Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии Квалификация (степень) выпускника: магистр
| Вид материала | Программа |
- Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость,, 165.36kb.
- Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость,, 145.75kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины "применение ЭВМ в электроэнергетике" Цикл, 191.64kb.
- Программа вступительных испытаний для поступающих в магистратуру по направлению 140400, 76.55kb.
- 140200. 68 Электроэнергетика Программа подготовки, 84.73kb.
- Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация, 166.95kb.
- Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация, 134.53kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1- 21/02 Федеральное государственное бюджетное, 348.55kb.
- Научный руководитель программы: Хрущёв Юрий Васильевич, профессор кафедры эсвт, 58.32kb.
- Магистерская программа: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация, 143.24kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника
Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
" Управление качеством электроэнергии"
| Цикл: | профессиональный | |
| Часть цикла: | по выбору | |
| № дисциплины по учебному плану: | ИЭЭ; М2.8б | |
| Часов (всего) по учебному плану: | 108 | |
| Трудоемкость в зачетных единицах: | 3 | 2 семестр – 3 |
| Лекции | 36 часов | 2 семестр |
| Практические занятия | 18 часов | 2 семестр |
| Лабораторные работы | Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены | |
| Расчетные задания, рефераты | Расчетные задания, рефераты учебным планом не предусмотрены | |
| Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 54 часа | |
| Экзамены | Экзамены учебным планом не предусмотрены | |
| Курсовые проекты (работы) | Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен | |
Москва - 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является получение знаний и умений в области управления качеством электроэнергии в электрических сетях общего назначения.
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);
- способностью управлять действующими технологическими процессами при производстве электроэнергетических и электротехнических изделий, обеспечивающими выпуск продукции, отвечающей требованиям стандартов и рынка (ПК-26);
- 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
- изучить характеристики качества электрической энергии и причины возникновения кондуктивных помех;
- освоить организационные, технические и методические мероприятия обеспечения качества электрической энергии;
- научить оценивать допустимые границы установившегося отклонения напряжения в различных точках электрической сети, рассчитывать параметры фильтро-компенчирующих и симметрирующих устройств, определять размахи напряжений вызванных резкопеременной нагрузкой, оценивать результаты контроля качества электрической энергии, проводить контроль качества электрической энергии в электрических сетях.
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 "Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии" направления 140400 Электроэнергетика и электротехника.
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Электроэнергетические системы и сети", "Электрические машины", "Электрическая часть электростанций и подстанций".
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:
В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
- показатели качества электрической энергии (ПК-8, ОК-6, ОК-7);
- причины возникновения кондуктивных помех (ПК-6, ОК-6, ОК-7);
- методы обеспечения электромагнитной совместимости электроприемников и систем электроснабжения (ПК-2, ПК-5, ПК-8, ПК-11, .
Уметь:
- оценивать допустимые границы установившегося отклонения напряжения в различных точках электрической сети (ПК-2, ПК-5, ПК-9, ПК-13, ПК-23, ;
- рассчитывать параметры фильтро-компенчирующих и симметрирующих устройств (ПК-2, ПК-5, ПК-11, ПК-13, ПК-21, ПК-23);
- определять размахи напряжений вызванных резкопеременной нагрузкой (ПК-2, ПК-5, ПК-13, ПК-23);
- оценивать результаты контроля качества электрической энергии (ПК-2, ПК-5, ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-36, ПК-37)
- проводить контроль качества электрической энергии в электрических сетях (ПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-8,.
Владеть:
- терминологией в области качества электрической энергии (ОК-6, ОК-7;
- навыками поиска информации о современных методах обеспечения качества электрической энергии (ОК-6, ОК-8, ОК-9,);
- навыками оценки качества электрической энергии на этапе проектирования и при эксплуатации электрических сетей (ОК-7, ПК-2, ПК-5, ПК-9, ПК-13, ПК-21, ПК-24, ПК-40, ПК-44).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
| № 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) | |||
| лк | пр | лаб | сам. | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Электромагнитная совместимость и качество электроэнергии | 8 | 2 | 2 | | -- | 6 | Тест |
| 2 | Показатели качества электроэнергии | 12 | 2 | 4 | | -- | 8 | Тест |
| 3 | Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников | 20 | 2 | 8 | 4 | -- | 8 | Контрольная работа |
| 4 | Требования к качеству электроэнергии | 14 | 2 | 4 | 4 | -- | 6 | Тест |
| 5 | Средства измерения показателей качества электроэнергии | 10 | 2 | 2 | | -- | 8 | Тест |
| 6 | Контроль и анализа качества электроэнергии | 14 | 2 | 6 | | -- | 8 | Контрольная работа |
| 7 | Способы и технические средства обеспечения качества электроэнергии | 28 | 2 | 10 | 10 | -- | 8 | Контрольная работа |
| | Зачет | 2 | 2 | -- | -- | -- | 2 | Собеседование |
| | Итого: | 108 | | 36 | 18 | -- | 54 | |
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции:
2 семестр
- Электромагнитная совместимость и качество электроэнергии.
Источники и приемники электрической энергии (ЭЭ). Передача, производство, распределение и потребление электроэнергии. Баланс активной и реактивной мощности. Номинальные напряжения электрических сетей. Распределение напряжения при передаче ЭЭ. Качество электроэнергии (КЭ) и электромагнитная совместимость (ЭМС). Характеристики КЭ и ЭМС. Виды электромагнитных помех. Показатели КЭ и уровни ЭМС. Помеховоспреимчивость и помехоустойчивость.
