Основная образовательная программа высшего профессионального образования направления подготовки бакалавриата 140400. 62 Электроэнергетика и электротехника
| Вид материала | Основная образовательная программа |
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 2588.98kb.
- Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая вузом по направлению, 394.48kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 2056.75kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 721.26kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования (аннотация), 2551.21kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 5151.75kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 1316.69kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 3764.91kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 3396.78kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 501.83kb.
Б.2.01.03
Химия
Во введении отражено место химии в ряду естественных наук. Значение химии в фундаментальной подготовке инженеров для различных отраслей техники. Роль химии в охране окружающей среды и рациональном использовании природных ресурсов.
« Периодическая система и строение атомов элементов». Квантово-механическая модель атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Принцип Паули. Правила и порядок заполнения атомных орбиталей. Строение многоэлектронных атомов.
« Основы химической термодинамики». Энергетические эффекты химических процессов и фазовых переходов. Внутренняя энергия, энтальпия и их изменение в различных процессах. Термохимические уравнения. Закон Гесса и следствия, вытекающие из него. Термохимические расчеты.
« Химическая связь и строение молекул». Основные типы химической связи. Ковалентная связь с позиций метода валентных связей. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Образование ковалентной связи по обменному и донорно-акцепторному механизму. Особенности ковалентной связи. Ионная, металлическая, водородная, молекулярные связи, их особенности.
« Основные классы неорганических соединений». Классификация неорганических соединений. Металлы и неметаллы, оксиды, гидроксиды, кислоты, соли. Их химические свойства.
« Учение о растворах. Равновесие в растворах электролитов». Законы идеальных
растворов. Электролиты и неэлектролиты. Константа диссоциации слабых электролитов.
Ионные равновесия. Сильные электролиты, теория сильных электролитов.
Химический потенциал. Активность и коэффициент активности.
« Окислительно-восстановительные реакции». Классификация окислительно-восстановительных реакций. Влияние природы и концентрации реагентов, среды и других условий на глубину и направление протекания окислительно-восстановительных процессов. Составление и уравнивание реакций окисления-восстановления.
« Электродвижущие силы и электродные потенциалы». Возникновение скачков потенциалов на границе раздела фаз. Двойной электрический слой. Медно-цинковый гальванический элемент. Электродвижущая сила. Сравнение электрохимических свойств металлов. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные и окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста.
« Химическая кинетика и катализ, химическое равновесие». Скорость химической реакции в гомо- и гетерогенных системах. Константа скорости реакции. Кинетическое уравнение. Молекулярность и порядок реакции. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса. Энергия активации. Каталитические системы и катализаторы. Принцип Ле-Шателье.
« Химия элементов групп периодической системы». Химия элементов и их соединений. Общая характеристика s-,p-, d- элементов. Положение в периодической системе. Химическая активность, ее изменение по группам. Особенности изменений свойств элементов.
« Органическая химия». Классификация, номенклатура, свойства и изомерия
органических соединений. Полимеры и олигомеры.
«Дисперсные системы». Методы получения, классификация, молекулярно-киненитеские, электрические, оптические свойства. Коллоидные модели – мицеллы, грубодисперсные системы.
ОК-1, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-6, ПК-7.
Б.2.01.04
Экология
«Учение о биосфере» . Понятия биосфера и ее границы, экологические факторы, популяция, биоценоз, экосистемы.
«Экологические проблемы». Загрязнение биосферы; изменение физических, химических, биологических факторов среды; ухудшения здоровья человека. Демографические проблемы общества, их причины и последствия.
«Загрязнение атмосферы». Источники загрязнения атмосферного воздуха, основные загрязнители воздуха и влияние на здоровье человека. Проблема кислотных осадков и пути её решения. Понятие об озоновых дырах. Роль фреонов в их образовании. "Парниковый эффект", причины возникновения.
«Загрязнение гидросферы». Основные источники загрязнения водоёмов. Методы контроля качества воды. Проблемы питьевых вод. Источники загрязнения вод мирового океана и внутренних водоемов. Загрязняющие вещества в воде. Самоочищение вод. Санитарное качество вод. Методы очистки питьевых и сточных вод от загрязнений. Экологическое состояние вод реки Иртыш.
