Рабочая программа дисциплины Электроэнергетические системы и сети

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой Декан факультета ___ЭАПП__________________ ___машинсороительного________ (название кафедры-разработчика ООП) (название факультета) _________Сандалов В.М._______ И.О. Фамилия__ __Максимов С.П.______ И.О.Фамилия (подпись) (подпись) _________________2012__ г. ________________2012__ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Электроэнергетические системы и сети _______________________________________ (указывается индекс дисциплины и наименование в соответствии с учебным планом) для __140400 - электроэнергетика и электротехника_________________________ (указывается код направления/специальности, наименование, название программы) профиль подготовки [специализация] ___электроснабжение____________ (указывается профиль подготовки/специализация, если имеется, в соответствии с учебным планом) форма обучения ________очная______________________________ (перечисляются формы обучения, для которых предназначена программа) кафедра-разработчик________ЭАПП_______________________________ Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки ________________, утвержденным приказом Минобрнауки от ____________ № ____ Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ______________________ ____________№ протокола от _____________года Зав. кафедрой разработчика программы ______________________________________ к.т.н. доцент, зав. каф. ЭАПП,Сандалов В.М. (ученое звание, должность, И.О. Ф., подпись) Разработчик программы _______________________ст. препод каф ЭАПП, Шведова Е.В_ (ученое звание, должность, И.О. Ф., подпись) Златоуст 2012 Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является получение необходимых зна‐ ний в области проектирования электроэнергетических систем и сетей и расчета их режимов. Задачей изучения дисциплины является овладение методами проектирования и его алгоритмом, основами расчета устано‐ вившихся режимов электроэнергетических систем и сетей, ознакомление с методами энергосбережения в электроэнергетических системах и ме‐ тодами регулирования частоты и напряжения. Краткое содержание дисциплины Курс включает в себя следующие темы: общие задачи электроэнер‐ гетики, перспективы и проблемы развития электроэнергетических сис‐ тем; схемы замещений и характеристики элементов электрических сетей; расчеты режимов разомкнутых и замкнутых электрических сетей разных номинальных напряжений, анализ режимов работы; технико‐ экономические показатели электрических сетей и методы сопоставления вариантов реконструкции сетей; методы выбора марок проводов и кабе‐ лей линий электропередач; связь балансов мощностей в электроэнерге‐ тической системе с качеством электрической энергии; показатели каче‐ ства электроэнергии по ГОСТ 13109‐97, их нормированные значения; ре‐ гулирование частоты в электроэнергетической системе; источники реак‐ тивной мощности в электроэнергетических системах, выбор мощности компенсирующих устройств; способы и средства регулирования напря‐ жения в электрических сетях; анализ составляющих потерь мощности и энергии в сетях, методы расчета потерь электроэнергии, мероприятия по снижению технологического расхода электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям. Место дисциплины в структуре ООП [бакалавриата/магистратуры/ специалитета] Перечень предшествующих дисциплин, видов работ Перечень последующих дисциплин, видов работ физика, теоретические основы электротехники, средства передачи электроэнергии, электромеханика, математические задачи электроэнергетики. электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах, управление потоками электрической энергии, дальние ЭП СВН, основы проектирования электроэнергетических объектов. Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем Требования к «входным» знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин: Для изучения курса Электроэнергетические сети и системы требуется знание: высшей математики, физики, физических основ электротехники, теоретических основ электротехники, общей энергетики. