sdf05Программа дисциплины. К г э у

• Название: К г э у
• Дата: 29.05.2019
• Размер: 114 Kb.
• Имя файла: sdf05Программа дисциплины.doc
• Тип: Программа дисциплины; #79426

К Г Э У

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

СОГЛАСОВАНО: УТВЕРЖДАЮ:

Начальник учебно-методического Проректор по учебной работе

управления

__________ ___________________ ____________ _________________

^{подпись расшифровка подписи подпись расшифровка подписи}

«_____» _______________ 200__ г. «_____» _______________ 200__ г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

СД.Ф.05 "Испытательные и электрофизические установки

высокого напряжения"

______________________________________________________________________

^{(указывается индекс и наименование дисциплины согласно учебному плану в соответствии с ГОС ВПО)}

по направлению подготовки (специальности) _______________________________

^{(указывается код и наименование)}

140201 "Высоковольные электроэнергетика и электротехника"
форма обучения __очная___________

^{(очная, очно-заочная, заочная)}

Состав программы учебной дисциплины

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина "Испытательные и электрофизические установки высокого напряжения" является одной из основных дисциплин специальной подготовки дипломированных специалистов направления 140200 по специальности 140201 согласно ГОС 2000 г. Целью дисциплины является обучение студентов: 1) устройству конструкций и электрических схем установок высокого напряжения (ВН): а)- постоянного ВН, б)-переменного ВН промышленной частоты, в)-импульсного напряжения и тока; 2) измерению высоких напряжений и токов с помощью измерительных трансформаторов, разрядников, делителей напряжения, нетрадиционных методов измерений.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Студенты должны знать принципы работы, конструкцию и назначение установок высокого напряжения; знать принципы их расчета и конструирования; схемы включения и устройство накопителей электрической энергии, область их применения, конструкции различного рода коммутаторов высоких напряжений (ВН), устройств получения и регулирования постоянного, переменного с промышленной частотой и импульсных ВН. Знать различные способы измерения высоких напряжений и токов.

Студенты должны уметь проводить испытания высоковольтного оборудования, обрабатывать полученные экспериментальные данные, рассчитывать режимы работы испытательных установок, обеспечивать безопасность проведения работ под высоким напряжением.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		7
1	2	3
ОБЩАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ	120/36	120/36
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ	72/24	72/24
Лекции	36	36
Практические занятия	18/18	18/18
Семинары
Лабораторные работы	18/6	18/6
и(или) другие виды аудиторных занятий
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА	48	48
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы	12/12	12/12
Реферат
и(или) другие виды самостоятельной работы	36	36
ВИД ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ (ЗАЧЕТ, ЭКЗАМЕН)		Э

Примечание: В графах 2, 3, 4, 5, 6, 7 через дробь от общего количества часов указываются часы, отводимые на занятия с использованием персональных компьютеров.

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

N п/п	Раздел дисциплины	Лекции (номера)	Практич (семин.) занятия (номера)	Лабора- торные работы (номера)
7 СЕМЕСТР
1	Испытательные установки промышленной частоты.	1,2,3		1,2
2	Испытательные и электрофизические установки постоянного напряжения.	4,5	1	3
3	Испытательные и электрофизические установки импульсных напряжений	6-12	2-5	4
4	Измерение высоких напряжений и сильных токов	13-18	6-9	5

4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1

Испытательные установки промышленной частоты

Получение постоянных напряжений и напряжений промышленной частоты. Нормы и установки для испытания электрической прочности изоляции. Требования к форме испытательного напряжения, скорости подъема ВН, ёмкости объекта, величине тока, мощности испытательной установки. Общая схема испытательной установки ВН и ёе схема управления. Типы регуляторов напряжения: омические, автотрансформаторы, трансформаторы с подвижными вторичными обмотками, генераторы.

Испытательные установки промышленной частоты. Типы испытательных трансформаторов и их конструктивные особенности. Каскадные схемы соединения трансформаторов. Резонансные схемы.

Раздел 2

Испытательные установки постоянного высокого напряжения

Источники постоянных высоких напряжений. Испытательные установки постоянного напряжения. Однополупериодные, двухполупериодные, мостиковые схемы выпрямления напряжения. Сглаживание пульсирующего напряжения. Схема удвоения напряжения. Умножители напряжения, каскадные схемы. Ленточные электростатические генераторы. Роторные генераторы.

