2.Рабочие учебные материалы

2.1.Рабочая программа (объем 186 часов)

Введение. Основные сведения об электроэнергетике (4 часа)

[1], с. 4...22; [2], с. 5...32; [3], с. 10...14; [4], с. 4...31; [5], с. 4; [6], с. 4...17

Основные сведения об электрических станциях. Основные типы электростанций и их краткая характеристика. Перспективные источники электрической энергии. Основные сведения о передаче и распределении электроэнергии при электроснабжении объектов.

Раздел 1. Производство электроэнергии

Тема 1.1. Электрические схемы электростанций (8 часов) [1], с. 344…364; [4], с. 315…366

Схемы ТЭЦ и их особенности. Схемы КЭС и их особенности. Применение укрупненных блоков. Особенности главных электрических схем АЭС. Схемы ГЭС и ГАЭС. Способы ограничения токов КЗ. Особенности применения сдвоенных реакторов. Главные схемы подстанций.

Тема 1.2. Собственные нужды электростанций (8 часов) [1], с. 380...407; [4], с. 367…391

Состав собственных нужд электростанций. Механизмы, электродвигатели, трансформаторы и распределительные устройства. Собственные нужды КЭС и ТЭЦ. Особенности собственных нужд АЭС. Собственные нужды ГЭС и ГАЭС. Схемы питания собственных нужд электростанций различного типа. Резервирование собственных нужд.

Тема 1.3. Основное оборудование электростанций (14 часов) [1], с. 235…271; 310...334; [4], с. 32…80

Синхронные генераторы электростанций. Системы охлаждения генераторов. Системы возбуждения. Режимы работы генераторов. Способы включения генераторов на параллельную работу.

Силовые трансформаторы и автотрансформаторы. Системы охлаждения трансформаторов. Нагрузочная способность трансформаторов. Особенности режимов работы автотрансформаторов.

7

Тема 1.4. Распределительные устройства (10 часов) [1], с. 408...454; [4], с. 392...338

Схемы распределительных устройств на электростанциях и подстанциях. Конструкции распределительных устройств (ОРУ, ЗРУ, КРУ и другие). Типовые конструкции РУ. Размещение распределительных устройств на электростанциях.

Электрические аппараты напряжением выше 1 кВ. Силовые выключатели и их приводы. Выключатели нагрузки. Разъединители. Токоограничивающие реакторы. Измерительные трансформаторы тока и напряжения. Токопроводы, шинные конструкции. Электрические аппараты напряжением до 1 кВ.

Установки оперативного тока. Источники и схемы постоянного оперативного тока. Источники и схемы выпрямленного оперативного тока. Источники и схемы переменного оперативного тока.

Тема 1.5. Системы управления, сигнализации и автоматизации (10 часов) [1], с. 496…537; [4], с. 433…438

Назначение систем управления, контроля и сигнализации на электрических станциях. Контрольно-измерительные приборы и цепи. Виды сигнализации и контроля. Назначение предупреждающей и аварийной сигнализации. Контроль режимных параметров синхронных генераторов, трансформаторов, линий. Контроль изоляции 6…10 кВ.

Цели и назначение автоматизации процесса производства электроэнергии на электростанциях. Назначение и виды противоаварийной автоматики. Автоматическое включение резервного питания (АВР). Управление напряжением и частотой на электростанциях. Устройство группового автоматического управления возбуждением синхронных генераторов.

Тема 1.6. Заземление, резерв мощности, ремонт оборудования (10 часов) [1], с.21…23; 455...488

Заземляющие устройства. Виды и конструкции заземляющих устройств. Характеристики земли. Нормирование сопротивлений заземляющих устройств. Расчет заземляющих устройств.

Технологические виды резерва активной мощности: эксплуатационный и ремонтный резервы мощности. Горячий и холодный резервы мощности.

Назначение и виды ремонтов оборудования. Периодичность капитального и текущего ремонта. Длительность простоев основного оборудования в ремонтах.