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины общекультурные: · способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); · готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7); · способностью и готовностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11); · способностью и готовностью понимать и анализировать экономические проблемы и общественные процессы, быть активным субъектом экономической деятельности (ОК-14); общепрофессиональные: · готовность участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-8); · способность рассчитывать схемыемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15); · способность рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемыемы электроэнергетических объектов (ПК-16); · готовность участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-38); · способность рассчитывать схемыемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15); · способность составляют расчётные схемыемы и схемыемы замещения электроэнергетических систем и их элементов для последующих расчетов (ПСК-1); · способность рассчитывать режимы электроэнергетических систем (ПСК-2); · способность рассчитывать технико-экономические показатели электрических сетей (ПСК-6 В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: принципы передачи и распределения электроэнер‐ гии; основу конструктивного выполнения воздушных и кабель‐ ных линий электропередачи, методы расчета режимов работы электроэнергетических систем и сетей, методы регулирования напряжения, компенсации параметров и реактивной мощности в электрических сетях, общий алгоритм проектирования элек‐ трических сетей, алгоритм выбора номинальных напряжений, конфигурации сети, параметров элементов электрических се‐ тей; Уметь: определять параметры схемы замещения основ‐ ных элементов электроэнергетических систем и сетей; рассчи‐ тывать установившиеся режимы электроэнергетических систем и сетей; выбирать средства регулирования напряжения на по‐ нижающих подстанциях; рассчитывать технико‐экономические показатели вариантов сети и выбирать рациональный вариант схемы сети; Владеть: навыками проектирования районных электрических сетей, использования справочной литературы и анализа результатов расчетов режимов работы электроэнергетических систем и сетей (ОК-1, ОК-7, ОК-11, ПК-8, ПК-16, ПК-38, ПСК-1, ПСК-2, ПСК-6) 4. Объем и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет _3.0____ зачетных единиц, ___108____ часов. Вид учебной работы Всего часов Разделение по семестрам в часах. Номер семестра 5 * * * Общая трудоемкость дисциплины 108 Аудиторные занятия 54 54 Лекции (Л) 27 27 Практические занятия, семинары и (или) другие виды аудиторных занятий (ПЗ) - - Лабораторные работы (ЛР) 27 27 Самостоятельная работа (СРС) СРС … … 54 49 54 49 Контроль самостоятельной работы студента (КСР) … … 5 5 Зачет + 5. Содержание дисциплины Номер темы Наименование темы Объем занятий по видам в часах Всего Л ПЗ ЛР СРС КСР 1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. Типовое проектирование электрических сетей Схема развития электрической сети ЭЭС Определение затрат для сопоставления вариантов сооружения ЛЭП и подстанций Выбор номинального напряжения ЛЭП. Определение сечений проводов и кабелей по экономическим критериям. Проверка выбранных сечений по допустимому току нагрева проводов в послеаварийных режимах. Выбор схемы электрической сети, типов подстанций и схем присоединения к сети понижающих подстанций. Выбор числа и типа трансформаторов на понижающих подстанциях. 29 1 2 1 1 2 2 2 7 10 1 2. 2.1. 2.2. 2.3. Баланс активных и реактивных мощностей в ЭЭС Баланс активной и реактивной мощности в ЭЭС. Требования к отклонению частоты в ЭЭС. Регулирование частоты вращения турбины. Первичное и вторичное регулирование частоты. 19 2 1 1 14 1 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. Реактивная мощность в ЭЭС Потребители реактивной мощности в ЭЭС и компенсация реактивной мощности. Выработка реактивной мощности на электростанциях. Выработка реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств. Регулирование напряжения на электростанциях. 25 2 1 2 2 6 11 1 4. 4.1. 4.2. 4.3. Повышение экономичности работы электрических сетей Расчет потерь энергии по графикам электрических нагрузок и методу "времени потерь". Мероприятия по снижению потерь электроэнергии. Компенсация реактивной мощности для снижения потерь электроэнергии 35 2 1 2 14 14 2 5.1. Лабораторные работы Номер лабораторной работы Номер темы Наименование или краткое содержание лабораторной работы Кол-во часов 1. 1. Выбор номинальных напряжений и сечений проводов ВЛ электропередачи 7 2. 3. Выбор компенсирующего устройства из условия баланса реактивной мощности в ЗЭС 6 4. 