Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 1.16 Mb.
|
ПРЕДИСЛОВИЕНастоящий учебно-методический комплекс составлен на основе лекций, читаемых автором в течение ряда лет для студентов специальностей «Электрические станции» и «Электрические системы и сети», а также на основе опыта научно-исследовательских работ в отрасли и публикаций по проблемам развития электроэнергетики страны. Цель изучения данной дисциплины – получение общего представления об энергетике, как важнейшей отрасли народного хозяйства страны, и об основных этапах её развития. При этом внимание студентов обращается в большей степени на технические аспекты, и в меньшей – на хронологию исторических событий в развитии энергетики. Таким образом, главной задачей автора являлось введение первокурсников в специальность, которую они выбрали, став студентами ЮУрГУ, сопровождаемое фактами из истории энергетики России и мира. В рамках этой дисциплины эскизно рассматриваются отдельные темы, которые в дальнейшем на следующих курсах обучения станут предметом изучения в нескольких больших по объёму специальных дисциплинах. Полученные представления об энергетике найдут дальнейшее развитие в таких дисциплинах как «Общая энергетика», «Производство электроэнергии», «Передача и распределение электрической энергии», «Электрическая часть электростанций», «Электрические системы и сети», «Релейная защита и автоматизация», «АСУ и оптимизация режимов» и другие. Описание отдельных технологий и объектов энергетических систем сопровождается некоторыми данными по истории их открытия и создания, ввода в эксплуатацию и дальнейшего развития. История в большей мере рассматривается лишь в связи с развитием энергетического образования в стране и в ЮУрГУ в частности. Тема 1. История энергетики и энергетического образования в стране
На заре становления человека единственным источником энергии была живая мускульная сила. Потом появился огонь, позже парус, помогавший ловить энергию ветра. Но не только силу ветра использовали в те далекие времена. С помощью водяного колеса поднимали воду на поля для орошения, мололи зерно. В ХI веке в Европе появляются ветряные мельницы. Великие географические открытия и расширение торговли стимулируют развитие техники и науки. В 1666 году приобретает официальный статус Парижская Академия. В 1724 году в России открывается Петербургская Академия наук. В эти годы закладываются основы современной математики, физики, химии и горного дела. Водяные колеса на Руси приводят в действие мукомольни, пушечные и металлические заводики. К середине XVIII века водяные колеса становятся основным видом привода в различных производствах. Но настоящая революция в промышленности начинается с изобретением паровой машины, позволившей преобразовывать в движение и работу теплоту, запасенную в угле, дровах и торфе. Россия оказалась одной из первых стран, где использовались паровые машины. Уже в 1820 году в Нижнем Тагиле на демидовских заводах механиком Е. Черепановым была пущена паровая машина, а в 1834 году и первый паровоз. Паровая машина – одно из немногих изобретений, которое изменило картину мира, привело к революционному преобразованию промышленности и транспорта, открыло путь для новых научных открытий и подготовило вступление в золотой век электричества. Первым в мире электротехником стал русский академик Василий Владимирович Петров, открывший в 1802 году вольтову дугу и электрическое освещение. В 1820 году датчанин Ганс Эрстед опытным путем установил взаимосвязь электричества и магнетизма, а вскоре после этого Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции и создает устройство, которое стало прообразом первого электродвигателя. В 1838 году русский ученый Борис Семенович Якоби разработал первую модель двигателя с круговым вращением якоря. Однако решительный шаг в развитии электрических машин был сделан также русским ученым Доливо-Добровольским, который изобрел трехфазный асинхронный двигатель. Это изобретение открыло путь переменному току, который стал постепенно вытеснять действующие системы постоянного тока. Началом истории электроэнергетического образования в России условно можно считать выход в 1897 году первой книги «Электричество, получение его и применение в промышленности и ремёслах». В начале прошлого века подготовка инженеров-энергетиков проводилась в нескольких вузах России в небольшом количестве. Например, с момента открытия в 1905 году в Московском высшем техническом училище электротехнической специальности до 1917 года было подготовлено всего 74 инженера-электрика. В МВТУ впервые в 1905 г был подготовлен и прочитан Карлом Адольфовичем Кругом курс лекций «Теория переменных токов». В 1909 г. в Петербургском политехническом