Інститут енергетики та систем керування напрям: Електротехніка Спеціальність: Енергетичний менеджмент (0106)
| Вид материала | Документы |
- Інститут енергетики та систем керування hапрям: Електромеханіка, 111.05kb.
- Інститут енергетики та систем керування напрям: Електромеханіка, 111.49kb.
- Програми дисциплін ● Теорія автоматичного керування Основні поняття автоматичного керування, 133.87kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Основи психології та педагогіки, 373.92kb.
- Програма вступного іспиту з фаху на спеціальність 091901 "Енергетика сільськогосподарського, 86.59kb.
- Робоча навчальна програма з дисципліни " Цифрові системи керування та обробки інформації, 419.12kb.
- Принципи керування проектуванням інформаційних систем управлінської діяльності, 304.07kb.
- 1. Інженер з автоматизованих систем керування виробництвом належить до професійної, 60.27kb.
- Затвер пост президії вак україни від 14. 06. 07р, 17.14kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Надійність та діагностика технічних, 450.74kb.
ІНСТИТУТ ЕНЕРГЕТИКИ ТА СИСТЕМ КЕРУВАННЯ
Напрям: Електротехніка
Спеціальність: Енергетичний менеджмент (0106)
I. Теоретичні основи електротехніки
1. Фізичні величини, структурні елементи й основні закони кіл
Основні фізичні величини електромагнітного поля. Електричні та магнітні кола. Основні поняття теорії кіл.
2. Основи теорії лінійних електричних кіл постійного струму
Структурні елементи та фізичні величини електричного кола. Методи аналізу електричних кіл. Еквівалентні перетворення (трансфігурація) схем електричних кіл. Основні властивості (принципи) та теореми електричних кіл.
3. Основні властивості та методи аналізу лінійних електричних кіл синусоїдального струму
Основи теорії лінійних електричних кіл синусоїдального струму. Символічний метод аналізу електричних кіл синусоїдального струму (метод комплексного числення). Аналіз електричних кіл символічним методом. Особливості електричних кіл з взаємоіндуктивним зв’язком. Електромагнітна енергія та її потужність. Резонансні режими в електричних колах.
4. Трифазні кола
Трифазні кола та системи. Розрахунок трифазних кіл. Методи симетричних складових (координат).
5. Електричні кола несинусоїдного струму
Розкладання періодичних функцій у ряд Фур’є. Розрахунок однофазних та симетричних трифазних кіл несинусоїдного струму.
II. Прикладне програмне забезпечення
1. Вступ. Мета та завдання дисципліни
Загальна характеристика прикладного програмного забезпечення в електроенергетиці.
2. Призначення та структура програмного середовища MathCAD
Обчислення значень виразів і функцій. Символьна математика. Розв’язування алгебраїчних рівнянь.
3. Програмування електротехнічних задач
Програмування в середовищі MathCAD. Розв’язування диференційних рівнянь.
4. Призначення та структура програмного середовища MatLab/Simulink
Призначення та структура програмного середовища MatLab/Simulink.
5. Система візуально-орієнтованого програмування Simulink
Створення математичних моделей електромагнітних кіл у середовищі Simulink.
6. Призначення та структура програмного середовища REgime
Система візуального меню комплексу. Формування математичних моделей елементів електричних і електропостачальних систем.
7. Програмний комплекс схемного програмування REgime
Макромоделі електротехнічних пристроїв. Поняття точності моделювання електромережі.
III. Основи використання електричної енергії
1. Електрична енергія - енергія високого рівня перетворення
Виробництво електричної енергії. Правила користування електричною енергією.
2. Приймачі електричної енергії
Класифікація приймачів електроенергії. Трифазне електричне коло та трифазні електроприймачі. Трансформатор як елемент системи електропостачання. Графіки електричного навантаження.
3. Використання електричної енергії
Використання електроенергії для промислових електротехнологій (резистивне нагрівання, сталеплавильні печі, індукційне нагрівання, електричне зварювання, електролізні установки). Використання електроенергії для приводу механізмів (електропривод асинхронним двигуном, електропривод синхронним двигуном, електропривод двигуном постійного струму). Використання електроенергії для електроосвітлення. Використання електроенергії у побутових електроприймачах (нагрівні прилади, електричне опалення). Використання електроенергії для охолодження та кондиціонування (основи термодинаміки, принцип дії холодильної машини, тепловий баланс холодильника, теплові помпи). Елементи автоматики побутових машин.
4. Електричні мережі напругою нижче 1000 В
Системи мереж низької напруги. Комутаційні та захисні апарати НН (вимикачі навантаження, силові запобіжники, автоматичні вимикачі, пристрої захисного вимкнення, магнітні пускачі та контактори). Обмеження струмів КЗ у мережах НН.
5. Розподіл електроенергії у житловому будинку
Види електропроводок та їх виконання. Розрахунок квартирної електропроводки. Виконання квартирної проводки. Облік електроенергії.
6. Енергозбереження у побуті та промисловості
Призначення дисципліни.
IV. Електричні системи та мережі
1. Основні поняття та визначення в електроенергетиці.
Електричні установки: приймачі електричної енергії, споживачі електричної енергії, джерела живлення, електричні мережі, електроенергетична система, енергетика. Стан системи, показники стану, параметри системи, координати системи, процес, режим, квазіусталені режими електричної системи. Короткий огляд історії та перспектив розвитку електроенергетики; техніко-економічні переваги утворення електроенергетичних систем і їх об’єднань.
