Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части (код 3.П) профессионального цикла дисциплин (код Б3).
Данная дисциплина базируется на фундаментальных общих математических и естественнонаучных дисциплинах учебного плана: физике, высшей математике, теоретической механике, теоретических основах электротехники, электрических машинах и др.
Она будет использована при изучении дисциплин специализации: «Эксплуатация электроэнергетических систем» и «Надежность электроснабжения»; курсовом и дипломном проектировании.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Средства коммутации электрической энергии»
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:
профессиональных (ПК):
– готовностью работать над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и их компонентов (ПК-8);
– способностью разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9);
– готовностью использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);
– способностью использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока(ПК-11);
– способностью графически отображать геометрические образы изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-12);
|
|
|
– способностью оценивать механическую прочность разрабатываемых конструкций (ПК-13);
– готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);
– способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);
– способностью рассчитывать режимы работы электроэнергетических установок различного назначения, определять состав оборудования и его параметры, схемы электроэнергетических объектов (ПК-16);
– готовностью разрабатывать технологические узлы электроэнергетического оборудования (ПК-17);
– способностью анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-28);
– способностью определять стоимостную оценку основных производственных ресурсов (ПК-29);
– способностью к решению конкретных задач в области организации и нормирования труда (ПК-30);
– готовностью систематизировать и обобщать информацию по использованию и формированию ресурсов предприятия (ПК-31);
– готовностью к кооперации с коллегами и работе в коллективе, к организации работы малых коллективов исполнителей (ПК-32);
|
|
|
– способностью к обучению на втором уровне высшего профессионального образования, получению знаний по одному из профилей в области научных исследований и педагогической деятельности (ПК-33);
– способностью координировать деятельность членов трудового коллектива (ПК-34);
– готовностью обеспечивать соблюдение производственной и трудовой дисциплины (ПК-35);
– готовностью контролировать соблюдение требований безопасности жизнедеятельности (ПК-36);
– готовностью обеспечивать соблюдение заданных параметров технологического процесса и качество продукции (ПК-37);
– способностью к монтажу, регулировке, испытаниям и сдаче в эксплуатацию электроэнергетического и электротехнического оборудования(ПК-46);
– готовностью к наладке и опытной проверке электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-47);
– готовностью к проверке технического состояния и остаточного ресурса оборудования и организации профилактических осмотров и текущего ремонта (ПК-48);
– готовностью к приемке и освоению нового оборудования (ПК-49);
– готовностью к составлению заявок на оборудование и запасные частии подготовке технической документации на ремонт (ПК-50);
|
|
|
– готовностью к составлению инструкций по эксплуатации оборудования и программ испытаний (ПК-51).
В результате изучения дисциплины студенты должны:
1. Знать:
· схемы и основное коммутационное оборудование электроэнергетического хозяйства объектов;
2. Уметь:
· применять, эксплуатировать и производить выбор коммутационных аппаратов;
3. Владеть:
· методами обоснованного выбора различного коммутационного электротехнического оборудования низкого и высокого напряжений.
Содержание и структура дисциплины
Содержание разделов дисциплины
1. Общие сведения об электрических и электронных аппаратах
1.1. Предмет и задачи изучения дисциплины, её значение для подготовки дипломированных специалистов по направлению 140200 «Электроэнергетика». Понятие об электрическом и электронном аппарате
1.2. Электрический и электронный аппараты как средства управления режимами работы, защиты и регулирования параметров системы электроснабжения и управления автоматизированным электроприводом; электромеханические аппараты автоматики, управления, распределительных устройств (РУ) и релейной защиты
|
|
|
1.3. Расположение электрических и электронных аппаратов в установке по производству, распределению и потреблению электрической энергии
1.4. Требования, предъявляемые к электрическим и электронным аппаратам
1.5. Особенности схем электроустановок и общие требования к их выполнению
2. Основы теории электрических аппаратов
2.1. Свойства электрической дуги и условия её гашения
2.1.1. Свойства дугового разряда
2.1.2. Вольтамперные характеристики электрической дуги
2.1.3. Условия гашения дуги постоянного тока
2.1.4. Энергия, выделяемая в дуге
2.1.5. Условия гашения дуги переменного тока
2.1.6. Способы гашения электрической дуги
2.1.7. Дугогасительные устройства постоянного и переменного тока.
