Производство электроэнергии менеджеры

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Производство электроэнергии» является одной из составных частей обобщенной дисциплины «Электроэнергетика», входящей в цикл общих профессиональных дисциплин подготовки дипломированных специалистов по направлению 140200. Целью дисциплины является изучение: технологии производства электроэнергии на электрических станциях; структуры производства электроэнергии в мире, РФ и РТ; современных и перспективных источников электроэнергии; основных этапов преобразования первичной энергии топлива в электрическую энергию и видов принципиальных технологических схем ЭС; электрических схем и электрооборудования электростанций; систем собственных нужд электростанцийй и их схем; распределительных устройств электростанций и их схем; систем измерения, контроля, сигнализации и управления напряжением и частотой; видов резервной мощности; автоматизации процесса производства электроэнергии на электростанциях; ремонта оборудования.

2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Студент, изучивший курс «Производство электроэнергии» должен знать: детали основных этапов преобразования первичной энергии топлива в электрическую энергию; знать принципы расчета и конструирования электрической части электростанций;

понимать: принципы, по которым осуществляется выбор места для размещения площадки строительства ЭС, генерального плана электростанции и компоновки главного здания, отходящих линий электропередачи, а также другие пункты подготовки, перечисленные в первой и четвертой частях данной программы;

уметь: рассчитать токи коротких замыканий на распределительных устройствах различного уровня напряжения; выбрать основное электрическое оборудование.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

2

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

3

4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1

Структура производства электроэнергии

Основы технической термодинамики и теплообмена. Общие вопросы производства электроэнергии. Структура производства электроэнергии. Типы электрических станций (ЭС). Традиционные и нетрадиционные способы производства электроэнергии. Работа электростанций на возобновляемых и не возобновляемых источниках энергии. География размещения ЭС различного типа. Вопросы экологического воздействия процесса производства электроэнергии на окружающую среду. Структура производства электроэнергии на различных типах ЭС в Российской Федерации, Республике Татарстан и некоторых других странах. Современные и перспективные источники электроэнергии. Особенности электроэнергии как товара. Типы (группы) потребителей энергии. Категории потребителей электроэнергии, их признаки и требования к снабжению их электроэнергией. Понятие о суточном графике потребления электроэнергии потребителей различного типа и его параметрах. Базовая, полупиковая и пиковая части суточного графика нагрузки. Типы ЭС, работающих в различных частях графика. Способы сглаживания графика нагрузки. Классификация различных типов мощностей, имеющихся на ЭС. Резерв мощности, коэффициент использования мощностей ЭС. Недельный и годовой график нагрузки. Общие требования, предъявляемые к ЭС. Надежность ЭС и способы ее обеспечения и определения. Экономичность ЭС и ее слагаемые. Взаимосвязь надежности и экономичности. Безопасность, маневренность, ремонтопригодность, способность к расширению ЭС.

Раздел 2

Технологические схемы ЭС

Технология производства электроэнергии. Принципиальные схемы электростанций. Принципиальные схемы КЭС, ТЭЦ, АЭС. Газотурбинные установки. Парогазовые установки: их принципиальные схемы, параметры и область применения. Принципы работы МГД -генераторов. Топливоснабжение ТЭС. Схемы приемки, хранения и подготовки различных видов топлива к сжиганию в котельных установках ТЭС. Химический состав топлива (уголь, мазут, газ) и особенности его использования. Калорийность (энергоемкость) различных видов, условное топливо. Оценки запасов различных видов топлива. Паровой цикл ТЭС. Элементы парового и водяного тракта. Паровой котел и его устройство. Котлы прямоточные и барабанного типа. Воздухоподогреватель, экономайзер, пароперегреватель, конденсатор, конденсационный насос. Регенеративный подогрев питательной воды. Питательный насос и его привод. Потери пара и питательной воды в паровом цикле. Назначение и принципы подготовки питательной воды. Параметры воды и пара в каждой точке парового тракта. Назначение и типы

4

турбин на ТЭС. Преобразование энергии пара в механическую энергию вращения в турбинах. Устройство, область применения и маркировка турбин различного типа. Промышленный и теплофикационный отбор пара. Промежуточный перегрев пара.

Раздел 3

Распределительные устройства ЭС

Электрическая часть ЭС. Принципиальные электрические схемы ТЭС. Преобразование механической энергии вращения в электрическую энергию в турбогенераторах. Электрооборудование электрических станций. Условные обозначения аппаратов высокого напряжения (АВН) различного типа на электрических схемах. Классификация оборудования: типы оборудования первичных и вторичных цепей. Типы электрических схем ЭС: трехлинейная, однолинейная, оперативная, принципиальная схемы. Принципиальные электрические схемы КЭС, ТЭЦ: блочные схемы и схемы с поперечными связями. Общие принципы построения схем ЭС. Выбор силовых трансформаторов, автотрансформаторов связи РУ разного напряжения, выключателей. Распределительные устройства (РУ): назначение, требования, предъявляемые к распределительным устройствам. Принцип унификации оборудования. Понятие шина и типы шин. Схемы РУ с одной системой шин, с одной рабочей и обходной шинами, двумя рабочими системами шин, двумя рабочими и обходной системами шин, схемы РУ 3/2 и 4/3, схемы простых и связанных многоугольников. Преимущества и недостатки различных схем, область применения. Классификация РУ по способу установки, методу сооружения, способу обслуживания, напряжению и т.п. Элегаз: химический состав, свойства и область применения в аппаратах высокого напряжения (АВН). Строительные нормы на сооружения РУ, меры обеспечения безопасности.