институте Владимир Фёдорович Миткевич подготовил курс «Теория электрических и магнитных явлений». Эти два курса послужили основой будущих теоретических основ электротехники и двух электротехнических школ: Московской и Петербургской В 1918 году в МВТУ был организован электротехнический факультет. После принятия в декабре 1920 года плана ГОЭЛРО значительно возрастает потребность в специалистах для развивающейся энергетики страны. Подготовка инженеров-энергетиков начинается в Политехническом и Электротехническом институтах Петрограда и на открывшихся электротехнических факультетах в Томском, Харьковском, Киевском и Новочеркасском институтах. В 1930 году в Москве на базе электротехнического факультета МВТУ и электропромышленного факультета института народного хозяйства открывается Московский энергетический институт. Одной из первых в МЭИ формируется кафедра Теоретических основ электротехники (ТОЭ), которой с 1930 по 1952 г. заведует К.А. Круг. В 1932 г. в МЭИ создаётся электроэнергетический факультет с кафедрами «Электрические станции», «Электрические сети и системы», «Техника высоких напряжений». В 1943 г. на факультете открывается кафедра «Релейная защита и автоматизация энергетических систем». В последствии были созданы Ивановский и Новосибирский энергетические институты, а в 1975 году энергетический институт в г. Алма-Ата. В послевоенные годы электроэнергетические специальности открываются в ряде новых высших учебных заведений Советского Союза, в том числе и в Челябинске в политехническом институте. 1.2. История Энергетического факультета ЮУрГУ В декабре 1943 года в Челябинске был образован механико-машиностроительный институт (ЧММИ), предназначенный для подготовки специалистов, в основном для танковой промышленности. В него входили два факультета: механико-технологический (МТ) и колесно-гусеничных машин, в дальнейшем переименованный в автотракторный и сельхозмашиностроения. После окончания Великой Отечественной войны стала меняться структура промышленности Урала. Начиналась модернизация многочисленных эвакуированных из западных областей страны предприятий и бурное развитие современных отраслей народного хозяйства. Это требовало большого количества специалистов нового профиля, которые не выпускались в ЧММИ, а другие вузы не могли в достаточном количестве их направлять на предприятия нашего региона. В связи с этим Совет Министров СССР постановлением от 26 апреля 1949 года разрешил организовать в Челябинске с 1951 года политехнический институт. Во исполнение постановления приказом Министерства высшего образования № 1068 от 28.06.1950 года ЧММИ был преобразован в Челябинский политехнический институт (ЧПИ). К этому времени в связи с интенсивным развитием промышленности региона остро встал вопрос об увеличении выработки электрической и тепловой энергии. Существующие электрические станции энергетической системы «Челябэнерго»: ЧГРЭС и ТЭЦ-1, а также заводские генерирующие источники не могли обеспечить должным образом наращивание мощностей: ежегодный прирост потребляемой энергии составлял 10–15%. Росли электрические и тепловые нагрузки и в жилищно-бытовом секторе. В соответствии с этим только в Челябинской области велось строительство нескольких электростанций: Южноуральской и Троицкой ГРЭС, Аргаяшской и Челябинской ТЭЦ-2. В связи со строительством первой в стране дальней ЛЭП Москва–Куйбышевская ГЭС–Урал с подстанциями Кропачево, Златоуст, Шагол, в Челябинской области создается управление электрических сетей УЭС-500. Эти энергетические объекты и объекты городского и заводского электроснабжения требовали большого количества квалифицированных специалистов в период строительства, а в дальнейшем и эксплуатации. Подготовка специалистов–энергетиков в г. Челябинске осуществлялась и до образования Энергетического факультета в ЧПИ. Так с осени 1945 года начинается обучение инженеров по электрификации сельского хозяйства в Челябинском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (ЧИМЭСХ). Однако, ни по объему выпуска, ни по специализации выпускников, этот институт не мог обеспечить растущие потребности в инженерах-электриках развивающейся промышленности Челябинска и области. Поэтому в начале 1951 года Минвуз СССР принимает решение об образовании в ЧПИ энергетического факультета (ЭФ). Следует отметить большое участие в организации ЭФ ЧПИ руководства и преподавателей ЧИМЭСХ: директора профессора Лебедева Сергея Павловича; выпускников аспирантуры Уральского индустриального института (УПИ) доцентов Бируля Ивана Николаевича, Пинчука Ивана Семеновича, Пучковского Владимира Владиславовича и др. Единственная электротехническая кафедра ЧПИ – кафедра «Общая электротехника» с этого времени стала базовой для формирования