2.1.8. Применение полупроводниковых приборов для облегчения гашения дуги
2.2. Электрические контакты
2.2.1. Общие сведения
2.2.2. Режимы работы контактов
2.2.3. Материалы контактов
2.2.4. Конструкция твёрдо-металлических контактов
2.2.5. Жидкостно-металлические контакты
2.2.6. Расчёт контактов аппаратов
2.3. Электродинамические усилия в электрических аппаратах
2.3.1. Общие сведения
2.3.2. Методы расчёта электродинамических усилий
2.3.3. Усилия между параллельными проводниками.
2.3.4. Усилия и моменты, действующие на взаимно перпендикулярные проводники
2.3.5. Усилия в витке, катушке и между катушками
2.3.6. Усилия в месте изменения сечения проводника
2.3.7. Усилия при наличии ферромагнитных частей
2.3.8. Электродинамические усилия при переменном токе
2.3.9. Электродинамическая стойкость электрических аппаратов
2.3.10. Расчёт динамической стойкости шин
2.4. Нагрев электрических аппаратов
2.4.1. Общие сведения
2.4.2. Активные потери энергии в аппаратах
2.4.3. Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности
2.4.4. Установившийся режим нагрева
2.4.5. Нагрев аппаратов в переходных режимах
2.4.6. Нагрев аппаратов при коротком замыкании
2.4.7. Допустимая температура различных частей электрических аппаратов
2.4.8. Термическая стойкость электрических аппаратов
3. Контактные коммутационные аппараты низкого напряжения
3.1. Электромагнитные контакторы переменного тока
3.
3.1.
3.1.1. Назначение контакторов
3.1.2. Классификация контакторов
3.1.3. Область применения контакторов
3.1.4. Узлы контактора и принцип его действия; физические явления, происходящие в электрическом аппарате
3.1.5. Параметры контакторов
3.1.6. Контакторы переменного тока, их конструкция и основные параметры
3.1.6.1. Контактная система
3.1.6.2. Электромагнитные системы: физические явления, происходящие в электрических аппаратах
3.1.6.3. Конструкция контакторов переменного тока
3.1.6.4. Контакторы серии КТ6600
3.1.6.5. Контакторы серии КТ64 и КТ65
3.1.6.6. Контакторы серии МК
3.1.6.7. Контакторы переменного тока на напряжение 1140 В.
3.1.6.8. Вакуумные контакторы
3.1.6.9. Выбор контакторов
3.2. Электромагнитные контакторы постоянного тока
3.2.1. Режимы работы контакторов, физические явления, происходящие в электрических аппаратах
3.2.2. Контакторы постоянного тока, их конструкция и основные параметры
3.2.3. Контакторы серии КПВ-600
3.2.4. Контакторы типа КТПВ-600
3.2.5. Контакторы типа КМВ. Контакторы серии КП81
3.2.6. Выбор электрических аппаратов
3.3. Пускатели магнитные
3.3.1. Назначение магнитных пускателей
3.3.2. Основные требования и условия работы; физические явления, происходящие в электрических аппаратах
3.3.3. Конструкция и схема включения
3.3.4. Магнитные пускатели серии ПМЛ
3.3.5. Пускатели серии ПМА
3.3.6. Нереверсивные пускатели
3.3.7. Схема включения нереверсивного пускателя
3.3.8. Реверсивный магнитный пускатель
3.3.9. Схема включения реверсивного пускателя
3.3.10. Выбор и применение магнитных пускателей
4. Электромагнитные и герконовые реле
4.1. Электромагнитные реле
4.1.1. Назначение и область применения реле
4.1.2. Классификация реле
4.1.3. Принцип действия и устройство электромагнитных реле, физические явления в электрических аппаратах
4.1.4. Основные характеристики и параметры реле
4.1.5. Требования, предъявляемые к реле
4.1.6. Согласование тяговых и противодействующих характеристик реле
4.1.7. Электромагнитные реле тока и напряжения для защиты энергосистем, управления и защиты электропривода
4.1.8. Выбор максимально-токовых реле
4.2. Герконовые реле (ГР)
4.2.1. Назначение, принцип действия и устройство геркона; физические явления в электрическом аппарате
4.2.2. Основные параметры герконового реле
4.2.3. Конструкции герконовых реле
4.2.4. Реле тока на герконе
4.2.5. Поляризованные ГР
4.2.6. Управление герконом с помощью ферромагнитного экрана
4.2.7. ГР с магнитной памятью
4.2.8. Конструкция герконов
4.2.9. Силовые герконы
4.2.10. Расчёт обмотки геркона
4.2.11. Выбор герконов и герконовых реле
5. Тяговые электромагниты и электромагнитные тормоза
5.1. Тяговые электромагниты
5.1.1. Основные понятия, физические явления в электрических аппаратах
5.1.2. Энергия магнитного поля и индуктивность системы
5.1.3. Работа, производимая якорем электромагнита при перемещении
5.1.4. Вычисление сил и моментов электромагнита
5.1.5. Электромагниты переменного тока
5.1.6. Короткозамкнутый виток
5.1.7. Статические тяговые характеристики электромагнитов
5.1.8. Выбор, применение и эксплуатация тяговых электромагнитов
5.2. Тормозные устройства
5.2.1. Динамические характеристики электромагнитов.