8

Раздел 2. Передача и распределение электроэнергии

Тема 2.1. Классификация и конструкции электрических сетей (8 часов) [2], с. 32…53; [5], с. 5…19

Классификации электрических сетей по напряжению, размерам охватываемой территории, иерархическому признаку, назначению, характеру питаемых потребителей, конфигурации, конструктивному выполнению, роду тока.

Конструкции воздушных линий электропередачи. Провода. Опоры. Изоляция. Арматура. Конструкции кабельных линий электропередачи. Способы прокладки кабелей. Соединительные и концевые муфты.

Тема 2.2. Параметры и схемы замещения линий и трансформаторов

(14 часов); [2], с. 54…144; [5], с. 20…38

Схема замещения линии электропередачи. Продольные и поперечные параметры схемы замещения. Активное сопротивление. Индуктивное сопротивление. Транспозиция проводов. Активная проводимость. Явление короны. Емкостная проводимость. Зарядная мощность.

Расщепление фаз линии. Влияние расщепления фазы на параметры схемы замещения.

Погонные параметры и их порядок для линий различной конструкции и напряжения. Выбор схемы замещения линии в зависимости от ее конструкции и номинального напряжения.

Схемы замещения двухобмоточных трансформаторов. Определение параметров схемы замещения по паспортным данным. Потери холостого хода и нагрузочные потери активной и реактивной мощностей в трансформаторе.

Расщепление обмотки низкого напряжения трансформатора. Определение параметров схемы замещения трансформатора с расщепленной обмоткой. Схемы замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора.

Тема 2.3. Параметры и схемы замещения синхронных машин и нагрузок

(6 часов)

[2], с. 145…192; [5], с. 39…47

Синхронные генераторы, двигатели, компенсаторы. Основные аналитические выражения. Представление синхронных машин в расчетных схемах. Схемы замещения синхронных машин. Векторные диаграммы.

Приемник электроэнергии (электроприемник). Потребитель электроэнергии. Понятие об узле нагрузки. Комплексная нагрузка узлов, ее состав. Способы представления нагрузок в расчетных схемах. Статические характеристики типовой, обобщенной нагрузки по напряжению и частоте.

9

Тема 2.4. Схемы электрических сетей (10 часов) [2], с. 15…32; [5], с. 48…60

Схемы распределительных сетей напряжением до 35 кВ. Радиальные, магистральные, смешанные и петлевые сети. Резервированные сети. Схемы распределительных сетей напряжением 110...220 кВ.

Структура и схемы межсистемных передач переменного тока напряжением 330 кВ и выше. Способы повышения пропускной способности передач.

Структура и схемы межсистемных передач постоянного тока. Преобразовательные подстанции. Пропускная способность линий и передач постоянного тока.

Тема 2.5. Расчет установившихся режимов электрических сетей (16 часов) [2], с. 193…319; [5], с. 61…77

Расчетные режимы электрических сетей. Задачи расчета установившихся режимов. Упрощение расчетных схем. Приведение нагрузок к стороне высшего напряжения трансформаторов.

Расчет режима разомкнутой сети по напряжению и мощности нагрузки, заданных в конце сети. Векторная диаграмма напряжений. Продольная и поперечная составляющие падения напряжения. Потеря напряжения.

Расчет режима разомкнутой сети по напряжению, заданному в начале сети. Метод последовательных приближений. Определение напряжения на вторичной стороне трансформатора. Упрощения при расчетах электрических сетей напряжением ниже 35 кВ.

Расчет режима замкнутой (кольцевой) электрической сети напряжением 110...220 кВ. Представление замкнутой сети сетью с двухсторонним питанием. Расчет потоков мощности на головных участках замкнутой сети. Приведение замкнутой сети к расчету двух разомкнутых схем. Понятие об однородной и неоднородной замкнутой сети. Упрощения при расчете режима однородной замкнутой сети.