«Проблемы литосферы». Основные источники загрязнения литосферы. Контроль загрязнения почвы. Понятие о пестицидах. Охрана плодородия Земли и недр. Рекультивация Земли. Эрозия почв и методы борьбы с ней. Проблема ликвидации бытовых и промышленных отходов и пути её решения. Экологическая опасность твердых отходов. Переработка отходов.
«Контроль качества окружающей среды и мониторинг». Принципы создания безотходных технологий комплексная переработка сырья, использование альтернативных энергетических ресурсов, создание замкнутых водооборотных циклов, внедрение новых технологических процессов, разработка технологических процессов переработки отходов ,получение биогаза, компостирование.
«Основы экологического права». Правовые и организационные аспекты охраны окружающей среды. Мероприятия по охране окружающей среды. Лимиты на природопользование. Экономический механизм охраны окружающей природной среды. Понятие об экологической экспертизе и экологическом паспорте предприятий.
«Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды».
Принципы международного экологического сотрудничества. Международные объекты охраны окружающей природной среды. Стратегия ООН в области решения глобальных экологических проблем.
ПК-4, ПК-21.
Б.2.01.05
Информатика
Ее основная цель состоит в том, чтобы познакомить студента с компьютером, вооружить будущего специалиста знаниями о современных программных продуктах, наиболее широко используемых в различных отраслях промышленности.
Задачами дисциплины являются: научится составлять программы на языке Паскаль в среде программирования Delphi для решения разного рода инженерных задач, уметь пользоваться известными текстовыми и графическими редакторами, иметь представление о автоматизированных базах данных, иметь представление о работе локальных вычислительных сетей, работать в среде Интернет.
ОК-11,ОК-15, ПК-10, ПК-19.
Б.2.02
Вариативная часть (знания, умения, навыки определяются ООП вуза, цикл МЕЦ)
Б.2.02.01
Математическое моделирование электротехнических устройств
Общие сведения о математических моделях электротехнических устройств. Топологические методы формирования математических моделей электротехнических устройств. Расчёт характеристик линейной цепи. Математическая модель нелинейной цепи. Математические модели электронных цепей во временной области. Моделирование статических режимов. Математические модели РЭС в частотной области. Математическое моделирование цифровых устройств. Схемотехническое моделирование больших схем. Методы построения макромоделей и их моделирование. Критерии оптимальности.
ОК-11, ПК-3, ПК-10, ПК-11
Б.2.02.02
Алгоритмы и программирование электротехнических задач
Применение программы Electronics Workbench для решения электронных и электротехнических задач: моделирование в программе Electronics Workbench цепей постоянного тока, сложных цепей переменного тока; проведение амплитудно-частотного и фазо-частотного анализа цепей в программе Electronics Workbench. Применение программы Micro-Cap для решения электронных и электротехнических задач: моделирование в программе Micro-Cap цепей постоянного тока, цепей переменного тока.
ОК-11, ПК-2, ПК-9, ПК-10
Б.2.02.03
Основы теории автоматического управления
Основные понятия теории управления: задача управления, объект управления, виды входных воздействий, системы автоматического управления; принципы автоматического управления, качество систем автоматического управления: принцип разомкнутого управления, принцип компенсации, принцип обратной связи (регулирование по отклонению), комбинированное управление, типовые задающие воздействия, показатели качества, определяемые по переходной характеристике; классификация систем автоматического управления; математическое описание линейных систем управления: передаточные функции, частотные характеристики, логарифмические частотные характеристики; типовые динамические звенья САУ: усилительное звено, апериодическое звено, интегрирующее звено, идеальное дифференцирующее звено, колебательное звено, звено чистого запаздывания; структурные схемы САУ: последовательное и параллельное соединение звеньев, звено, охваченное отрицательной обратной связью; правила преобразования структурных схем, передаточные функции замкнутой САУ по управляющему воздействию и возмущению, построение логарифмических характеристик САУ; устойчивость линейных САУ: необходимое условие устойчивости, критерий устойчивости Гурвица, критерий устойчивости Найквиста, логарифмический критерий устойчивости, запасы устойчивости по амплитуде и фазе; точность САУ в установившихся режимах: точность САУ в статическом стационарном режиме; точность САУ в динамическом стационарном режиме, коэффициенты ошибок, определение установившейся ошибки при движении САУ по гармоническому закону, способы повышения статической точности САУ – повышение коэффициента передачи разомкнутой цепи, повышение порядка астатизма САУ; синтез линейных САУ: основные этапы синтеза САУ, частотный синтез, типовые ЛАХ, выбор желаемой типовой ЛАХ, связь параметров типовых ЛАХ между собой и с показателями качества переходного процесса, определение передаточной функции корректирующего устройства; корректирующие устройства САУ: виды корректирующих устройств (последовательные, параллельные, корректирующие устройства местной обратной связи).