Раздел 4

Собственные нужды ЭС

Собственные нужды ЭС. Доля электроэнергии, потребляемой в системе собственных нужд (СН) ЭС различного типа. Агрегатные и общие станционные СН. Принципы построения схем СН. Рабочий трансформатор собственных нужд (ТСН) и способы его подключение. Резервный трансформатор собственных нужд (РТСН). Количество ТСН и РТСН на ЭС и их подключение. Выбор параметров ТСН и РТСН. Секционирование систем собственных нужд, режимы работы выключателей собственных нужд. Типы и конструкция выключателей, использующихся в системе собственных нужд. Потребители системы собственных нужд. Расчет мощности агрегатов системы СН. Требования, предъявляемые к

5

Раздел 5

Заземление эл. сетей

Работа электростанций в составе энергетической системы. Передача электроэнергии. Шкала номинальных напряжения. Радиус действия сетей различного напряжения. Схема местной распределительной сети на 6 – 10 кВ. Токоограничивающие реакторы: конструкция, назначение и схемы включения. Выбор сечения кабеля сети 6-10 КВ. Выбор реакторов. Заземление электрических сетей: рабочее заземление, его назначение. Типы электрических сетей в зависимости от характера заземления нейтральных точек силовых трансформаторов: незаземленные сети, компенсированные сети, сети с глухим заземлением. Заземление через активное сопротивление и реакторы с малой индуктивностью. Асимметрия, успокоение, перенапряжения в сетях различного типа. Назначение и область применения сетей с различными типами заземления. Перенапряжения в сетях с различным типом заземления.

Раздел 6

Управление работой ЭС

Управление работой ЭС. Цели, задачи и формы оперативного управления. Блочная и цеховая структура управления. Типы цехов на ТЭЦ. Состав смен и вертикаль подчинения в системе управления. Системы измерения, контроля, сигнализации и управления напряжением и частотой. Автоматизация процесса производства электроэнергии на ЭС. Главный щит управления ЭС и цеховые (блочные) щиты управления. Диагностика состояния основного оборудования. Служба ремонта электротехнического оборудования. Цели и задачи службы. Ремонт оборудования: виды ремонта и организационные мероприятия по проведению ремонта, профилактический осмотр и ремонт по регламенту. Аппаратура и оборудование, применяемое при ремонте. Различные методики выявления дефектов оборудования.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (ИЛИ СЕМИНАРЫ)

По курсу «Производство электроэнергии» практические занятия не предусмотрены.

6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

6

7.КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Вразделе курсового проектирования предусмотрено выполнение расчетного задания. Тема расчетного задания индивидуальна для каждого студента, дается преподавателем дисциплины и включает:

1) тип котла и их количество;

2) тип мазутного хозяйства;

3) тип резервуаров и их количество;

4) климатическая зона.

Графическая часть не предусмотрена. Объем пояснительной записки 5-10 листов формата А4, выполненных шрифтом Times New Roman 14 с одиночным интервалом между строк. Формат страницы: отступ слева -3,5 см, отступ справа -1 см, отступы сверху и снизу – 2,5 см. При выполнении расчета элементов схемы допускается использования программ расчетов MathCad, имеющихся в дисплейном классе кафедры ЭС.

8.ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов по дисциплине "Производство электроэнергии" складывается из следующих разделов:

а) освоение теоретического курса - 4 часа; б) теоретическая подготовка к выполнению лабораторных работ - 6 часов; в) выполнение расчетного задания – 8 часов.

9.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

основная литература

9.1.1. Б.Н.Неклепаев,"Электрическая часть электростанций и подстанций": М., Энергоатомиздат, 1986

7

9.1.2.Л.Д.Рожкова,В.С.Козулин,"Электрооборудовние станций и подстанций": М., Энергоатомиздат, 1987

9.1.3."Электрическая часть станций и подстанций"/ А.А.Васильев,

И.П.Крючков, Е.Ф.Наяшкова и др.; под ред. А.А.Васильева: М., Энергоатомиздат. 1990

9.1.4. А.П.Церазов, В.А.Старшинов, А.П.Васильев,"Электрическая часть теловых электростанций": М., Изд. МЭИ, 1995

дополнительная литература 9.1.5. Г.А.Капранова "Электрическая часть станций и подстанций"/ Конспект

лекций по курсу "Техника ЭЧС", Изд. КГЭИ, 2000

периодические издания (журналы)

1.Журнал «Электрические станции».

2.Электронный журнал «Новости электротехники».

9.2. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для выполнения расчетных заданий имеется пособие по выполнению расчетного задания и дисплейный класс кафедры ЭС с современным программным обеспечением.

10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Имеется учебно-экспериментальный стенд, имитирующий работу РУ две системы шин с обходной, а также компьютерная программа при помощи которой можно подготовиться к выполнению оперативных переключений. Для выполнения расчетных заданий используется дисплейный класс с компьютерами Pentium 433 (450)/32(64).

8