Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования Квалификация (степень) выпускника: магистр
| Вид материала | Программа |
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 109.45kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 145.75kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 149.78kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 173.18kb.
- Магистерская программа: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 134.24kb.
- Программа вступительных испытаний для поступающих в магистратуру по направлению 140400, 76.6kb.
- Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация, 166.95kb.
- Программа учебной практики Направление подготовки 230700 Прикладная информатика Профиль, 203.25kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины история квалификация (степень) выпускника бакалавр, 953.8kb.
- Магистерская программа: Менеджмент в электроэнергетике Квалификация (степень) выпускника:, 125.54kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140400 - Электроэнергетика и электротехника
Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения "
| Цикл: | профессиональный | |
| Часть цикла: | базовая | |
| № дисциплины по учебному плану: | ИЭЭ; М2.1 | |
| Часов (всего) по учебному плану: | 216 | |
| Трудоемкость в зачетных единицах: | 6 | 1 семестр – 6 |
| Лекции | 54 часа | 1 семестр |
| Практические занятия | Практические занятия учебным планом не предусмотрены | |
| Лабораторные работы | 36 часов | 1 семестр |
| Расчетные задания, рефераты | 36 часов самостоят. работы | 1 семестр |
| Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 126 часов | |
| Экзамены | Экзамены учебным планом не предусмотрены | |
| Курсовые проекты (работы) | Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен | |
Москва - 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является изучение способов и технических средств релейной защиты и автоматики систем электроснабжения, обеспечивающее магистру возможность осуществлять профессиональную деятельность.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:
- способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);
- способностью и готовностью применять современные методы исследования проводить технические испытания и (или) научные эксперименты, оценивать результаты выполненной работы (ПК-6);
- способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-7);
- способностью формулировать технические задания, разрабатывать и использовать средства автоматизации при проектировании и технологической подготовке производства (ПК-10);
- готовностью выбирать серийное и проектировать новое электротехническое и электроэнергетическое оборудование (ПК-15);
- готовностью управлять проектами электроэнергетических и электротехнических установок различного назначения (ПК-16);
- способностью к внедрению достижений отечественной и зарубежной науки и техники (ПК-24);
- готовностью представлять результаты исследования в виде отчетов, рефератов, научных публикаций и на публичных обсуждениях (ПК-41);
- готовностью проводить экспертизы предлагаемых проектно-конструкторских решений и новых технологических решений (ПК-44);
- готовностью к составлению заявок на оборудование и запасные части и подготовке технической документации на ремонт (ПК-49);
- способностью к реализации различных форм учебной работы (ПК-51).
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования" направления 140400 – Электроэнергетика и электротехника
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Теоретические основы электротехники», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» и "Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий".
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной магистерской квалификационной работы.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
- принципы построения релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения (ОК-6);
- основные источники научно-технической информации по релейной защите и автоматизации систем электроснабжения (ОК-6, ПК-6);
- методы работы над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-15, ПК-16);
- схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15);
- общие принципы проектирования систем релейной защиты и автоматики, способы графического отображения объектов электрооборудования, схем и систем (ПК-16);
- методы составления заявок на оборудование и запасные части и подготовки технической документации на ремонт (ПК-49);
- современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-41).
Уметь:
- осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по тематике исследования (ОК-6);
- использовать современные технологии в своей предметной области (ПК-6);
- формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публичной защитой (ПК-41);
- участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-44);
- работать с технической и проектной документацией (ПК-15, ПК-16, ПК-41, ПК-49);
- участвовать в составлении научно-технических отчетов (ПК-41);
- участвовать в монтажных, наладочных, ремонтных и профилактических работах на объектах электроэнергетики (ПК-7);
- определять и сопоставлять возможные варианты выполнения релейной защиты и автоматики энергообъектов электроснабжения (ПК-10).
Владеть:
- методами расчета параметров срабатывания релейной защиты и автоматики энергообъектов систем электроснабжения и их оценки (ПК-10);
- навыками обобщения, анализа, восприятия информации, постановки цели и выбора путей ее достижения (ОК-6, ПК-24);
- готовностью к самостоятельной, индивидуальной, в том числе учебной, работе, (ПК-16, ПК-51).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.