ПК-23, ПК-28, ПК-37
Б.2.В
Дисциплины и курсы по выбору студента, устанавливаемые вузом
Б.2.В.01
Расчет несимметричных режимов электроэнергетических систем.
Общие сведения об аварийных режимах электроэнергетических систем. Несимметричные короткие замыкания. Применение метода симметрических составляющих для анализа переходных процессов при несимметричных КЗ в трехфазных цепях. Параметры прямой, обратной и нулевой последовательности различных элементов электроэнергетической системы. Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Комплексные схемы замещения. Особенности расчета КЗ в распределительных сетях и системах электроснабжения 3…35 кВ. Простое замыкание на землю. Неполнофазные режимы работы. Использование метода симметричных составляющих для расчета неполнофазных режимов. Схемы замещения при разрыве одной и двух фаз. Практические методы расчета однократной поперечной несимметрии. Сложные виды повреждений: разрыв фазы с одновременным КЗ, двойное замыкание на землю в установках с изолированной нейтралью.
ПК-16, ПК-38
Б.2.В.02
Компьютерные технологии в электроэнергетике
Этапы развития и классификация информационных технологий. Методы информационной технологии. Стандарты информационных технологий. Информационные технологии обработки данных их характеристики и назначение. Основные компоненты информационной технологии обработки данных. Интеллектуальный анализ данных. Информационные технологии поддержки принятия решений в электроэнергетике и их инструментальные средства. Особенности структуры банков знаний, экспертных систем. Общие характеристики принципов построения экспертных систем. Системы автоматизированного проектирования (САПР). Классификация САПР. Основные характеристики, структура и возможности современных САПР. Специализированные САПР электротехнических устройств и электроэнергетических установок.
Пакеты прикладных программ для управления процессами, объектами, анализа экспериментальных данных, математических расчетов, автоматизированного проектирования, моделирования процессов. Применение ПК для численных методов решения нелинейных уравнений в задачах расчета параметров электрооборудования. Применение ПК для численных методов решения систем линейных алгебраических уравнений. Применение ПК для численных методов для решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем.
ОК-11, ПК-1, ПК-10, ПК-12, ПК-19
Б.2.В.03
Планирование и организация эксперимента
Основные понятия и определения: эксперимент как предмет исследования, инженерный эксперимент (ИЭ), классификация ИЭ: качественный, измерительный; пассивный, активный; лабораторный, стендовый, промышленный; основные этапы эксперимента: постановка задачи эксперимента (цель), планирование эксперимента, подготовка и проведение эксперимента, обработка и анализ результатов эксперимента, выводы и рекомендации; факторы, уровни факторов, классификация факторов – управляющие, контролируемые и неконтролируемые; функция цели (функция отклика); методы теории планирования эксперимента: проверка воспроизводимости эксперимента, параллельные опыты, числа Кохрана, условие воспроизводимости опытов, общие положения теории планирования экспериментов, факторное пространство, диапазоны изменения факторов, уровни факторов, шаг варьирования факторов, кодирование уровней факторов, рандомизация эксперимента, метод полного факторного эксперимента, метод дробных реплик, метод ортогонального центрального композиционного планирования, метод рототабельного планирования; основы теории ошибок измерений: измерения, виды измерений – прямые и косвенные, абсолютные, относительные и пороговые; равноточные и неравноточные; необходимые и избыточные; точность измерений, погрешность измерения, основные источники ошибок измерений – датчики, измерительные устройства, ошибочные действия наблюдателя; типы ошибок – случайные, систематические, грубые; абсолютная и относительная погрешности; случайные погрешности и их распределение, среднее арифметическое результатов измерений, оценка дисперсии отдельных измерений, средняя квадратическая погрешность, коэффициент вариации, нормальный закон распределения случайных величин, формула Гаусса, кривые нормального распределения, закон сложения случайных ошибок, роль каждой из ошибок в общей ошибке результата, средняя квадратическая погрешность среднего арифметического, доверительный интервал и доверительная вероятность, вычисление доверительного интервала и доверительной вероятности, группы систематических ошибок (погрешностей), погрешности, величина которых может быть достаточно полно определена, но природа которых неизвестна; погрешности известного происхождения и неизвестной величины; ошибки, природа которых неизвестна, но которые могут иметь существенное значение; ошибки, обусловленные свойствами измеряемого объекта; определение грубых погрешностей, правила определение числа измерений, сложение систематических и случайных ошибок, ошибки первого и второго рода; обработка результатов эксперимента: методы графического изображения результатов измерений, методы подбора эмпирических формул; математический анализ и интерпретация результатов эксперимента: задача корреляционного анализа; независимая, стохастическая, корреляционная, функциональная зависимости между переменными величинами, коэффициент корреляции; линейное и нелинейное уравнение регрессии, условие работоспособности корреляционно-регрессионного анализа.