2. Особливості конструкції елементів електричних мереж
Повітряні лінії, опори та фундаменти повітряних ліній, проводи й фази, розміщення проводів і тросів на опорах, ізолятори та лінійна арматура. Кабельні лінії, їх прокладка, кабельні муфти, кінцеві розробки. Струмопроводи, шинопроводи та внутрішні проводки. Підстанції, трансформатори, реактори, конденсаторні батареї, комутаційні апарати; вимірні пристрої. Електричні мережі та їх класифікація.
3. Номінальні міжфазні напруги електроустановок електричних систем
Поняття номінальних параметрів, номінальні міжфазні напруги приймачів електроенергії, джерел електроенергії, ліній електропередачі, трансформаторів і автотрансформаторів, поперечних компенсаційних елементів. Найбільші робочі напруги.
4. Схеми заміщення, параметри та режими елементів електричних мереж
Лінії електропередачі повітряні та кабельні. Трансформатори та автотрансформатори; призначення, умовні позначення, паспортні дані, схеми заміщення, розрахунок параметрів двообмоткових трансформаторів, триобмоткових трансформаторів, автотрансформаторів, трансформаторів з розщепленими обмотками. Схеми заміщення джерел живлення та компенсаторів реактивної потужності. Споживачі електроенергії, способи представлення при розрахунку усталених режимів. Графіки навантаження споживачів електроенергії та їх характеристики:. Загальні положення аналізу режимів елементів електричних мереж в координатах фазні напруги - струми та лінійні напруги – потужності. Координати режиму елементів електричної мережі, повздовжній елемент, поперечний елемент. Втрати потужності в електричній мережі: в лініях, в двообмоткових трансформатора, в триобмоткових трансформаторах і автотрансформаторах, в статичних компенсаторах, в електричній мережі; умовно постійні та умовно змінні втрати потужності. Втрати електроенергії в електричній мережі, час максимальних втрат і способи його визначення. Векторні діаграми елементів електричної мережі в системі фазні напруги – струми, в системі лінійні напруги – потужності; спад напруги та втрата напруги; аналіз режимів елементів електричної мережі за допомогою векторних діаграм.
5. Традиційні методи розрахунку потокорозподілу в електричній мережі
Задачі розрахунку усталених режимів електричної мережі на стадії проектування, на стадії експлуатації, традиційні методи розрахунку режимів. Схеми заміщення електричних мереж. Розрахункові навантаження підстанції та вузла електричної мережі. Традиційні методи розрахунку усталених режимів електричних мереж:.
6. Основи проектування електричних мереж
Оцінка ефективності капіталовкладень на спорудження електричної мережі, приведені затрати, капіталовкладення на спорудження та щорічні витрати на експлуатацію; категорії електроприймачів. Вибір можливих схем електричної мережі, номінальних напруг ліній електропередачі, конструкції фази лінії, вибір числа та потужності трансформаторів на підстанціях, схем електричних з’єднань підстанцій; загальні положення про проектні експлуатаційні режими електричних мереж.
V. Промислова електроніка
1. Вступ
Зміст предмету, роль електроніки у виробництві та розподілі електроенергії. Електровакуумні прилади: тріоди, електронно-променеві трубки чорно-білого та кольорового зображення.
2. Напівпровідникові компоненти електронних пристроїв
Провідники, діелектрики, напівпровідники. Власна та домішкова провідність напівпровідників. Електронно-дірковий p-n-перехід. Напівпровідникові прилади з одним p-n-переходом: діоди, стабілітрони. Послідовне та паралельне з’єднання напівпровідникових діодів. Біполярні, польові та МДП транзистори, їх будова принцип роботи та характеристики. Схеми ввімкнення транзисторів в пристроях промислової електроніки. Заступні схеми та параметри транзисторів. Багатошарові напівпровідникові прилади: динистори, тиристори, симистори, повністю керовані тиристори. Фотоелектронні прилади: фотоелементи з зовнішнім та внутрішнім фотоефектом, оптоелектронні прилади.
3. Електронні підсилювачі та генератори сигналів.
Принцип роботи підсилювача, основні показники їх роботи. Схеми підсилювачів низької частоти на біполярних та уніполярних транзисторах. Амплітудні та амплітудно-частотні характеристики підсилювачів. Багатокаскадні підсилювачі. Підсилювачі постійного струму. Зворотні зв’язки в підсилювачах та генераторах сигналів. Ключовий режим роботи біполярного транзистора. Операційні підсилювачі та їх застосування. Компаратори та мультивібратори на базі операційних підсилювачів.
4. Основи алгебри логіки.
Логічні елементи на транзисторах, що здійснюють логічні операції «ЧИ», «І», «НЕ», «І-НЕ», «ЧИ-НЕ». Елементи пам’яті імпульсної цифрової техніки, тригери типу R-S. Лічильники, регістри, дешифратори. Будова мікропроцесорів.
5. Джерела живлення споживачів постійного струму
Однофазні некеровані нульова та мостова схеми випрямлення. Трифазні некеровані схеми випрямлення. Вплив індуктивностей в колі вентилів та навантаження на режим роботи випрямлячів. Робота випрямлячів на проти-ЕРС. Аналіз роботи керованих однофазних і трифазних схем випростовування на активне та активно-індуктивне навантаження. Зовнішня та регулювальна характеристики випрямлячів. Вплив фільтрів на роботу випрямлячів.
6. Інвертори
Типи інверторів та їх застосування. Принцип роботи автономних та залежних інверторів. Зовнішня характеристика інвертора. Принцип роботи електропередачі постійного струму.
7. Тиристорні вимикачі та регулятори схеми, принцип роботи тиристорних вимикачів змінної напруги
Компенсація реактивної потужності та фільтро-компенсуючі пристрої. Фазові методи регулювання змінної напруги. Регулювальна характеристика регулятора. Ступеневий метод регулювання змінної напруги. Схеми однофазних та трифазних регуляторів змінної напруги.