5.2.2. Уравнение движения подвижной системы
5.2.3. Замедление и ускорение действия электромагнита
5.2.4. Тормозные устройства, физические явления в электрических аппаратах
5.2.5. Поляризованные электромагнитные системы
5.2.6. Выбор тормозных устройств
6. Предохранители и автоматы
6.1. Предохранители низкого напряжения
6.1.1. Назначение, принцип действия и устройство предохранителя; физические явления в электрическом аппарате
6.1.2. Параметры предохранителя
6.1.3. Конструкция предохранителей
6.1.4. Предохранители с гашением дуги в закрытом объёме
6.1.5. Предохранители с мелкозернистым наполнителем (серии ПН-2, ПРС)
6.1.6. Предохранители с жидкостно-металлическим контактом
6.1.7. Быстродействующие предохранители для защиты полупроводниковых приборов
6.1.8. Предохранитель - выключатель
6.1.9. Выбор предохранителя для защиты электродвигателя и полупроводниковых устройств
6.2. Автоматические воздушные выключатели (автоматы)
6.2.1. Назначение, классификация и область применения автоматов
6.2.2. Требования, предъявляемые к автоматам
6.2.3. Узлы автомата и принцип его действия, физические явления в электрическом аппарате
6.2.4. Основные параметры
6.2.5. Универсальные и установочные автоматы
6.2.6. Быстродействующие автоматы
6.2.7. Автоматы для гашения магнитного поля мощных генераторов
6.2.8. Выбор автоматических воздушных выключателей
7. Коммутационные аппараты высокого напряжения (ВН)
7.1. Выключатели переменного тока высокого напряжения
7.1.1. Назначение выключателей ВН
7.1.2. Основные параметры
7.1.3. Требования, предъявляемые к выключателям
7.1.4. Классификация выключателей
7.1.5. Принцип действия и устройство высоковольтных выключателей, физические явления в электрическом аппарате
7.1.6. Баковые масляные выключатели
7.1.7. Маломасляные выключатели
7.1.8. Приводы масляных выключателей
7.1.9. Воздушные выключатели
7.1.10. Элегазовые выключатели
7.1.11. Вакуумные выключатели
7.1.12. Электромагнитные выключатели
7.1.13. Выключатели нагрузки
7.1.14. Выбор выключателей ВН
7.2. Разъединители
7.2.1. Назначение разъединителей
7.2.2. Требования, предъявляемые к разъединителям
7.2.3. Классификация разъединителей
7.2.4. Принцип действия, устройство и основные параметры разъединителей, физические явления в электрических аппаратах
7.2.5. Разъединители для внутренней установки
7.2.6. Разъединители для наружной установки
7.2.7. Блокировка разъединителей и выключателей
7.2.8. Выбор разъединителей
7.3. Отделители и короткозамыкатели
7.3.1. Назначение и принцип действия короткозамыкателей и отделителей, физические явления в электрических аппаратах.
7.3.2. Конструкция короткозамыкателей и отделителей
7.3.3. Основные параметры
7.3.4. Выбор короткозамыкателей и отделителей
7.4. Токоограничивающие реакторы
7.4.1. Назначение, область применения и принцип работы реактора, физические явления в электрическом аппарате
7.4.2. Основные параметры реактора
7.4.3. Бетонные реакторы
7.4.4. Масляные реакторы
7.4.5. Сдвоенные реакторы
7.4.6. Выбор реакторов
7.5. Разрядники
7.5.1. Назначение, область применения разрядников
7.5.2. Требования, предъявляемые к разрядникам
7.5.3. Основные параметры разрядников
7.5.4. Конструкции разрядников, физические явления в электрических аппаратах
7.5.5. Трубчатые разрядники, физические явления в электрическом аппарате.
