23. Проектирование электрических систем

Наименование модуля:

Модуль 23: Проектирование электрических систем

Элементы модуля:

Элективные дисциплины

Электротехническое оборудование
Электромеханика
Режимы энергетических систем
Оборудование для измерения данных
Инженерные измерения
Датчики технологического процесса
Преобразователи измерительных сигналов
Промышленный источник питания

Семестр обучения:

5

Ответственный за модуль:

Гаголина О.С.

Преподаватели:

Электротехническое оборудование – Кашевкин А.А. 
Электромеханика – Гаголина О.С.
Режимы энергетических систем - Гаголина О.С.
Оборудование для измерения данных – Дарий Ю.М. 
Инженерные измерения – Герасимова Ю.В. 
Датчики технологического процесса- Дарий Е.М.
Преобразователи измерительных сигналов – Зыкова Н.В. 
Промышленное электроснабжение - Кашевкин А.А.

Язык:

Русский, казахский

Связь с куррикулумом:

Электроэнергетика (Ба)

Число часов в неделю и в семестр:

5 семестр: часов в неделю – 24 (лекций-3;практических занятий-2; лабораторных занятий-3; СРО -16);

в семестр – 360.

Рабочая нагрузка:

Аудиторная нагрузка: 120 часов

Внеаудиторная нагрузка: 240 часов

Итого: 360 часов

Кредитные пункты:

12 ECTS

Условия для проведения экзаменов:

Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 50 баллов из 100 отводимых на каждую дисциплину модуля

Рекомендуемые условия:

Модули: Электростанции и подстанции, Основы эксплуатацииоборудования, Электротехника

Предполагаемые результаты обучения:

Знать: основные характеристики используемого электрооборудования; принципы построения и эксплуатации основных типов устройств релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем; принципы работы измерительных приборов, основы теории погрешностей, методы измерения электрических и неэлектрических величин; теория преобразования физических величин и принципы основы построения измерительных преобразователей; основные свойства, необходимые для анализа и расчета систем электроснабжения промышленных предприятий

Уметь: выбирать потенциальный источник питания для работы в энергосистеме или для нужд конечного пользователя; сформулировать основные технические требования к выбору энергетического оборудования; применять и выбирать элементы релейной защиты и автоматики; выбирать измерительное устройство с заданными метрологическими характеристиками для измерения основных электрических величин; определить обрабатывать результаты измерений аналоговых и цифровых устройств, использовать виртуальные устройства в среде LabVIEW; выбирать датчики для контрольно-измерительных приборов, использовать преобразователи сигналов в зависимости от специфики измерительной задачи.

Владеть навыками: к основным характеристикам используемого электрооборудования, анализу режимов работы электроснабжения и электрооборудования электрооборудования; использовать современные измерительные технологий и их информационное обеспечение; экспериментировать в области измерений различных величин и параметров электрическими методами; расчетать системы электроснабжения предприятий различных отраслей промышленности.

Демонстрировать способность: разработка, внедрение и ввод в эксплуатацию электростанций, электрических систем и сетей; использование современных измерительных технологий и различных типов датчиков применительно к технологическим процессам энергообъектов; проектирование систем электроснабжения предприятий.

Содержание:

Электротехническое оборудование

Электротермические установки сопротивления. Установки индукционного нагрева. Установки диэлектрического нагрева. Дуговые печи. Электролизные промышленные установки. Плазменные промышленные установки. Источники оптического излучения (тепловые, газоразрядные, импульсные, лазеры). Световые приборы. Пускорегулирующая аппаратура. Светотехнические установки. Нормирование осветительных установок. Эксплуатация осветительных установок. Освещение производственных помещений, общественных зданий. Наружное освещение городов.

Электромеханика

Микромашины переменного тока, микромашины постоянного тока, вращающиеся трансформаторы и сельсины.

Режимы энергетических систем

Построение электроэнергетических систем, режимы работы энергетических систем, определение режимных параметров, определение потерь мощности и энергии в системах. Влияние качества электроэнергии на работу энергосистем.