ОК-7, ПК-4, ПК-38, ПК-40, ПК-42, ПК-43, ПК-44, ПК-45
Б.2.В.04
Расчет аварийных режимов электроэнергетических систем
Общие сведения об аварийных режимах электроэнергетических систем. Представление элементов электроэнергетических систем, составление схем замещения и расчет их параметров. Трех фазное короткое замыкание, практические методы расчета. Составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Комплексные схемы замещения. Несимметричные короткие замыкания. Неполнофазные режимы работы. Использование метода симметричных составляющих для расчета неполнофазных режимов. Практические методы расчета однократной поперечной несимметрии. Статическая устойчивость электроэнергетических систем и узлов нагрузки. Влияние регулирования возбуждения генераторов на статическую устойчивость. Статическая устойчивость нагрузки. Статическая устойчивость асинхронного двигателя. Динамическая устойчивость синхронных генераторов электрических станций. Метод площадей. Пути повышения динамической устойчивости генераторов. Динамическая устойчивость двигателей нагрузки. Пуск и самозапуск электродвигательной нагрузки.
ПК-1, ПК-3, ПК-4, ПК-5
Б.2.В.05
Основы электродинамики
Электростатическое поле: закон Кулона, напряженность электростатического поля, потенциальный характер электростатического поля, энергия электростатического поля, потенциал, связь напряженности и потенциала в интегральной и дифференциальной формах, графическое изображение электростатического поля, диэлектрики в электростатическом поле, вектор поляризации, вектор электрической индукции, теорема Гаусса в интегральной форме, теорема Гаусса в дифференциальной форме, поле внутри проводящего тела в условиях электростатики, условия на границе раздела проводящего тела и диэлектрика, условия на границе раздела двух диэлектриков, емкость, энергия электрического поля конденсатора. Силовое взаимодействие пластин конденсатора, уравнение Пуассона, уравнение Лапласа, теорема единственности решения, общая характеристика задач электростатики и методов их решения, формулы Максвелла для определения потенциалов, зарядов и емкостей в системе проводников, ротор (вихрь), дифференциальная форма условия потенциальности электростатического поля; электрическое поле постоянного тока: плотность тока и ток, закон Ома в дифференциальной форме, первый закон Кирхгофа в интегральной и дифференциальной формах, закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме, уравнение Лапласа для электрического поля в проводящей среде, переход тока из среды с проводимостью
в среду с проводимостью 
, граничные условия, заземление; магнитное поле постоянного тока: магнитная индукция, закон Ампера, напряженность магнитного поля, вектор намагниченности, магнитный поток и его непрерывность, закон полного тока в интегральной и дифференциальной формах, скалярный потенциал магнитного поля, граничные условия на поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями, векторный потенциал магнитного поля, связь между магнитным потоком и векторным потенциалом, аналогия магнитного поля постоянного тока и электростатического поля, энергия магнитного поля; расчет индуктивностей: индуктивность двухпроводной линии передачи; переменное электромагнитное поле: закон электромагнитной индукции, второе уравнение Максвелла, полный электрический ток, полная система уравнений электромагнитного поля, вектор Пойнтинга, теорема Умова–Пойнтинга; плоские электромагнитные волны: плоская электромагнитная волна в диэлектрике, плоская электромагнитная волна в проводящей среде; поверхностный эффект, эффект близости, электромагнитное экранирование.ОК-1, ПК-2, ПК-3
Б.2.В.06
Моделирование систем с широтно-импульсной модуляцией