| № п/п | Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | Всего часов на раздел | Семестр | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) | |||
| лк | пр | лаб | сам. | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Общие сведения о релейной защите и автоматике, требования к РЗА. | 6 | 1 | 2 | -- | -- | 4 | Опрос |
| 2 | Принципы выявления поврежденных элементов электроэнергетических систем. | 16 | 1 | 8 | -- | -- | 8 | Опрос |
| 3 | Защиты, устанавливаемые на линиях электропередачи разных классов напряжения. | 38 | 1 | 6 | -- | 12 | 20 | Опрос |
| 4 | Защиты, устанавливаемые на трансформаторах. | 26 | 1 | 6 | -- | 6 | 14 | Опрос |
| 5 | Защиты, устанавливаемые на генераторах электрических станций. | 30 | 1 | 8 | -- | 6 | 16 | Опрос |
| 6 | Защиты, устанавливаемые на электродвигателях. | 12 | 1 | 4 | -- | -- | 8 | Опрос |
| 7 | Автоматика в системах электроснабжения | 86 | 1 | 20 | -- | 12 | 54 | Опрос |
| | Зачет | 2 | 1 | -- | -- | -- | 2 | Защита расчетного задания |
| | Итого: | 216 | | 54 | -- | 36 | 126 | |
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции
1 семестр
1. Общие сведения о релейной защите и автоматике. Требования к РЗА.
Управление электроэнергетическими системами в аварийных ситуациях. Основные понятия, термины и определения, характеризующие свойства систем релейной защиты. Общие принципы построения систем релейной защиты и автоматики в нормативных документах. Основные требования к РЗА.
2. Принципы выявления поврежденных элементов электроэнергетических систем.
Виды повреждений в электроэнергетических системах. Векторные диаграммы и расчет токов короткого замыкания. Особенности расчета токов короткого замыкания для целей релейной защиты. Однофазные замыкания в цепях с глухозаземленной и изолированной нейтралью. Векторные диаграммы и расчет токов.
Первичные преобразователи тока и напряжения для релейной защиты. Конструкция и маркировка выводов трансформаторов тока. Схемы замещения, векторные диаграммы и погрешности трансформаторов тока. Схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и катушек реле. Коэффициент схемы.
Токовые защиты. Общие принципы построения токовых защит. Способы обеспечения селективной работы токовых защит. Защиты предохранителями. Селективные токовые отсечки. Неселективные токовые отсечки. Выбор параметров срабатывания токовых отсечек. Максимальные токовые защиты со ступенчатой характеристикой. Максимальные токовые защиты с зависимой от тока характеристикой. Токовые трехступенчатые защиты. Токовая направленная защита.
Дифференциальные защиты. Продольные и поперечные дифференциальные защиты. Ток небаланса. Выбор параметров срабатывания дифференциальных защит. Дистанционные защиты. Выбор сопротивлений срабатывания и оценка чувствительности дистанционных защит.
3. Защиты, устанавливаемые на линиях электропередачи разных классов напряжения
Защиты линий электропередачи. Виды защит, устанавливаемых на линиях электропередачи с напряжением 6-35 кВ. Токовые ступенчатые защиты. Защиты с зависимыми характеристиками срабатывания. Поперечные дифференциальные защиты. Селективные и неселективные защиты от однофазных замыканий на землю. Ближнее и дальнее резервное действие защит.
Особенности повреждений, возникающих на линиях электропередачи с напряжением 110-220 кВ. Дистанционные защиты. Защиты, реагирующие на ток нулевой последовательности. Дифференциально-фазные защиты.
Особенности режимов работы и повреждений линий электропередачи с напряжением 330 кВ и выше. Виды АПВ ВЛ СВН.
4. Защиты, устанавливаемые на трансформаторах
Возможные повреждения трансформаторов. Защиты, устанавливаемые на трансформаторах для выявления внутренних повреждений. Газовые защиты. Защиты трансформаторов от внешних коротких замыканий и перегрузок. Выбор параметров срабатывания защит.
Защиты, устанавливаемые на трансформаторах небольшой мощности (менее 6,3 МВА). Токовые отсечки и максимальные токовые защиты для выявления внутренних повреждений.
Защиты, устанавливаемые на крупных трансформаторах (мощностью более 6,3 МВА). Дифференциальные защиты трансформаторов. Токи небаланса. Выбор параметров срабатывания.
5. Защиты, устанавливаемые на генераторах электрических станций
Основные режимы работы генераторов, учитываемые при проектировании релейной защиты. Возможные повреждения генераторов. Виды защит, устанавливаемых на генераторах.
Защиты, устанавливаемые на турбогенераторах, работающих на сборные шины. Защиты от асинхронного хода. Защиты цепей возбуждения. Защиты от однофазных замыканий на землю.