специальных кафедр Энергетического факультета. Первый набор на ЭФ был проведен в августе 1951 г. по специальностям: «Электрические станции сети и системы» (группа ЭС-1) и «Электрификация промышленности» (группа ЭП-1) – по 25 студентов. Этот набор был сильным по составу студентов. На новый факультет был большой конкурс, по результатам сдачи шести экзаменов поступило много способных школьников. Среди них в группе ЭС-1 было 12 медалистов. Факультет стал престижным для абитуриентов. Наборы на него были традиционно сильными, хотя учеба здесь считалась более трудной, чем на других факультетах института в связи с усиленной физико-математической подготовкой. Обычно в группах формировались работоспособные коллективы, показывающие хорошие знания. Одним из факторов этого было то, что стипендию назначали лишь студентам, сдавшим экзаменационную сессию на отлично и хорошо. А так как это был послевоенный период, население страны еще жило довольно трудно, то 29 рублей для многих студентов были большим подспорьем в их бюджете, а для некоторых – единственным средством для существования. В это время на факультет поступило довольно много демобилизованных участников ВОВ, прослуживших в Советской армии около 7 лет. Они своим отношением к учебе задавали хороший настрой в группах. В сентябре 1952 года начинается преподавание курса «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ), а в начале 1954 года на факультете открывается кафедра «Электрические станции, сети и системы». Первым заведующим кафедрой назначается доцент, к.т.н. Катаргин Юрий Николаевич. Он назначается и первым деканом энергетического факультета. С сентября 1955 года кафедру ЭССиС возглавил профессор Орловский Аркадий Викторович, пришедший на работу в ЧПИ из Киевского политехнического института. Значительный вклад в развитие кафедры и подготовку кадров внес Ушаков Игнатий Михайлович, заведовавший кафедрой с 1972 года. В июне 1956 года завершил обучение первый набор дневного отделения факультета. Почти все зачисленные на 1-й курс в 1951 году успешно закончили институт и получили квалификацию инженера-электрика по специальностям «Электрические станции, сети и системы» и «Электрификация промпредприятий». Десять выпускников кафедры ЭССиС защитили дипломы по специальности «Релейная защита и автоматизация энергосистем».    Первые заведующие кафедрой: Ю.Н. Катаргин А.В. Орловский И.М. Ушаков Так начиналась история энергетического факультета. В настоящее время на факультете обучается более 2000 студентов на всех формах обучения. В составе факультета шесть кафедр:
Подготовка инженеров по специальности «Энергетические системы и сети» осуществляется на кафедре ЭССиС. Энергетические системы сегодня это сложнейшие технические системы, созданные человеком. Понять суть процессов, которые происходят в этих системах и их объектах, и использовать эти понятия при проектировании и эксплуатации можно только путем изучения различных дисциплин, объединяемых в энергетическую науку. Энергетическая наука – это система знаний о свойствах и взаимодействии энергетических потоков, влиянии их на человеческое общество и окружающую среду. Энергетическая наука занимается изучением закономерностей в процессах и явлениях, связанных с получением энергоресурсов и созданием установок для выработки, преобразования, передачи и распределения энергии. Она тесно связана с электро-, тепло-, гидротехническими дисциплинами и требует глубоких знаний в области математики, физики, автоматики и кибернетики, а также экономики. Освоение энергетической науки – главная цель инженерной подготовки в высшем учебном заведении. Основные требования к объему знаний, умений и навыков по специальности определяются государственным образовательным стандартом. В соответствии с ГОС формируются учебные планы и список дисциплин, которые должны быть освоены за время обучения в вузе. Большое место в учебных планах отводится специальным дисциплинам, среди которых: Релейная защита и автоматизация, Энергетическая электроника, Переходные процессы в электроэнергетических системах, Микропроцессорные средства управления, Экономика и организация энергетического производства, Системы с силовыми полупроводниковыми преобразователями, Надежность электроэнергетических систем, САПР и модели оптимального развития, Изоляция и перенапряжения и др. Среди дисциплин специализации изучаются: Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения, Электроэнергетические сети и системы, Эксплуатация электрических сетей, АСДУ и оптимизация режимов энергосистем, Алгоритмизация задач электроэнергетики и др. Кафедра располагает современным учебным оборудованием и развитой лабораторной базой.  В лаборатории диспетчерского управления |