8. Безпосередні перетворювачі частоти
Однофазні та трифазні перетворювачі частоти. Принцип дії. Суміщене та окреме керування тиристорних груп перетворювача частоти. Закони керування кутів відкривання тиристорів.
VI. Перетворювальна техніка
1. Вступ
Зміст предмету, роль перетворювальної техніки у промисловому виробництві та розподілі електроенергії, в регульованому електроприводі.
2. Керовані випростувачі
Однофазні керовані нульова та мостова схеми випрямлення. Вплив індуктивностей трансформатора та мережі на комутаційні процеси в схемах. Зовнішні та регулювальна характеристики випрямлячів. Вплив фільтрів на роботу випрямлячів. Енергетичні показники схем керованих однофазних випрямлячів. Трифазні керовані нульова та мостова схеми випрямлення. Комутаційні процеси. Зовнішня та регулювальна характеристики трифазних керованих випрямлячів. Енергетичні показники схем керованих трифазних випрямлячів.
3. Інвертори
Типи інверторів та їх застосування. Принцип роботи та характеристики автономних інверторів. Побудова схем трифазних автономних інверторів. Залежні (керовані мережею) трифазні інвертори. Принцип роботи та зовнішні характеристики трифазних залежних інверторів. Регулювальні характеристики трифазних залежних інверторів та діапазони зміни кутів керування, режим перекидання інвертора. Принцип роботи електропередачі постійного струму, призначення вставок постійного струму. Застосування залежних інверторів в електроприводі. Робота двосторонніх статичних перетворювачів при їх узгодженому керуванні. Рекуперація накопиченої електроенергії. Робота двосторонніх статичних перетворювачів при їх незалежному керуванні.
4. Тиристорні вимикачі та регулятори змінної напруги
Принцип роботи тиристорних вимикачів змінної напруги. Принцип роботи регулятора змінної напруги. Принципи побудови однофазних та трифазних регуляторів змінної напруги. Фазові методи регулювання змінної напруги. Регулювальна характеристика регулятора. Ступеневий метод регулювання змінної напруги.
5. Регулятори постійної напруги
Широтно-імпульсні регулятори постійної напруги. Методи регулювання постійної напруги.
6. Перетворювачі частоти
Однофазні та трифазні безпосередні перетворювачі частоти. Принцип роботи. Область застосування. Суміщене та незалежне керування тиристорних груп перетворювачів частоти. Закони керування кутів відкривання тиристорів.
7. Пристрої керування елементів перетворювальної техніки
Фазозсувний пристрій, принцип роботи та побудови вузлів керування. Імпульс-формуючий пристрій, принцип роботи та побудова вузлів керування.
8. Компенсація реактивної потужності та фільтрокомпенсуючі пристрої
Основні характеристики процесу компенсації реактивної потужності та фільтрокомпенсуючих пристроїв.
VII. Мікропроцесорна техніка
1. Задачі та зміст дисципліни
Історія розвитку мікропроцесорної техніки та ЕОМ. Основні етапи розвитку комп’ютерів.
2. Мікропроцесор
Призначення мікропроцесора. Загальна класифікація мікропроцесорів. Архітектура мікропроцесора. Узагальнена структурна схема. Основні поняття: регістри, шини, арифметико-логічний пристрій. Поняття пам’яті, стеку, роботи з програмою. Характеристики мікропроцесора як електронного пристрою. Характеристики мікропроцесора як функційного пристрою.
3. Структурна схема спеціалізованої мікроЕОМ. Призначення окремих блоків
Призначення окремих блоків спеціалізованої мікропроцесорної техніки. Чіп-сет.
4. Структурна схема універсальної мікроЕОМ
Призначення окремих блоків універсальної мікроЕОМ.
5. Пам’ять
Принципи побудови оперативних запам’ятовувальних пристроїв. Характеристики. Принцип побудови постійної пам’яті. Види постійної пам’яті. Характеристики. Надоперативна пам’ять. Кеш-пам’ять. Регістри. Конвеєр.
6. Зовнішні запам’ятовувальні пристрої
Накопичувачі на жорстких дисках (вінчестери). RAID масиви. Накопичувачі на оптичних дисках (CD, DVD, Blu-Ray, HD DVD).
7. Периферійні пристрої для зв’язку «людина-машина»
Клавіатура. Види клавіатур. Процес опитування клавіатури. Підключення клавіатури. Мишка. Оптико-механічна мишка. Оптична мишка. Особливості мишок. Підключення мишки. Маніпулятори TachPad, TrackBall, TrackPoint. Сенсорні екрани. Дисплеї. Види дисплеїв. Дисплеї на електронно-променевій трубці. Принцип роботи. Характеристики. Дисплеї на рідких кристалах. Принцип роботи. Характеристики.
8. Принтери
Матричні принтери. Струменеві принтери. Лазерні принтери.
9. Пристрої введення/виведення інформації
Введення аналогової інформації. Аналого-цифрові перетворювачі. Загальні відомості. Принципи аналого-цифрового перетворення. Пристрої виведення аналогової інформації. Цифро-аналогові перетворювачі. Пристрої введення/виведення дискретної інформації.
10. Інтерфейси
VIII. Електричні машини
1. Електричні машини та їх значення в народному господарстві
Загальні відомості про електричні машини, поняття про номінальні величини та відносні одиниці.
