Министерство образования и науки РФ московский энергетический институт (технический университет)
Скачать 161.19 Kb.
|
Б3.16.1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ) Направление подготовки: 141400 Электроэнергетика и электротехникаПрофили подготовки: техника и электрофизика высоких напряжений; электрические станции; электроэнергетические системы; нетрадиционные и возобновляемые источники энергии; релейная защита и автоматизация энергосистем; электроснабжение; гидроэлектростанции; менеджмент в электроэнергетике и электротехнике. Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ”
Москва - 20101. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является формирование у обучающихся знаний электрофизических процессов, происходящих в изоляции и определяющих её длительную и кратковременную электрическую прочность; требований, предъявляемых к условиям эксплуатации изоляции; современных методов профилактического контроля состояния изоляции, обеспечивающих её безаварийную работу. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
- к практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12); - к изучению отечественного и зарубежного опыта по профилю подготовки (ПК-6);
- к осуществлению проверки технического состояния и остаточного ресурса оборудования, организации профилактических осмотров и текущего ремонта (ПК-48); Задачами дисциплины являются: - познакомить обучающихся с электрофизическими процессами, происходящими в изоляции электрооборудования; - познакомить с методами проверки технического состояния электрической изоляции электроэнергетического и электротехнического оборудования, организацией профилактических её осмотров; - дать информацию о видах перенапряжний, воздействующих на изоляцию в условиях эксплуатации и методах их ограничений; - научить использовать методы расчётов показателей грозоупорности линий электропередачи и подстанций. 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям направления 141400 Электроэнергетика электротехника. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Материаловедение", "Теоретические основы электротехники" и учебно-производственной практике. Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин “Электромагнитная совместимость в электроэнергетике”, “Основы высоковольтной изоляционной техники”, “Кабельные линии высокого напряжения”, “Электрический разряд и изоляция”. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать: - формы напряжений, воздействующие на изоляцию и особенности поведения изоляции при этих воздействиях (ПК-11), (ПК-6); - электрофизические процессы, происходящие в изоляции и определяющие её длительную и кратковременную электрическую прочность (ПК-17); - требования, предъявляемые к условиям эксплуатации изоляции линий электропередачи и аппаратов, обеспечивающих их безаварийную работу (ПК-17); - современные методы профилактического контроля состояния изоляции (ПК-48). Уметь: -применять, эксплуатировать изоляцию электрооборудования электрических станций, электрических систем и сетей (ПК-17), (ПК-48); -формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде научно-технического отчёта с его публичной защитой (ОК-1), (ОК-7). Владеть: - навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-1), (ОК-12); -методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях (ПК-11); -методиками выполнения расчётов применительно к использованию электротехнических материалов, методами эксплуатации и испытаний изоляции высокого напряжения (ПК-48). 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: 1. Общая характеристика электрической изоляции и условий её работы. Основные виды электрической изоляции оборудования высокого напряжения; изоляция внешняя и внутренняя. Основные виды воздействия на изоляцию: воздействие окружающей среды, механические, тепловые и электрические 2. Заземления в электрических системах. Шкала номинальных и максимальных рабочих напряжений. Заземления нейтрали и молниеотводов в электрической системе. 3. Грозовые перенапряжения. Молния как источник грозовых перенапряжений; характеристики грозовой деятельности. Защита оборудования подстанций от прямых ударов молнии. 4. Грозоупорность воздушных линий. Расчет ожидаемого числа отключений воздушных линий c тросовыми молниеотводами и без них. Критические значения тока и крутизны тока молнии. 5. Молниезащита воздушных линий. Молниезащита мест с ослабленной изоляцией на воздушных линиях, применение защитных промежутков и трубчатых разрядников. 6. Защита изоляции электрооборудования от набегающих волн. Защитные аппараты. Выбор числа и рационального размещения защитных аппаратов, подключенных к шинам подстанций. Защищенные подходы на воздушных линиях. Надежность молниезащиты, допустимое число отключений воздушных линий. 7. Внутренние перенапряжения. Перенапряжения установившегося режима и коммутационные перенапряжения. Вероятность появления, максимальные значения и допустимые кратности. 8. Ограничение внутренних перенапряжений. Ограничение перенапряжений с помощью вентильных разрядников и нелинейных ограничителей перенапряжений. Роль реакторов поперечной компенсации. 9. Координация изоляции и испытательные напряжения. Уровни изоляции оборудования: испытательные напряжения промышленной частоты, грозовых и коммутационных импульсов. 10. Электрофизические процессы в газах. Основы физики разряда в воздухе: элементарные процессы, электронная лавина, стример, лидер. Условие самостоятельности разряда. Начальное напряжение. 