Инженерные измерения

Классификация средств измерений. Структурные схемы измерительных приборов. Компоненты и составные части измерительных приборов. Магнитоэлектрические устройства, выпрямители и термоэлектрические системы, электромагнитные и электродинамические системы. Измерительные преобразователи параметров переменных токов и напряжений. Электронные измерительные приборы. Измерение напряжения в постоянном, переменном напряжении и токе на низких и высоких частотах. Метрология осциллографических измерений. Аналоговые методы и средства записи.

Датчики технологического процесса

Основные понятия о преобразователях физических величин и их классификация, Физические основы датчиков, Резистивные датчики, Полупроводниковые фотодатчики, Гальваномагнитные датчики, термоэлектрические датчики, пьезоэлектрические датчики, Емкостные датчики.

Преобразователи измерительных сигналов

Первичные преобразователи (генератор и параметрические датчики), вторичные преобразователи (усилители, делители напряжения и мосты, фазометры и частотомеры) и ADC. Принципы работы, функции преобразования и особенности применения. Мощность, информация и другие критерии для согласования первичных преобразователей с объектом измерения.

Промышленный источник питания

Основные понятия о системах электроснабжения, основное электрооборудование силовых подстанций, схемы электрических соединений в системе электроснабжения, внутризаводское электроснабжение, внутризаводское промышленное электроснабжение, электрические нагрузки, энергопотребление и потери, параметры электрических сетей и их нормальные режимы, компенсация реактивной мощности в энергосистеме система электроснабжения, короткие замыкания в системах электроснабжения, подбор устройств и проводников системы электроснабжения объектов напряжением выше 1 кВ, подбор электрооборудования напряжением до 1 кВ, качество электроэнергии в системах электроснабжения объектов, автоматики и релейной защиты

Форма экзамена:

Комплексный экзамен, включающий:

Электротехническое оборудование – экзамен в свободной форме
Промышленное электроснабжение – экзамен в свободной форме
Электромеханика – письменный контрольный экзамен
Режимы энергетических систем - письменный контрольный экзамен
Оборудование для измерения данных - письменный контрольный экзамен
Инженерные измерения - письменный контрольный экзамен
Датчики технологического процесса - компьютерное тестирование
Преобразователи измерительных сигналов - компьютерное тестирование

Технические / мультимедийные средства:

Мультимедийный комплекс.

Лаборатория «Электроэнергетика»

Лаборатория «Электроснабжение и монтаж электрооборудования»

Литература:

1. Дж.Твайдел. Возобновляемые источники энергии. М, 2000.

2. Л.И.Куперман. Вторичные энергоресурсы и энерготехнологическое комбинирование  промышленности. Киев, 2006.

3. Острейковский В.А. Теория надежности. М.: Высшая школа. 2003.

4. Шеховцов В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование. - М: Форум: Инфра-М, 2008.

5. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г. М. Кнорринг, И. М. Фадин, В. Н. Сидоров. - СПб.: Энергоатомиздат, 2002.

6. В.Н.Сажин «Электрические системы и сети», конспект лекций АИЭС, 2004.

7. К.К.Тохтибакиев «Электрические системы и сети». Методы расчета потерь электроэнергии и их нормирование. Учебное пособие, Алматы, 2005.

8. Э. Г. Атамалян. Приборы и методы измерения Электрические величины. - М.: Дрофа, 2005;

9. Г. Г. Раннев. Методы и инструменты измерения. - М: Академия, 2004;

10. Б. В. Дворяшин. Метрология и радиоизмерения. - М: Академия, 2005;

11. А. Ф. Котюк. Датчики в современных измерениях. – М.: Радиои связь, Горячая линия - Телеком, 2006.

12. Р. Г. Джексон. Новейшие датчики. – М.: Техносфера, 2008.

13. Б. И. Кудрин. Промышленный источник питания. - М.: Интернет-инжиниринг,2005.

14. В. П. Шеховцов. Расчет и проектирование источника питания Схемы. - М.: Форум: Инфра-М, 2004.