2. Трансформатори. Загальні питання машин змінного струму
Призначення трансформаторів та області їх застосування. Реальний трансформатор. Намагнічування осердя реального трансформатора. Режими неробочого ходу та короткого замикання двообмоткового трансформатора. Робота двообмоткового трансформатора під навантаженням. Рівняння стану та векторні діаграми. Енергетичні діаграми трансформатора. Коефіцієнт корисної дії трансформатора. Залежність к.к.д. від навантаження. Зміна напруги та зовнішня характеристика трансформатора. Способи регулювання напруги трансформатора. Однофазний триобмотковий трансформатор. Однофазний автотрансформатор. Трифазні трансформатори. Паралельна робота трансформаторів. Короткий огляд типів та конструкцій машин змінного струму та їх статорних обмоток. Поняття про намагнічувальні сили обмоток змінного струму. ЕРС статорної обмотки машини змінного струму Способи боротьби з вищими гармоніками в кривій ЕРС такої обмотки. Індуктивні опори обмоток машин змінного струму.
3. Синхронні машини (СМ)
Магнітне поле та параметри обмотки збудження синхронної машини. Реакція якоря в явнополюсних і неявнополюсних СМ. Індуктивні опори реакції якоря. Характеристики синхронних генераторів (СГ). Паралельна робота СГ. Синхронні режими паралельної роботи СМ. Поняття про статичну стійкість.
4. Асинхронні машини (АМ)
Принцип роботи АМ. Неробочий хід та КЗ АМ при нерухомому роторі. Зведена АМ при нерухомому роторі. Робота загальмованої АМ при навантаження. Робота АМ при обертанні ротора. Заступні схеми при цьому. Енергетична діаграма АМ. Обертовий момент АД. Робочі та механічні характеристики АД. Способи пуску асинхронних двигунів (АД). Самозапуск АД. Регулювання швидкості АЗ з КЗ та фазним ротором. Закони регулювання.
5. Несиметричні режими роботи трансформаторів і синхронних машин
Несиметричні режими роботи трансформаторів. Несиметричні режими роботи синхронних генераторів.
6. Перехідні процеси в трансформаторах та синхронних машинах
Основні характеристики перехідних процесів в трансформаторах та синхронних машинах.
7. Машини постійного струму (МПС)
Конструкція та принцип дії колекторної машини постійного струму. Поняття про реакцію якоря в МПС. Генераорри постійного струму: електричні схеми, характеристики. Двигуни постійного струму: електричні схеми, характеристики.
IX. Основи електропривода
1. Вступ
Визначення поняття “електропривод”. Короткий нарис історії розвитку та сучасний стан електропривода. Класифікація електроприводів.
2. Механіка електропривода
Розрахункові схеми механічної частини електропривода. Зведення моментів опору рухові, зовнішніх гальмівних сил, моментів інерції та мас механізмів з обертальним та поступальним рухами до одного вала. Рівняння руху електропривода. Режими роботи електропривода, Поняття про механічні характеристики двигунів та робочих механізмів. Умови існування усталеного режиму.
3. Вибір потужності приводного двигуна
Поняття про вибір потужності. Втрати та нагрів двигуна. Тахограма руху та навантажувальна діаграма двигуна. Попередній вибір електродвигуна. Типові режими роботи двигунів. Перевірка двигуна за нагрівом. Методи середніх втрат і еквівалентних величин.
4. Електропривод постійного струму
Механічна характеристика двигуна постійного струму (ДПС) незалежного збудження і її розрахунок. Гальмівні режими ДПС. Розрахунок пускових і гальмівних опорів. Регулювання швидкості двигуна в електроприводі. Способи регулювання швидкості ДПС: реостатний, ослабленням збудження, напругою якоря. Системи Г-Д, ТП-Д. Силові схеми тиристорних перетворювачів та їх показники. Механічні характеристики і регулювання швидкості електроприводів з двигунами постійного струму послідовного і змішаного збудження.
5. Системи автоматичного керування (САК) електроприводами постійного струму
Автоматичне регулювання координат електропривода. Задачі формування механічних характеристик та перехідних процесів, типові структури САК електроприводами.
6. Асинхронний електропривод
Режими роботи і механічні характеристики асинхронних двигунів (АД). Регулювання швидкості АД: реостатне, в каскадних схемах, дросельне, зміною числа пар полюсів. Частотне регулювання швидкості АД. Перетворювачі частоти: інвертори, широтно-імпульсні модулятори, циклоконвертори.
7. Синхронний електропривод
Особливості синхронного двигуна (СД). Нерегульований синхронний привод. Автоматизація процесу пуску і синхронізації СД. Регулювання швидкості СД. Автокерований СД (вентильний двигун), його принципові відмінності від звичайного СД. Особливості застосування перетворювачів частоти для живлення СД.
X. Електрична частина станцій і підстанцій
1. Загальні поняття про ЕС та ПС. Енергетика України
Основні типи ЕС та ПС, технологічні схеми. Основне електрообладнання ЕС та ПС, класифікація, режими роботи. Графіки навантаження ЕС та ПС. Режими роботи нейтралі в електричних мережах.
2. Синхронні генератори та компенсатори їх типи, системи охолодження, збудження, схеми та пристрої гасіння поля
Ввімкнення синхронних генераторів на паралельну роботу. Режими роботи синхронних машин.
3. Силові трансформатори і автотрансформатори їх типи, елементи конструкції, схеми та групи з’єднання, системи охолодження
Навантажувальна здатність трансформаторів і автотрансформаторів. Регулювання напруги за допомогою трансформаторів і автотрансформаторів. Режими роботи автотрансформаторів.