Раздел 3

Испытательные и электорофизические установки импульсных напряжений

Генераторы импульсных напряжений (ГИН). Общая схема ГИН. Однорядная и двухрядная схемы. Схема Аркадьева-Маркса и схема Фитца. Назначение отдельных элементов схемы. Порядок расчета элементов и выбор конструкции ГИН. ГИН лестничного, этажерочного, башенного и колонного типов. Конструкция, преимущества и недостатки. Конструкция зарядных, демпфирующих, разрядных сопротивлений и их величины. Индуктивность элементов схем и способы ее уменьшения. Емкость в ударе. Влияние емкости элементов по отношению к земле на параметры схемы.

Генераторы импульсных испытательных токов (ГИТ). Общая схема ГИТ. Назначение отдельных элементов схемы. Порядок расчета и выбор элементов конструкции ГИТ. Влияние индуктивности элементов на параметры импульса и компоновка ГИТ. Расчет индуктивности шинопроводов, кабелей, разрядников, разрядного контура. Фронтовые и предохранительные сопротивления.

Генераторы прямоугольных импульсов и другие установки ВН

Двухпроводная формирующая линия, коаксиальная формирующая линия, полосковая линия, спиральный генератор, синтетическая LC- формирующая линия. Форма прямоугольного импульса, его характеристики, возникновение прямоугольных импульсов в электрических сетях.

Колебательный контур Горева и синтетические схемы для испытания силовых выключателей. Ударные и взрывные генераторы токов.

Индуктивные накопители энергии и схемы установок с ними.

Коммутация высоких напряжений и токов. Разрядники. Коммутаторы. Назначение и основные характеристики. Конструкция различных коммутаторов: щелевые разрядники, тиратроны с холодным и подогреваемым катодом, криотроны, игнитроны, тригатроны и т.п.

Раздел 4

Измерение высоких напряжений и сильных токов

Измерение высоких напряжений. Измерительные трансформаторы напряжения. Шаровые разрядники. Общие требования к проведению измерений напряжения шаровыми разрядниками. Погрешности измерений. Делители напряжения. Омические, емкостные и смешанные делители. Конструктивное исполнение делителей. Погрешности измерения постоянных, переменных и импульсных напряжений. Коэффициент деления и реакция на прямоугольный импульс. Область применения. Электростатические и индукционные вольтметры. Их конструкция, область применения и погрешности измерения. Измерение максимальных значений импульсного напряжения. Нетрадиционные измерения ВН.

Измерение импульсных токов. Шунты: бифилярные, дисковые, трубчатые, коаксиальные. Основные погрешности шунтов. Методы измерения импульсных токов, основанные на магнитных эффектах: пояс Роговского, измерительные трансформаторы тока, ячейка Фарадея, датчики Холла. Конструктивное исполнение, область применения, погрешности измерений, реакция на прямоугольный импульс.

(Примечание: Часть вопросов теоретического курса по решению кафедры может выноситься на самостоятельное изучение. Необходимые для этого часы берутся из фонда «Самостоятельная работа студентов». Объем лекционных часов при этом не уменьшается.

В содержании разделов рабочей программы подчеркнуты дидактические единицы из ГОСа).

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (ИЛИ СЕМИНАРЫ)

5.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ:

(Примечание: Цель практических занятий– привить студентам навыки в решении задач, в пользовании справочной и методической литературой. Практические занятия и семинары ставят также целью подготовку студентов к выполнению расчетно-графической работы.

Параллельно с изучением теоретического курса студенты должны выполнять домашние задания).
5.2. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

N п/п	Т Е М А	По какому разделу лек- ционного курса	Число Часов
1	2	3	4
7 СЕМЕСТР
1	Расчет характеристик испытательной установки промышленной частоты	1	2/2
2	Расчет элементов схем выпрямителей для получения постоянного высокого напряжения	2	2/2
3	Расчет параметров ГИН.	3	2/2
4	Расчет параметров зарядной схемы ГИН	3	2/2
5	Расчет параметров генератора импульсных токов	3	2/2
6	Расчет индуктивности элементов ГИТ	3	2/2
7	Расчет делителей напряжения	4	2/2
8	Расчет шунтов.	4	2/2
9	Расчет пояса Роговского	4	2/2

Примечание: В графе 4 через дробь от общего количества часов указываются часы, отводимые на занятия с использованием компьютеров.