11. Развитие разряда в воздухе. Влияние полярности и степени неоднородности электрического поля на разрядные напряжения. Вольт-секундные характеристики воздушных промежутков при грозовых и коммутационных импульсах. Коронный разряд: потери энергии и электромагнитные помехи. 12. Разряд в воздухе вдоль поверхности изолятора. Конструкции изоляторов. Влияние конструкции изоляторов и влажности воздуха на напряжение перекрытия. Развитие разряда и напряжения перекрытия изоляторов при неблагоприятных атмосферных условиях. Выбор изоляции на линии электропередачи: выбор типа и числа изоляторов в гирляндах, выбор параметров воздушных изоляционных промежутков. 13. Электропроводность и поляризация диэлектриков Основные требования к диэлектрикам, используемым для внутренней изоляции. Проводимость жидких и твердых диэлектриков: виды проводимости и основные закономерности. Поляризация и поляризационные потери. Диэлектрические потери. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения, температуры и частоты. 14. Кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции. Зависимость электрической прочности внутренней изоляции от длительности воздействия напряжения. Влияние на кратковременную электрическую прочность жидких и твёрдых диэлектриков тепловых, механических и других воздействий. Допустимые напряжения. 15. Длительная электрическая прочность внутренней изоляции. Старение внутренней изоляции: тепловое, механическое и электрическое. Частичные разряды. Срок службы. Допустимые рабочие напряжения и напряженности. Методы регулирования электрических полей во внутренней изоляции. 16. Изоляция оборудования распределительных устройств. Выбор изоляционных расстояний в распределительных устройствах. Изоляция силовых трансформаторов, автотрансформаторов и вводов высокого напряжения. 17. Элегазовая и вакуумная изоляция. Электрические характеристики элегаза. Особенности эксплуатации и контроля изоляции элегазовых комплектных распределительных устройств. Механизмы пробоя вакуумных промежутков. Области применения вакуумной изоляции. 18. Методы профилактического контроля внутренней изоляции. Значение профилактического контроля состояния изоляции. Контроль изоляции по тангенсу угла диэлектрических потерь, по абсорбционным характеристикам, по интенсивности частичных разрядов. Неэлектрические методы контроля изоляции. 4.2.2. Практические занятия 7. семестр. 1. Выбор габаритов линии электропередачи. 2. Выбор числа изоляторов в гирлянде. 3. Расчет потерь энергии на корону. 4. Распределение напряжения по гирлянде. 5. Расчет кратковременной прочности изоляции. 6. Расчет грозоупорности линии электропередачи. 7. Расчет заземления опор и подстанций. 8. Расчет внутренних перенапряжений 4.3. Лабораторные 7 семестр №1. Электрические разряды в воздухе. №2. Электрические разряды по поверхности твердого диэлектрика. №3. Методы контроля изоляции, основанные на явлениях абсорбции зарядов. №4. Диэлектрические потери в изоляции. Контроль изоляции по тангенсу угла диэлектрических потерь. №5. Испытательные установки высокого напряжения и испытания электрической прочности изоляции электрооборудования. №6. Распределение напряжения по элементам изоляционных конструкций. №7. Защита подстанций от набегающих волн. №8. Перенапряжения в дальних электропередачах за счет емкостного эффекта. 4.4. Расчетные задания Молниезащита оборудования станций и подстанций; Расчёт потерь энергии на корону; Расчёт внутренней изоляции трансформаторного ввода. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме. Практические занятия проводятся в традиционной форме. Лабораторные занятия проводятся в традиционной форме. Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным и лабораторным работам, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита расчётного задания Аттестация по дисциплине – экзамен. Оценка за освоение дисциплины. Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на экзамене В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр. В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.
7.1. Литература: а) основная литература: Техника высоких напряжений. Под ред. Кучинского Г.С. СПб.: Изд-во Петербургского энергетического института повыш. квалиф. Минтопэнерго РФ, 1999, 466 с. б) дополнительная литература: 1. Электрофизические основы техники высоких напряжений: Учеб. Для вузов/ Под ред. И.П. Верещагина.- М.: Издат. дом МЭИ, 2010, 700 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: Компьютерные программы, необходимые для выполнения лабораторных работ №7 и№8 а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD, Microsoft Word, Microsoft Excel/ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В качестве материально-технического обеспечения дисциплины использованы учебная лаборатория, высоковольтный зал, компьютерный класс. Для обеспечения освоения дисциплины имеется факультетская учебная аудитория, снабжённая мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмовПрограмма составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 “Электроэнергетика и электротехника” ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ: к.т.н., доцент Сергеев Ю.Г. "СОГЛАСОВАНО": Директор ИЭЭ К.т.н. с.н.с., Кузнецов О.Н. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. Кафедрой Техники и электрофизики высоких напряжений к.т.н. Хренов С.И. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