4. Шинні конструкції та їх призначення, нагрівання шин та кабелів в нормальних умовах
Термічна дія струмів короткого замикання (к.з) динамічна дія струмів к.з. Термічна та електродинамічна дія струмів к.з. Гнучкі та жорсткі шинні конструкції розподільчих пристроїв високої напруги. Вибір та перевірка гнучких та жорстких шинних конструкцій, кабелів, ізоляторів.
5. Класифікація схем ЕС і ПС. Вимоги до головних схем. Структурні схеми ЕС і ПС
Вибір потужності трансформаторів ЕС і ПС. Розподільчі пристрої ЕС і ПС. Головні схеми електричних з’єднань ЕС і ПС різних типів. Пристрої для підвищення надійності та ефективності роботи енергосистеми.
6. Власні потреби електростанцій та ПС
Склад споживачів власних потреб. Джерела живлення та схеми електропостачання ВП. Самозапуск двигунів ВП електростанцій.
7. Системи оперативного струму на ЕС і ПС
Джерела постійного оперативного струму. Схеми з'єднання і режими роботи акумуляторних батарей класифікація і призначення вторинних кіл ЕС і ПС. Принцип роботи систем керування контролю та сигналізації на ЕС і ПС.
8. Конструкції розподільчих злагод
Основи компановки ЕС і ПС. Заземлюючі пристрої.
XI. Електричні апарати
1. Основи теорії електричних апаратів
Класифікація електричних апаратів. Нагрівання електричних апаратів. Термічна стійкість апаратів. Електродинамічні зусилля в електричних апаратах . Динамічна стійкість апаратів.
2. Основи теорії горіння та гашення електричної дуги.
Електричні контакти та умови їх роботи в електричних апаратах. Способи та пристрої гашення електричної дуги.
3. Електромагніти постійного та змінного струму
Електромагнітні механізми апаратів.
4. Апарати керування.
Електромагнітні реле. Типи реле, їх конструкція та застосування. Давачі неелектричних величин, їх типи, конструкція та застосування. Електромагнітні контактори та магнітні пускачі. Резистори та реостати.
5. Вимикачі автоматичні, рубильники та перемикачі, запобіжники
Основні характеристики - вимикачі автоматичні, рубильники та перемикачі, запобіжники.
6. Електричні апарати високої напруги
Вимикачі високої напруги, типи, конструкція. Роз’єднувачі, відокремлювачі, короткозамикачі та вимикачі навантаження. Розрядники, обмежувачі перенапруг. Реактори, конденсаторні батареї, високочастотні загороджувачі.
7. Вимірювальні трансформатори
Трансформатори струму. Типи, параметри, схеми ввімкнення. Трансформатори напруги. Типи, параметри, схеми ввімкнення.
8. Вибір електричних апаратів
Критерії вибору електричних апаратів. Принципи та способи розміщення електричних апаратів на електростанціях та підстанціях. Сучасні тенденції та перспективи розвитку електричних апаратів.
XII. Електричні вимірювання
1. Вступ. Загальні питання метрології та вимірювальної техніки
Мета і задачі курсу. Роль вимірювань в енергетиці та автоматизації виробничих процесів. Вимірювальний процес, його структура та елементи. Метрологія єдність вимірювань. Фізична величина, види фізичних величин. Істинне та дійсне значення фізичної величини. Поняття вимірювання. Види вимірювань. Характеристики вимірювань.
2. Засоби вимірювань (ЗВ)
Визначення та класифікація засобів вимірювань. Нормовні характеристики ЗВ (метрологічні характеристики). Робочі і зразкові ЗВ, еталони. Принцип дії, вимірювальне коло та види схем ЗВ. Основні структурні схеми ЗВ.
3. Похибки вимірювань (ПВ)
Загальні відомості, визначення та класифікація ПВ. Систематичні та випадкові ПВ і способи їх зменшення. Введення поправок до результатів вимірювань. Оцінювання основних та додаткових інструментальних похибок. Оцінювання методичних похибок.
4. Обробка результатів експериментів
Суть і етапи обробки результатів експериментів. Визначення і стандартизований запис результатів експериментів. Підсумовування похибок. Гранична похибка. Вірогідний інтервал і вірогідність, довірчі границі похибки. Обробка результатів вимірювань при прямих одноразових і багаторазових вимірюваннях. Обробка результатів одноразових опосередкованих вимірювань.
5. Міри електричних і магнітних величин
Класифікація та основні метрологічні характеристики. Міри ЕРС. Міри електричного опору (однозначні та багатозначні). Міри ємності. Міри індуктивності та взаємоіндуктивності. Міри магнітної індукції і магнітного потоку.
6. Перетворювачі електричних величин
Класифікація та основні метрологічні характеристики. Шунти. Додаткові резистори. Подільники напруги. Вимірювальні трансформатори струму (ВТС) і напруги (ВТН). Використання ЕТС та ВТН у вимірювальних колах. Обробка результатів вимірювань при використання ВТС та ВТН.
7. Аналогові та цифрові вимірювальні прилади
Загальні відомості і класифікація. Структурні схеми, метрологічні характеристики та області застосування ВП різних систем. Магнітоелектричні, електромагнітні, електродинамічні, феродинамічні, електростатичні та індукційні прилади. Аналогові електронні вольтметри та омметри. Основи побудови ЦВП. Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) як основні елементи ЦВП. Класифікація та основні метрологічні характеристики ЦВП.
8. Електронно-променеві осцилографи
Принцип дії, внутрішні структурна схема, основні технічні характеристики. Типи осцилографа сфери їх застосування. Вимірювання напруги, частоти, часових інтервалів з допомогою електронно-променевих осцилографів.