Примечание: В графе 4 через дробь от общего количества часов указываются часы, отводимые на занятия с использованием компьютеров.

6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

N П/п	Номер раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Продол- житель- ность (час)
1	1	Электромагнитный пускатель	2
2	2	Установки для испытания электрической прочности трансформаторного масла	4
3	3	Изучение абсорбционных явлений в изоляционных материалах аппаратов высокого напряжения	4
4	3	Генератор импульсных напряжений	4/4
5	4	Шаровой разрядник	4/2

7. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Тема курсового расчета – расчет элементов испытательной или электрофизической установки и проектирование конструкции установки. Тема установки и исходные данные для проекта выдаются каждому студенту индивидуально преподавателем дисциплины.

Образец заданий для выполнения курсового расчета:

Рассчитать и сконструировать ГИН для испытания изоляционных конструкций с емкостью от 10 до 1000 пф, работающих при номинальном напряжении 10,5 кВ (20, 35, 110, 220, 500 кВ) полными стандартными грозовыми импульсами. Объем пояснительной записки 4-8 листов формата А4, выполненных шрифтом TimesNewRoman 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 ГИН, имеющихся в дисплейном классе кафедры ЭС.

8. ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов по дисциплине "Испытательные и электрофизические установки высокого напряжения" складывается из следующих разделов:

а) выполнение домашних заданий по практическим занятиям -18 часов;

б) теоретическая подготовка к выполнению лабораторных работ -18 часов;

в) выполнение курсового расчетного задания – 12 часов.

9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

основная литература

9.1.1. Усачев А.Е. Испытательные и электрофизические установки. Учебное пособие. Казань: КГЭУ, 2008.

9.1.2. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М.: Энергия, 1968.

9.1.3. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1992

9.1.4. Бельков Е.П. Высоковольтные импульсные установки. Учебное пособие. С-Пт.ГТУ,1992, 100с.

9.1.5. Гончаренко Г.М., Дмоховская Л.Ф., Жаков Е.М. Испытательные установки и измерительные устройства в лабораториях высокого напряжения. Учебное пособие. МЭИ. 1968, 156с.

9.1.6. Кужекин И.П. Испытательные установки и измерения на высоком напряжении. М.:Энергия, 1980, 136с.

дополнительная литература

9.1.7. Техника высоких напряжений: теоретические и практические основы применения. Пер. с нем./М. Бейер, В. Бек, В. Цаенгль. Под ред.В.П. Ларионова. М.: Энергоатомиздат, 1989, 555 с.

9.1.8. Техника высоких напряжений. Учебное пособие. С-Пт: ГТУ,2007, 260с, (электронный вариант).
9.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Успешное освоение дисциплины обеспечивается наличием необходимого количества учебной литературы, как на бумажных носителях, так и в электронном виде. Практическое освоение необходимых навыков работы под высоким напряжением обеспечивается наличием высоковольтной лаборатории с установками для проведения лабораторных работ.

Постоянный контроль за выполнением практических и лабораторных работ позволяет своевременно оценивать степень освоения дисциплины. Разработаны методические указания по проведению лабораторных работ и инструкции по технике безопасности.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

К материально-техническое обеспечение дисциплины относятся

1. Высоковольтная лаборатория для проведения лабораторных и научно-исследовательских работ в составе 8 высоковольтных установок на напряжение до 100 кВ.

2. Дисплейный класс на 16 рабочих мест.
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности)

140201 "Высоковольные электроэнергетика и электротехника"

^{(указывается код и наименование)}

Программу разработал:

_____________ д.ф.-м.н., профессор Усачев А.Е.

^{подпись ученая степень (звание), расшифровка подписи}

Программа обсуждена и одобрена

на заседании кафедры

протокол №_____ от __________________ 2008 г.

Зав.кафедрой*

______________ _______________________________________________

^{подпись ученая степень (звание), расшифровка подписи}

«____» _________________ 2008 г.

Директор института

(Декан факультета)

______________ _______________________________________________

^{подпись ученая степень (звание), расшифровка подписи}

«____» _________________ 2008 г.