7.5.6. Вентильные разрядники, физические явления в электрическом аппарате
7.5.7. Разрядники постоянного тока, физические явления в электрическом аппарате
7.5.8. Ограничители напряжений, физические явления в электрических аппаратах
7.5.9. Выбор разрядников.
7.6. Предохранители высокого напряжения
7.6.1. Назначение предохранителей
7.6.2. Требования, предъявляемые к предохранителям ВН
7.6.3. Принцип действия, устройство и основные параметры предохранителей ВН, физические явления в электрических аппаратах
7.6.4. Предохранители с мелкозернистым наполнителем серий ПК и ПКТ
7.6.5. Предохранители серии ПКТН
7.6.6. Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги
7.6.7. Выбор предохранителей ВН
8. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
8.1. Измерительные трансформаторы тока (ТТ)
8.1.1. Назначение, принцип действия, схема включения трансформатора тока
8.1.1. Основные параметры трансформаторов тока
8.1.2. Режимы работы трансформаторов тока
8.1.3. Конструкция и принцип действия трансформаторов тока, физические явления в электрическом аппарате
8.1.4. Выбор трансформаторов тока
8.2. Измерительные трансформаторы напряжения (ТН)
8.2.1. Назначение и основные параметры ТН
8.2.2. Принцип действия ТН, физические явления в электрическом аппарате
8.2.3. Схема включения однофазного ТН
8.2.4. Погрешности ТН. Конструкция ТН
8.2.5. Выбор трансформаторов ТН
9. Электронные и микропроцессорные аппараты управления как средства управления режимами работы, защиты и регулирования параметров системы; физические явления в электронных аппаратах
9.1. Бесконтактные коммутирующие и регулирующие устройства переменного тока (БКРПУ)
9.1.1. Современные подходы при создании коммутационных аппаратов низкого напряжения и перспективы их совершенствования
9.1.2. Пускатели тиристорные серии ПТ, ПТТ
9.1.3. Тиристорные пусковые устройства МРН-М и УПТ-2 для электродвигателей мощностью до 100 кВт
9.1.4. Тиристорные коммутаторы серии КПТ
9.1.5. Тиристорные станции управления серии ПТУ с динамическим торможением и реверсом
9.1.6. Тиристорный регулятор мощности
9.1.7. Тиристорный регулятор напряжения
9.1.8. Выбор и применение бесконтактных коммутирующих и регулирующих устройств переменного тока(БКРПУ)
9.2. Микропроцессоры и электронные управляющие машины
9.2.1. Общие сведения
9.2.2. Функциональная схема ЭВМ
9.2.3. Электронные и микропроцессорные аппараты, их классификация и физические явления в них
9.2.4. Функциональная схема управления электродвигателем постоянного тока с помощью микропроцессора
9.3. Полупроводниковые и гибридные электрические аппараты
9.3.1. Общие сведения
9.3.2. Реле тока с выдержкой времени, зависящей от тока
9.3.3. Реле защиты от замыкания на землю
9.3.4. Реле защиты асинхронных двигателей
9.3.5. Трёхфазные реле напряжения
9.3.6. Полупроводниковые реле времени
9.3.7. Цифровые реле времени
9.3.8. Применение оптоэлектронных приборов в электрических аппаратах
9.4. Силовые полупроводниковые преобразователи с коммутацией от сети
9.4.1. Однофазные управляемые выпрямители
9.4.2. Коммутация тока и внешние характеристики однофазных управляемых выпрямителей
9.4.3. Трёхфазные управляемые выпрямители
9.4.4. Энергетические характеристики управляемых выпрямителей
9.4.5. Ведомые сетью инверторы
9.4.6. Высшие гармонические первичного тока управляемых выпрямителей и ведомых сетью инверторов
9.4.7. Непосредственные преобразователи частоты
9.5. Преобразователи постоянного напряжения
9.5.1. Одноплечевой широтно-импульсный преобразователь (ШИП) с симметричным законом управления
9.5.2. Мостовой широтно-импульсный преобразователь
9.5.3. Энергетические характеристики широтно-импульсных преобразователей
9.5.4. Импульсные источники питания постоянного тока
9.5.5. Энергетические характеристики импульсных источников питания
9.6. Автономные инверторы
9.6.1. Однофазные автономные инверторы
9.6.2. Трёхфазные автономные инверторы
9.6.3. Гармонический состав выходного напряжения трёхфазного инвертора
9.6.4. Трёхфазные тиристорные автономные инверторы
9.6.5. Многоуровневые инверторы
9.6.6. Выпрямительный режим работы автономных инверторов
9.6.7. Основные характеристики инверторов
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!