9. Вимірювання сили струму і напруги постійного та змінного струму
Схеми вимірювання сили постійного струму, похибки вимірювання, вибір засобів вимірювання. Схеми вимірювання наруги постійного струму. Корекція методичної похибки. Компенсатори постійного струму.Складові похибки вимірювання. Вимірювання сили змінного струму та напруги у випадках складної форми сигналу. Оцінювання та корекція похибки від форми кривої сигналу. Частотна похибка.
10. Вимірювання електричного опору
Метод амперметра і вольтметра. Сфери використання методу. Мости постійного та змінного струму: схема, принцип дії метрологічні характеристики. Аналіз похибок вимірювання. Оцінювання впливу з’єднувальних провідників на результат вимірювання. Схема моста змінного струму, принцип дії та основні метрологічні характеристики, аналіз похибок.
11. Вимірювання потужності постійного та однофазного змінного струму
Вимірювання потужності постійного струму методом амперметра і вольтметра: схема аналіз похибок вимірювання. Вимірювання потужності постійного та однофазного змінного струму за допомогою однофазного ватметра; схеми ввімкнення ватметра, аналіз похибок вимірювання. Використання ВТС та ВТН для розширення границь вимірювання ватметра. Аналіз похибок вимірювання. Однофазні варметри. Вимірювання реактивної потужності однофазних споживачів змінного струму.
12. Вимірювання потужності в трифазних колах змінного струму
Загальні відомості. Вимірювання активної потужності за допомогою однофазних ватметрів. Вимірювання реактивної потужності за допомогою однофазних ватметрів. Вимірювання потужності за допомогою трифазних ватметрів.
13. Вимірювання електричної енергії в однофазних і трифазних колах змінного струму
Однофазні лічильники електричної енергії(принцип дії, основні метрологічні характеристики та схема ввімкнення). Трифазні лічильники електричної енергії. Аналіз похибок вимірювання електричної енергії.
14. Вимірювання основних параметрів магнітного поля
Магнітні величини. Магнітне поле та електромагнітне поле. Основні теоретичні закони, що покладені в основу магнітних вимірювань. Веберметри. Схеми, аналіз похибок вимірювання. Перетворювачі Холла, тесламетри. Принцип дії, аналіз похибок вимірювання.
15. Визначення основних характеристик магнітних матеріалів
Основні характеристики феромагнітних матеріалів (ФМ). Статичні та динамічні характеристики ФМ. Індукційний метод визначення динамічних характеристик ФМ. Метод амперметра, вольтметра і ватметра. Схеми, аналіз похибок вимірювання.
XIII. Електропостачання
1. Основні поняття про електроенергетичні та електропостачальні системи
Основні поняття та визначення. Задача електропостачальних систем. Основні вимоги та проблеми електропостачання. Структура та функційні складові сучасних електропостачальних систем. Джерела живлення промислових підприємств. Особливості ліній електропередачі та підстанцій. Принципові, розрахункові та заступні схеми. Векторна діаграма та електричні розрахунки ділянки електричної мережі.
2. Електричні навантаження
Структура електроспоживання. Класифікація приймачів електроенергії. Загальна характеристика приймачів електроенергії. Графіки електричного навантаження. Величини та коефіцієнти, що характеризують графіки навантажень. Методи визначення електричних навантажень. Класифікація методів. Метод технологічного графіка та метод коефіцієнту попиту. Методи питомих показників. Метод упорядкованих діаграм. Статистичний метод. Послідовність визначення електричних навантажень. Визначення пікових навантажень.
3. Реактивна потужність в електропостачальних системах
Поняття реактивної потужності. Споживання та генерування реактивної потужності. Реактивна потужність ділянки електричної мережі. Негативні явища, пов’язані з передачею реактивної потужності. Заходи щодо зменшення споживання реактивної потужності. Класифікація компенсувальних пристроїв. Синхронні компенсатори та двигуни, шунтові конденсаторні батареї та реактори. Статичні компенсатори прямого регулювання: зміною опору, струму напруги та частоти. Статичні компенсатори непрямого регулювання: з реакторами, керованими вентилями, з керованими реакторами, з параметричним регулюванням. Комбіновані компенсатори. Розподіл конденсаторів в радіальній магістральні мережах та мережі двох напруг. Використання синхронних двигунів для компенсації реактивної потужності. Баланс реактивної потужності. Схеми та обладнання конденсаторних установок СН та НН. Розряд конденсаторів.
4. Якість електричної енергії
Загальні засади. Показники якості згідно ГОСТ 13109-97: відхилення напруги, коливання напруги (розмах коливань напруги та доза флікера), несинусоїдність напруги, несиметрія напруг, відхилення частоти, провал напруги, імпульсна напруга, тимчасова перенапруга. Норми показників якості електричної енергії. Способи розрахунку та методики визначення показників якості електроенергії. Вплив показників якості електроенергії на електроприймачі та елементи ЕПС. Нормалізація та регулювання показників якості: частоти, відхилень та коливань напруги, несинусоїдності та несиметрії.
5. Схеми та обладнання електропостачальних мереж напругою понад 1000 В
Класифікація мереж ЕПС. Підстанції мереж ЕПС: ГПП, РП, ТП. Схеми мереж зовнішнього електропостачання: промислових підприємств, електрифікованих залізниць, міст та сільської місцевості. Схеми та обладнання внутрішніх розподільних мереж середньої напруги: радіальні, магістральні, комплексні.
