 |
| 5 | Расчет и анализ режимов электрической сети с фиксированными напряжениями в нескольких узлах | 2 | 2 |
| 6 | Исследование влияния компенсирующих устройств на параметры режима электрической сети | 2 | 2 |
| 7 | Анализ установившихся режимов электрической системы с учетом утяжеления | 2 | |
5.Содержание практических занятий
| Номер занятия | Тема занятия | Число часов практических занятий | |
| Д | З | ||
| 1 | Расчет и выбор плавкой вставки предохранителя | 2 | |
| 2 | Расчет нагрузочной способности проводов и жил кабеля | 2 | |
| 3 | Расчет и конструирование проводов ВЛ и кабельных жил круглого профиля | 2 | |
| 4 | Определение механических нагрузок на провода и тросы | 2 | |
| 5 | Молниезащита электроустановок промышленных зданий и сооружений | 2 | |
| 6 | Расчет защитного заземления | 4 | |
6. Литература
6.1. Основная
1. Электрические системы. Электрические сети / Под ред. В.А. Веникова и В.А. Строева – М.: Высшая школа,1998.
2. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. -М.: Энергоатомиздат,1989.
3. Идельчик В.И. Расчеты и оптимизация режимов электрических систем и сетей. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
4. Электрические системы: Режимы работы электрических сетей и систем / Под ред. В.А. Веникова. – М.: Высшая школа, 1975.
5. Гурский С.К. Алгоритмизация задач управления режимами сложных систем в электроэнергетике. – Минск: Наука и техника, 1977.
6. Фадеева Г.А., Федин В.Т., Шиманская Т.А. Установившиеся режимы электрических систем и сетей. Лабораторные работы для студентов специальности Т.01.01.00 “Электроэнергетика”. – Минск: Техноперспектива, 2000.
7. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики / Под ред. В.А. Веникова. – М.: Высшая школа,1981.
8. Петренко Л.И. Электрические системы и сети. – Киев: Высшая школа, 1981.
9. Крюков К.П., Новгородцев В.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. – Л.: Энергия, 1979.
10. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
11. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. – М.: Энергия, 1970.
12. Короткевич М.А., Червинский Л.Л., Бережной А.В. Лабораторные работы по дисциплине “Монтаж и модернизация электрических сетей”. Мн.: БПИ, 1989.
13. Короткевич М.А., Червинский Л.Л., Прокопенко В.Г. Лабораторные работы по дисциплине “Монтаж и модернизация электрических сетей”, “Эксплуатация электрических сетей” Мн.: БПИ, 1991.
6.2. Дополнительная литература
1 Ларина Э.Г. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
2. Макиенко Г.П., Попов Л.В. Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряжения. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электрических установках. – М.: Энергия, 1970.
4. Бережной А.В., Федин В.Т. Криогенные электропередачи. – Мн.: БПИ, 1977.
5. Бережной А.В., Червинский Л.Л. Методическое пособие к практическим занятиям по курсу “Конструктивные элементы электрических сетей”. – Мн.: БПИ, 1992.
6.3. Компьютерные программы и другие научно-методические материалы
1. Фадеева Г.А. Прикладные программы для ЭВМ. Методическое пособие. – Минск: БГПА, 1993.
2. Программы расчета установившихся режимов электрических сетей с замкнутыми и смешанными сетями: RASTR, MUSTANG.
3. Программы расчета, анализа и оптимизации режимов разомкнутых электрических сетей: Эксперт, комплекс БГПА, ППП – РС.