Защиты, устанавливаемые на генераторах, работающих в блоке с трансформатором. Защиты блоков генератор-трансформатор. Особенности релейной защиты генераторов атомных электростанций.
Особенности режимов работы и возможные повреждения гидрогенераторов. Защиты, устанавливаемые на гидрогенераторах. Защиты, устанавливаемые на автономных генераторах и генераторах малых электростанций.
6. Защиты, устанавливаемые на электродвигателях
Требования ПУЭ к защитам электродвигателей. Виды защит, устанавливаемых на электродвигателях с номинальным напряжением выше 1 кВ. Схемы защит, выбор параметров срабатывания и проверка чувствительности защит.
Защиты электродвигателей с номинальным напряжением ниже 1000 В. Схемы защит и выбор параметров срабатывания. Совмещение функций нескольких защит в одном устройстве
7. Автоматика в системах электроснабжения
Виды и назначение автоматики энергосистем. Средства противоаварийной автоматики. Назначение АПВ, требования к АПВ, виды АПВ.
АПВ линий с односторонним и с двухсторонним питанием. Схемы АПВ. Ускорение защит до и после АПВ.
Автоматическое включение резерва. Виды АВР. АВР на секционном выключателе. Схема АВР.
Токовое и фазовое компаундирование с корректором напряжения. Форсировка возбуждения. Регуляторы возбуждения сильного действия.
Регулирование напряжения и реактивной мощности. АРКТ трансформаторов. Синхронные компенсаторы, батареи конденсаторов, СТК, управляемые реакторы, СТАТКОМ. Гибкие линии электропередач.
Регулирование активной мощности в нормальных и аварийных режимах. Средства противоаварийной автоматики.
Автоматическая частотная разгрузка.
Автоматическое включение генератора на параллельную работу. Способы синхронизации. Синхронизаторы.
Режимы работы, релейная защита и автоматика управляемых реакторов.
4.2.2. Практические занятия
Практические занятия учебным планом не предусмотрены.
4.3. Лабораторные работы
1 семестр
№ 1. МТЗ с независимой характеристикой выдержки времени
№ 2. МТЗ с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени
№ 3. Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора
№ 4. Устройство токового компаундирования с корректором напряжения
№ 5. Автоматическое повторное включение
№ 6. Автоматическая частотная разгрузка.
4.4. Расчетные задания
1 семестр
Расчеты параметров срабатывания релейной защиты в электрической сети 6-35 кВ (при разных вариантах схем и параметров основных элементов).
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций и лекций с использованием компьютерных презентаций.
Лабораторные работы выполняются на специализированных лабораторных стендах.
Самостоятельная работа включает подготовку к лекциям, тестам и контрольным работам, выполнение расчетного задания, оформление отчетов о лабораторных работах, подготовку к зачету.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита выполненных расчетных заданий и отчетов о самостоятельной работе в устной или письменной форме.
Аттестация по дисциплине – зачет.
Оценка за освоение дисциплины, определяется как интегральная оценка знаний, умений и навыков, продемонстрированных на зачете.
В приложение к диплому вносится оценка за зачет в 1 семестре.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
1. Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 526 с.
2. Чернобровов Н.В. Релейная защита энергетических систем/ Н.В.Чернобровов, В.А.Семенов. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 800 с.
3. Басс Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем/ Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев. – М.: Изд. МЭИ, 2006.- 296 с.
4. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения/ В. А. Андреев. - М.: Высшая школа, 2006. - 636
б) дополнительная литература:
1. Правила устройства электроустановок / М-во энергетики РФ. – 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 640 с.
2. Булычев А.В. Релейная защита в распределительных электрических сетях: Пособие для практических расчетов/ А.В. Булычев, А.А.Наволочный. – М.: ЭНАС, 2011. – 204 с.
3. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М.А. Шабад. – СПб.: ПЭИПК, 2008. - 350 с.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. www.rza.org.ua
2. www.electrolibrary.info/bestbooks/b_rza.htm
б) другие:
Каталоги и рекламные материалы фирм, производящих оборудование для релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем: АВВ, Siemens, ВНИИР, Экра, Радиус, Механотроника, Бреслер и др.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов учебных лабораторий для проведения лабораторных работ.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника.
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
д.т.н., доцент Долгополов А.Г.
"СОГЛАСОВАНО":
Зав. кафедрой "Электроэнергетические системы"
к.т.н., доцент Шаров Ю.В.
"УТВЕРЖДАЮ":
Зав. кафедрой Релейная защита
и автоматизация энергосистем
д.т.н. профессор Дьяков А.Ф.