4. Технико-экономическое сопоставление вариантов сооружения электрической сети 6 5. 4. Снижение потерь мощности в замкнутой неоднородной сети 8 5.4. Самостоятельная работа студентов Номер темы Вид работы Предмет самостоятельного изучения или повторения Список литературы (с указанием разделов, глав, страниц) Объем работы в часах для одного студента Форма контроля 1,2,3,4 Подготовка и написание рефератов Типовое проектирование электрических сетей. Баланс активных и реактивных мощностей в ЭЭС. Реактивная мощность в ЭЭС. Повышение экономичности работы электрических сетей реферат 1,3,4 Решение задач Типовое проектирование электрических сетей. Реактивная мощность в ЭЭС. Повышение экономичности работы электрических сетей. задачи 6. Образовательные технологии, используемые в учебном процессе данной дисциплины (рекомендации преподавателю) 6.1. Интерактивные формы обучения Интерактивные формы обучения Вид работы (Л, ПЗ, ЛР) Краткое описание Количество часов компьютерная симуляция деловая или ролевая игра разбор конкретных ситуаций Тренинг Встречи с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций мастер-классы экспертов и специалистов Другое (введите название) 6.2. Инновационные способы и методы, используемые в образовательном процессе № Наименование Краткое описание и примеры использования в темах и разделах 1. Использование информационных ресурсов и баз данных 2. Применение электронных мультимедийных учебников и учебных пособий 3. Ориентация содержания на лучшие отечественные аналоги образовательных программ 4. Применение предпринимательских идей в содержании курса 5. Использование проблемно- ориентированного междисциплинарного подхода к изучению наук 6. Применение активных методов обучения, «контекстного» и «на основе опыта» 7. Использование методов, основанных на изучении практики (case studies) 8. Использование проектно-организованных технологий обучения работе в команде над комплексным решением практических задач 9. Другие 7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Темы: эссе, рефератов, курсовых работ и др. в зависимости от заполнения таблицы п.4 1. Синусоидальные генераторы. Схемы включения 2. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы. Схемы включения. 3. Высоковольтное оборудование. Конструкция. Область применения. 4. Токи короткого замыкания в системах электроснабжения. Методы расчетов токов КЗ. 5. Элементы и конструктивное исполнение эл.сетей напряжением до 1000 В. 6. Схемы подстанций промышленных предприятий. 7. Оборудование подстанций промышленных предприятий. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Экзаменационные вопросы 1. Выбор схемы электрической сети, типов подстанций и схем присоединения к сети понижающих подстанций. 2. Выбор номинального напряжения ЛЭП. 3. Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. 4. Определение сечений проводов воздушных ЛЭП по экономическим критериям. 5. Определение затрат для сопоставления вариантов сооружения электрической сети. 6. Баланс активных и реактивных мощностей в ЭЭС. Требования ГОСТ-13109.97 к отклонению частоты в системе. 7. Регулирование скорости вращения турбины электростанции. Первичное и вторичное регулирование частоты. 8. Регулирование частоты в ЭЭС. 9. Потребители и источники реактивной мощности в ЭЭС. 10. Выработка реактивной мощности на электростанциях. 11. Выработка реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств. 12. Регулирование напряжения на электростанциях. 13.Потери энергии в электрических сетях. 14. Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях 15.Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. 16. Снижение потерь мощности в неоднородных электрических сетях. 17. Снижение коммерческих потерь мощности в электрических сетях. Вопросы и задания для контроля самостоятельной работы обучающегося по отдельным разделам дисциплины Типы задач 1. Определить возможность регулирования напряжения в режиме максимальных нагрузок на шинах понижающей подстанции, где установлены два трехобмоточных транс- форматора с линейными регуляторами (ЛР) на шинах СН, рис. 2. Определить возможность регулирования напряжения в режиме максимальных нагрузок на шинах понижающей подстанции, где установлены два автотрансформатора и синхронный компенсатор (СК) на шинах НН, рис. 3. Определить мощность компенсирующего устройства (КУ) на шинах низкого напряжения п/ст-Б для заданного режиам работы ЭЭС из условия баланса реактивной мощности, рис. 4. Определить возможность регулирования напряжения на шинах низкого напряжения (НН) понижающей подстанции Т для режима максимальных нагрузок. В составе нагрузки шин НН имеется группа из n синхронных двигателей (СД), которые получают питание от шин НН посредством группы из m кабелей, рис. 5. Выбрать сечения проводов линий электропередачи в распределительной сети 10 (0,4) кВ по допускаемой потере напряжения, рис. или другая схема. 