6. Розподільні мережі напругою нижче 1000 В: системи мереж НН, класифікація, схеми та конструктивне виконання
Комутаційні та захисні апарати НН: вимикачі навантаження, силові запобіжники, автоматичні вимикачі, пристрої захисного вимкнення, розрядники НН, контактори та магнітні пускач. Принципи вибору апаратів та струмовідних частин НН: за умовами нормального тривалого режиму, за умовами тимчасових режимів з перевантаженням, за умовами аварійних режимів (струмів КЗ), за умовами пуску. Вибір автоматичних вимикачів, запобіжників та контакторів. Розподільні пристрої НН.
7. Розрахунки мереж ЕПС
Мета та особливості електричних розрахунків мереж ЕПС. Принципи аналізу мереж за втратами напруги. Розрахунки втрат напруги та перерізів проводів в лініях постійного струму та двопровідних освітлювальних лініях змінного струму. Випадки розрахунку мереж НН: без врахування індуктивних опорів, з рівномірно розподіленим навантаженням, неповнофазних мереж, з рівномірно розподіленими однофазними навантаженнями. Аналіз трифазної мережі СН/НН з симетричним навантаженням. Визначення положень РПН трансформаторів.
8. Розрахунки струмів КЗ
Причини та наслідки КЗ. Види КЗ. Процес КЗ в колі з живленням від джерела необмеженої потужності. Розрахунок струмів КЗ в мережах ЕПС: спрощення та припущення, розрахункові та заступні схеми; визначення струмів КЗ в мережах зовнішнього та внутрішнього електропостачання. Вплив двигунів на струми КЗ. Струми КЗ в мережах НН. Дія струмів КЗ: електродинамічна, термічна та вплив на динамічну стійкість генераторів та вузлів навантажень. Обмеження струмів КЗ. Однофазні замикання в мережах з ізольованою нейтраллю.
9. Захисти та автоматика в електропостачальних системах
Струмові захисти: максимальні струмові захисти, диференційний захист, захист від замикань на землю в мережах з ізольованою нейтраллю. Газовий захист трансформаторів. Мікропроцесорні захисти. Захисти в мережах до 1000. В. Автоматика та телемеханіка: види пристроїв автоматики, АВР, АПВ, АЧР та ЧАПВ. Телемеханізація та диспетчеризація. Захист від перенапруг: причини та види перенапруг, захист від прямих ударів блискавок, захист підстанцій розрядниками та обмежувачами перенапруг, пристрої захисту в мережах НН. Захист людей від уражень електричним струмом: патофізіологічні ефекти дії електричного струму на людину, види захисту від уражень електричним струмом, клас захисту електричного обладнання, принципи дії та побудови пристроїв захисного вимкнення, що реагують на струми спливу. Захист довкілля. Захист підземних споруд.
XIV. Споживачі електричної енергії
1. Електроспоживачі електричного нагрівання
Загальна характеристика електротермічних установок. Види теплопередавання (теплопровідність, конвекція, випромінювання).
2. Установки промислового електронагрівання
Конструкційне виконання промислових печей. Способи і засоби вимірювання та регулювання температури.
3. Матеріали, що застосовуються для побудови електротермічних установок.
Вогнетривкі, теплоізоляційні, матеріали для виготовлення нагрівників.
4. Розрахунок електротермічних установок
Тепловий розрахунок печі. Розрахунок втрат енергії через багатошарову стінку. Електричний розрахунок електротермічних установок. Розрахунок параметрів нагрівного елемента печі. Особливості вибору основних конструкційних матеріалів. Тепловий баланс та розрахунок втрат тепла.
5. Схеми живлення, параметри та характеристики обладнання системи електропостачання резистивних печей
Основні характеристики схем живлення.
6. Електроспоживачі індукційного та діелектричного нагрівання
Фізичні основи індукційного нагрівання. Класифікація та конструкція установок індукційного нагрівання та основні розрахункові співвідношення. Установки діелектричного нагрівання, енергетичні характеристики та конструктивне виконання. Характеристики джерел живлення індукційних установок.
7. Установки електричного зварювання
Установки електроконтактного зварювання, конструкція, характеристики. Вплив на систему електропостачання. Електрична дуга. Установки електродугового зварювання. Джерела живлення електричної дуги. Розрахунок зовнішніх характеристик джерел живлення дуги змінного струму. Вплив на систему електропостачання.
8. Установки електродугового виплавлення металів та їх характеристики.
Тепловий баланс електродугових печей.
XV. Електричне освітлення 2
1. Штучне освітлення, значення і місце в балансі споживання електроенергії
Напрями в розвитку освітлювальної техніки. Освітлювальні установки, структура, основні техніко-економічні показники.
2. Основи світлотехніки
Випромінювання оптичної області спектру. Ефективні величини. Основи світлових вимірів. Засади побудови світловимірних приладів. Основні класи світловимірних приладів. Сфера застосування.
3. Освітлювальні пристрої
Основні характеристики освітлювальних пристроїв.
4. Джерела світла
Загальна характеристика електричних джерел світла. Лампи розжарення. Газорозрядні лампи (ГРЛ).
5. Енергоощадні вирішення на стадії проектування освітлювальних установок
Принципи нормування штучного освітлення. Засади побудови раціональної освітлювальної установки. Визначення доцільної кількості освітлювальних приладів. Електричні освітлювальні мережі. Особливості побудови спеціальних освітлювальних установок.
6. Економія електроенергії під час експлуатації освітлювальних установок
Основні економічні показники освітлювальної установки. Основні шляхи підвищення ефективності освітлювальних установок. Техніко-економічне порівняння варіантів освітлювальних установок.
XVI. Вимірювальна техніка та системи обліку
1. Засоби вимірювань, їх характеристика і критерії вибору
Уведення, місце вимірювань енергії під час проведення енергоаудиту та експлуатації енергогосподарства об’єкту. Предмет, мета та завдання дисципліни. Основні поняття та загальні критерії вибору вимірників.