Тема 2.6. Основы регулирования напряжения в электрических сетях

(6 часов)

[2], с. 415…497; [5], с. 78…82

Основные показатели качества электрической энергии. ГОСТ 13109-97. Влияние качества электрической энергии на работу электроприемников. Централизованное и местное регулирование напряжения в электрических сетях. Средства регулирования напряжения в электрических сетях. Задачи регулирования в сетях различного напряжения.

10

Раздел 3. Электроснабжение

Тема 3.1. Общие сведения об электроснабжении (12 часов) [3], с. 15…96; [6], с. 4…17

Основные требования к электроснабжению. Понятие о системах электроснабжения. Особенности электроснабжения городов, промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства и транспортных систем.

Режимы нейтрали электрических сетей.

Тема 3.2. Приемники электрической энергии и расчетные нагрузки (14 часов) [3], с. 97…147; [6], с. 130…148

Основные технические характеристики электроприемников: номинальная мощность, напряжение, род и частота тока, требуемая степень надежности питания, потребление реактивной мощности, число фаз и степень симметрии электроприемника, вид вольтамперной характеристики (линейная, нелинейная), режим работы, подвижность.

Основные группы электроприемников по технологическому назначению: электропривод, электротермические установки, электрохимические установки, освещение, установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры, устройства искровой обработки, устройства контроля и испытания изделий.

Графики нагрузок. Виды графиков. Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок.

Расчетные электрические нагрузки. Методы расчета электрических нагру-

зок.

Тема 3.3. Экономика электроснабжения (8 часов) [3], с. 603…625

Общественная (народно-хозяйственная) и коммерческая эффективность. Дисконтирование. Норма дисконта. Показатели эффективности инвестиционных проектов: чистый доход, чистый дисконтированный доход, внутренняя норма доходности, сроки окупаемости (простой и с учетом дисконирования), индексы доходности.

Показатели, используемые при локальных технико-экономических расчетах в электроснабжении: простой срок окупаемости и приведенные затраты. Технико-экономическое сравнение вариантов. Учет ожидаемого ущерба от перерывов электроснабжения при сравнении вариантов.

11

Тема 3.4. Надежность электроснабжения (10 часов) [3], с. 165…171

Обеспечение надежности работы оборудования на стадиях его выбора, монтажа и эксплуатации. Выбор основного оборудования систем электроснабжения: трансформаторов, проводников (проводов, кабелей, шин), аппаратов распределительных устройств.

Схемы электроснабжения и понятие схемной надежности. Резервирование как способ обеспечения требуемой надежности электроснабжения. Накопители энергии.

Тема 3.5. Качество электрической энергии (8 часов) [3], с. 374…410; [6], с. 257…284

Свойства электрической энергии, определяющие ее качество. Виновники понижения качества электроэнергии. Электромагнитная совместимость. Электромагнитные помехи. Кондуктивные электромагнитные помехи. Федеральный закон об электромагнитной совместимости. Последствия снижения качества электрической энергии. Показатели качества электрической энергии и их нормирование.

Тема 3.6. Энергосбережение (8 часов) [3], с. 540…572; [6], с. 149…152

Основные направления энергосбережения. Потери энергии в электрических сетях и основные пути их снижения. Компенсация реактивной мощности как один из путей снижения потерь энергии в электрических сетях. Источники реактивной мощности и их размещение в системах электроснабжения.

Энергоменеджмент на промышленных предприятиях. Энергобалансы предприятий. Комплексный подход к сокращению электропотребления на предприятиях. Совершенствование работы общепромышленных систем и оборудования. Электросбережение путем совершенствования основных технологических процессов и оборудования.

Заключение (2 часа) [5], с. 83

Основные нормативные документы в электроэнергетике. Сведения из Интернета. Возможности персональных компьютеров. Адаптация специалиста в электроэнергетике в современных рыночных условиях.

12