6. Найти оптимальный режим работы неоднородной замкнутой сети для заданного исходного режима нагрузок посредством размыкания контура на одной из подстанций (п/ст 1 или п/ст 2), рис. или другая схема. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Печатная учебно-методическая документация а) основная литература: ___ 1. Электрические системы. Электрические сети / В. А. Веников, А. А. Глазунов, Л. А. Жуков и др. ; под ред. В. А. Веникова, В. А. Строева. – М. : Высш. шк., 1998. – 512 с. 2. Лыкин, А. В. Электрические системы и сети / А. В. Лыкин. – Новоси- бирск : НГТУ, 2002. – 246 с. 3. Идельчик, В. И. Электрические системы и сети / В. И. Идельчик. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 592 с. 4. Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энер- гии / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. – 2-е изд. – Ростов н/Д. : ФЕНИКС; Красноярск : Издательские проекты, 2008. – 720 с. 5. Герасименко, А. А. Электроэнергетические системы и сети : конспект лекций / А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Т. М. Чупак. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – 273 с. – (Электроэнергетические системы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев б) дополнительная литература: 6. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях / В. В. Ежков, Г. К. Зарудский, Э. Н. Зуев и др. ; под ред. В. А. Строева. – М. : Высш. шк., 1989. – 352 с. 7. Герасименко, А. А. Электроэнергетические системы и сети. Расчёты параметров и режимов работы электрических сетей : в 2 ч. Ч. 1 / А. А. Гераси- менко, Т. М. Чупак. – Красноярск : КГТУ, 2004. – 222 с. 8. Герасименко, А. А. Электроэнергетические системы и сети. Расчёты параметров и режимов работы электрических сетей : в 2 ч. Ч. 2 / А. А. Гераси- менко, Т. М. Чупак. – Красноярск : КГТУ, 2004. – 172 с. 9. Герасименко, А. А. Сборник задач по электроэнергетическим дисци- плинам / А. А. Герасименко, Ю. А. Ершов, В. Б. Зорин. – Красноярск : КГТУ, 2004. – 144 с. 10. Герасименко, А. А. Электроэнергетические системы и сети / А. А. Герасименко, Л. И. Пилюшенко, Т . М . Ч упак. – Красноярск : ИПЦ КГТУ. 2005. – 46 с. 11. Программно-вычислительный комплекс расчёта установившихся режимов электрических систем / А. Э. Бобров, А. А. Герасименко, В. Н. Ги- ренков, В. В. Нешатаев. – Красноярск : КГТУ, 1999. – 112 с. 12. Герасименко, А. А. Проектирование районной электрической сис- темы : учеб. пособие по курсовому проектированию / А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Л. И. Пилюшенко. – Красноярск : ПИ СФУ, 2007. – 57 с. 13. Герасименко, А. А. Учебное пособие по практическим занятиям дисциплины «Электроэнергетические системы и сети» / А. А. Герасименко, Т. М. Чупак. – Красноярск : ПИ СФУ, 2007. – 89 с. 14. Электроэнергетические системы и сети : метод. указания к лаб. рабо- там / сост. : А. А. Герасименко, Л. И. Пилюшенко, Т. М. Чупак. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – 49 с. – (Электроэнергетические системы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев). 15. Электроэнергетические системы и сети : метод. указания к практиче- ским занятиям / сост. : А. А. Герасименко, Т. М. Чупак. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – 91 с. – (Электроэнергетические системы и сети : УМКД № 261- 2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев). 16. Электроэнергетические системы и сети : метод. указания по курсо- вому проектированию / сост. : А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Л. И. Пилюшен- ко. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – 61 с. – (Электроэнергетические систе- мы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев). 17. Электроэнергетические системы и сети : метод. указания по самостоя- тельной работе / сост. : А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Т. М. Чупак. – Крас- ноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Электроэнергетические системы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев). 