2. Витратоміри і лічильники рідин і газів
Класифікація методів і засобів вимірювання витрат рідин і газів. Гідродинамічні методи і засоби вимірювання витрат. Швидкісні методи і засоби вимірювання витрат газів і рідин. Лічильники кількості рідини.
3. Вимірники теплової енергії
Вимірювання кількості теплової енергії, водоміри, пароміри, витратоміри стисненого повітря, газові лічильники.
4. Вимірювання споживання і параметрів електричної енергії
Вимірювання параметрів і кількості електричної енергії. Аспекти проблеми вимірювання потужності і енергії. Прилади і схеми вимірювання потужності і енергії.
5. Вимірювання технологічних параметрів
Вимірювання кількості твердого палива. Вимірювання параметрів технологічних процесів: температури, швидкості та вологості повітря. Визначення складу газів. Вимірювання тривалості роботи обладнання. Системи обліку та управління використанням енергії – ІТЕК.
XVII. Управління функціонуванням систем енергозабезпечення
1. Схеми і характеристики основних систем енергозабезпечення
Уведення, загальні питання функціонування енергетичної галузі. Предмет, мета та завдання дисципліни. Основні енергетичні і техніко-економічні характеристики транспортування газу, нафти, електроенергії тощо. Схеми транспортування газу і нафти, розрахунок параметрів основних енергетичних агрегатів систем транспортування.
2. Розрахунок усталених аварійних режимів ЕПС
Особливості функціонування електроенергетичних систем. Електромагнітні процеси електропостачальних систем: розрахункові, заступні схеми, визначення параметрів заступних схем в абсолютних і відносних одиницях, визначення параметрів аварійних режимів. Спрощені методи розрахунків електромагнітних процесів. Перехідний процес трифазного к.з. в активно-індуктивному колі. Розрахунок усталеного режиму трифазного КЗ.
3. Перехідні режими ЕПС
Електромагнітний процес синхронного генератора. Початковий момент перехідного процесу. Усталений режим трифазного короткого замикання. Визначення струму КЗ для довільного моменту часу. Розрахунок режиму пуск асинхронного двигуна. Застосування методу симетричних складових для розрахунку несиметричних КЗ. Однофазне КЗ на землю. Двофазне КЗ.
4. Електромеханічні процеси в ЕПС
Особливості функціонування електроенергетичних систем з врахуванням електромеханічних перехідних процесів. Поняття статичної, динамічної та результуючої стійкості. Моделі елементів при аналізі стійкості; представлення навантаження при розрахунках стійкості систем електропостачання. Різкі зміни параметрів режиму у вузлах систем електропостачання, класифікація заходів з підвищення стійкості систем електропостачання.
XVIII. Теплогазопостачання
1. Будівельна теплофізика
Загальний та нормований термічні опори зовнішніх захищень.
2. Тепловий режим будинку
Підрахунок основних і додаткових тепловтрат будинку. Визначення витрати теплоти для нагрівання інфільтраційного повітря. Заходи по зменшенню тепловтрат з приміщення.
3. Системи опалення
Загальна характеристика систем опалення. Характерні області теплоносіїв, що використовують в системах опалення. Різновиди систем опалення.
4. Водяне опалення
Принципові схеми систем водяного опалення. Розрахунковий циркуляційний тиск в гравітаційних і в системах з механічним побудженням.
5. Нагрівальні прилади
Види та встановлення нагрівальних приладів. Розрахунок поверхні нагрівальних приладів.
6. Теплопостачання
Системи теплопостачання. Класифікація та схеми. Переваги і недоліки централізованого і децентралізованого теплопостачання. Схеми приєднання систем гарячого водопостачання до водяних теплових мереж. Закриті та відкриті системи теплопостачання. Паралельна, двоступенева змішана та послідовна схеми приєднання водоводяних підігрівників до теплових мереж.
7. Системи гарячого водопостачання
Гаряче водопостачання. Класифікація та будова систем. Необхідний та наявний напори для режиму водозабору. Визначення витрат води і теплоти на гаряче водопостачання.
8. Газопостачання
Класифікація горючих газів. Структура споживання газу. Газові побутові і комунально-побутові прилади і їх характеристика. Вимоги до встановлення і експлуатації. Відвід продуктів спалювання. Газопостачання будинків природним газом. Особливості газопостачання об’єктів зрідженим газом. Газобалонні установки.
XIX. Теплоелектроцентралі, котельні та теплові системи
1. Вступ.
Енергетика України, проблеми і можливі шляхи їх вирішення.
2. Споживачі теплової та електричної енергії
Класифікація споживачів теплової та електричної енергії. Витрати теплової енергії.
3. Котельні та турбіни установки та їх допоміжне обладнання
Основні характеристики обладнання.
4. Теплові пункти, призначення їх обладнання
Основні характеристики теплових пунктів.
5. Системи теплопостачання
Класифікація систем теплопостачання. Схеми централізованого теплопостачання. Схеми теплових мереж. Режими роботи теплових мереж.
6. Прокладка та елементи конструкцій теплопроводів
Способи прокладки теплопроводів. Труби, опори, компенсатори та їх з’єднання. Покриття та їх теплова ізоляція.
7. Техніко-економічні показники роботи ТЕЦ
Основні характеристики ТЕЦ.
8. Застосування нетрадиційних джерел енергії для опалення гарячого водопостачання
Характеристики нетрадиційних джерел енергії.
9. Захист атмосфери від забруднень її шкідливими викидами від теплоенергетичних підприємств
Вплив шкідливих викидів на атмосферу.