- Показатели качества электроэнергии.
Отклонение, колебания, несинусоидальность, несимметрия напряжения и отклонения частоты как процессы, характеризующие режим работы электрической системы. Показатели качества электрической энергии (ПКЭ) как характеристики этих процессов.
Отклонения напряжения в трехфазной и однофазной сети, форма, размахи и частота повторений колебаний напряжения, фликер как интегральная характеристика колебаний напряжения, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициент гармонических искажений напряжения, коэффициент несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательности.
Провалы напряжения и временные перенапряжения. Глубина и длительность провалов. Коэффициент временного перенапряжения.
Импульсы напряжения, их амплитуда и длительность.
Нормирование КЭ (ГОСТ 13109-97). Нормальные и предельные значения ПКЭ. Основные ПКЭ и вспомогательные параметры электрической энергии. Оценка ПКЭ по допустимым значениям, вероятностные характеристики ПКЭ. Нормы КЭ и их характеристики.
- Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников.
Требования к типам заземления системы. Особенности подключения различных электроустановок к одной распределительной сети. Возможные дефекты конструкции сети и их влияние на КЭ.
Преобразователи, дуговые сталеплавильные печи, индукционные печи, сварочное оборудование, освещение, бытовые электроприемники. Основные характеристики этого оборудования, определяющие вид вносимых искажений напряжения. Нормирование уровня помех, вносимых электроприемниками.
Электротехнический и технологический ущерб, вызванный ухудшением качества электроэнергии на зажимах электроприемников. Статические характеристики генераторов, электромеханические характеристики асинхронных двигателей, потери в конденсаторах и кабелях, сокращение срока службы изоляции, характеристики ламп накаливания. Восприимчивость электронного оборудования и компьютеров.
- Требования к качеству электроэнергии.
Правовая основа взаимоотношений энергоснабжающей организации и потребителей. Гражданский кодекс Российской Федерации. Федеральный закон об электроэнергетике. ГОСТ 13109. Правила присоединения потребителя к сетям общего назначения по условиям качества электроэнергии. Методические указания по контролю и анализу качества электроэнергии в электрических сетях общего назначения. Правила учета электрической энергии. Порядок сертификации электроэнергии по ее качеству.
- Средства измерения показателей качества электроэнергии.
Типовая структура современных средств измерения (СИ). Основные технические требования к приборам. Требования к нормируемым метрологическим характеристикам. Требования к электропитанию. Требования к входным цепям. Требования электромагнитной совместимости. Исполнение приборов. Требования безопасности. Методы контроля метрологических характеристик. Испытания приборов. Сертификат на тип.
- Контроль и анализа качества электроэнергии.
Контроль в точках общего присоединения потребителя (ТОП). Эпизодический и постоянный контроль. Выбор типа средств измерения (СИ). Схемы присоединения СИ. Измерение напряжений, тока и мощности. Учет погрешности СИ и измерительных трансформаторов напряжения и тока.
Выбор интервала измерения и длительности измерения. Обработка результатов измерения. Оценка допустимости измеренных ПКЭ по относительному времени превышения нормальных и предельных значений ПКЭ.
Анализ результатов измерения. Определение фактического вклада потребителя. Определение допустимого расчетного вклада потребителя в ухудшение КЭ. Контроль выполнения требований ГОСТ 13109. Контроль выполнения условий договора на электроснабжение.
Определение виновника ухудшения КЭ в ТОП.
Оформление документации по результатам контроля и анализа КЭ.
- Способы и технические средства обеспечения качества электроэнергии.
Организационные и технические мероприятия. Анализ причин ухудшения КЭ. Измерения ПКЭ. Выбор мероприятий в условиях проектирования и эксплуатации. Технические условия на присоединение потребителя к ЭС общего назначения. Выбор средств обеспечения КЭ. Регулирование напряжения. Компенсация реактивной мощности. Фильтро-компенсирующие и симметрирующие установки. Схемные способы обеспечения КЭ.
4.2.2. Практические занятия
2 семестр
Методы определения сокращения срока службы электроприемников при ухудшении качества электроприемников.
Оценка качества электроэнергии по результатам измерений.
Оценка допустимых границ установившегося отклонения напряжения в различных точках электрической сети.
Настройка устройств регулирования напряжения.
Определение параметров фильтро-компенчирующих и симметрирующих устройств.
Оценка размахов напряжений вызванных резкопеременной нагрузкой.
4.3. Лабораторные работы:
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.
4.4. Расчетные задания:
Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.
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.
Практические занятия включают просмотр учебных фильмов по установки средств измерения в электрических сетях, с последующим обсуждением.
Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету.
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.
Аттестация по дисциплине – зачет.
Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,5(среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,5оценка на зачете.
В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
Управление качеством электроэнергии/ И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю.В. Шарова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 320 с.
б) дополнительная литература:
Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. – М.: ЭНАС, 2009. - 456 с.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Power Quality Teaching Toy, ссылка скрыта, ссылка скрыта .
б) другие:
учебный фильм "Установка средств контроля качества электрической энергии в сетях различных классов напряжения".
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 средств измерения.
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.