18. Электроэнергетические системы и сети : организац.-метод. указания / сост. : А. А. Герасименко [и др.]. – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Элек- троэнергетические системы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллек- тива Е. С. Кинев). Информационные ресурсы Электроэнергетические системы и сети. Версия 1.0 [Электронный ре- сурс] : электрон. учеб.-метод. комплекс по дисциплине / А. А. Герасименко, Е. С. Кинев, Л. И. Пилюшенко, Т. М. Чупак. – Электрон. дан. (640 Мб). – Крас- ноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Электроэнергетические системы и сети : УМКД № 261-2007 / рук. творч. коллектива Е. С. Кинев). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб оперативной памяти ; 296 Мб свободного дис- кового пространства ; привод DVD ; операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf) ; Microsoft PowerPoint 2003 или выше. – (Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802542 от 02.12.2008 г.). Электронная учебно-методическая документация Вид учебно-методической документации Наименование разработки Ссылка на информационный ресурс Наименование ресурса в электронной форме Доступность (сеть Интернет / локальная сеть) 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины Вид занятий № ауд. Основное оборудование, стенды, макеты, компьютерная техника, предустановленное программное обеспечение, обеспечивающие проведение всех видов занятий Лекции, лабораторные работы Плакаты, приборы, стенды.

Похожие:

	Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы,... Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии		Рабочая программа дисциплины Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Системы и сети пакетной коммутации» студентам заочной сокращенной формы...
	Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» Перевозник Ю. Я. Рабочая программа дисциплины «Информационные сети» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы,...		Рабочая программа по учебной дисциплине Сети связи и системы коммутации (сс и ск) Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Сети связи и системы коммутации (сс и ск)» студентам очной полной формы...
	Рабочая программа дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникации» Перевозник Ю. Я. Рабочая программа дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникации» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы,...		Рабочая программа по дисциплине «Судовые электроэнергетические системы» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Рабочая программа дисциплины «вычислительные машины, системы и сети» Вычислительные машины, системы и сети ” призвана познакомить студента, обучающегося по направлению 220700 “Автоматизация технологических...		Рабочая программа дисциплины «Микропроцессорные системы» «Микропроцессорные системы» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
	Рабочая программа дисциплины системы и сети пакетной коммутации (сспк)... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Системы и сети пакетной коммутации» студентам заочной сокращенной формы...		Рабочая программа дисциплины информатика для специальности 2201 «Вычислительные... Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 2201...
	Рабочая программа дисциплины сети и системы пакетной коммутации (сспк) «Сети и системы пакетной коммутации» студентам очной полной формы обучения по направлению подготовки бакалавра «200700 – Фотоника...		Рабочая программа предназначена для специальности: 140407 Электрические... Рабочая программа учебной дисциплины Математика разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего...
	Рабочая программа предназначена для специальности: 140407 Электрические... Электрические станции, сети и системы с учетом примерной программы данной учебной дисциплины, рекомендованной распоряжением Министерства...		Рабочая программа по дисциплине Английский язык для специальностей... «Тепловые электрические станции», 140203 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», 140204 «Электрические станции»,...
	Программа дисциплины «Сети ЭВМ и телекоммуникации» для специальности...		Рабочая программа по учебной дисциплине Сети следующего поколения (ссп) Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Сети следующего поколения (ссп)» студентам очной полной формы обучения...