Факультет заочного образования

Утверждаю:

Декан факультета

«_» _ 201 г.

Учебно-методический комплекс

ПО КУРСУ: «Основы энергетики в АПК»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 060 800 «Экономика и управление на предприятии»

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ: «Экономист-менеджер»

Программа разработана кафедрой «Электроснабжение и электрические машины»

МОСКВА – 2011 1. Учебная программа.

Цели и задачи дисциплины 1.1.

Получить основные сведения о работе электроэнергетической отрасли, структуре производства тепловой и электрической энергии, доставки и распределении ее потребителям. Ознакомить с особенностями электрической энергии как вида товарной продукции, общими принципами технического построения электрической сети, основными правилами эксплуатации системы электроснабжения. Поскольку многие экономические решения организационных проблем управления производственным предприятием основываются на выборе рационального энергетического подхода, изучение дисциплины должно способствовать формированию профессиональных навыков экономиста-менеджера сельскохозяйственного производства.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины 1.2.

В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление:

о современной структуре энергоресурсов топливно-энергетического комплекса (ТЭК), основных промышленных получения электрической энергии, принципах работы генерирующих мощностей электрических станций различного типа, базовых функциональных элементах построения и графиках нагрузок электрических сетей, методах обеспечения надежности электроснабжения, требованиям к нормам качества электроэнергии в электрических сетях общего назначения, основных правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

1.3. Содержание учебной дисциплины 1. Электроэнергетическая отрасль в структуре ТЭК (современное состояние и перспективы развития). Сведения о возобновляемых и невозобновляемых энергетических ресурсах. Современное состояние и баланс топливноэнергетических ресурсов, используемых для получения электроэнергии. Понятие об энергетической системе (энергосистеме), как совокупности электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим процессом.

2. История развития электротехники как базовой отрасли современного производственного и коммунально-бытового хозяйства. Получение электроэнергии с помощью электромашинных генераторов. Обратимость электрических машин. Постоянный ток. Переменный ток (амплитуда, период, частота).

Трехфазный переменный ток: понятие фазы, преимущества трехфазных систем электроснабжения. Симметричные и несимметричные нагрузки. Потребители электрической энергии и электроприемники.

3. Электрические станции. Гидроэлектростанции (ГЭС): плотинные, деривационные и гидроаккумулирующие. Тепловые электрические станции:

конденсационные (КЭС или ГРЭС), теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), газотурбинные. Атомные электростанции (АЭС). Возобновляемые источники энергии: ветроэнергетические установки, солнечные системы электроснабжения, геотермальные и приливные электростанции. Современное состояние и перспективы использования возобновляемых источников в энергетике. Аккумулирование электроэнергии.

4. Электрические сети как транспортная система для передачи, выработанной на электрических станциях энергии потребителям. Система передача и распределение электрической энергии, необходимость трансформации параметров электроэнергии (напряжения, тока). Силовые трансформаторы.

Электрические нагрузки и графики потребления электроэнергии. Режимы работы электроприемников. Временные и сезонные изменения графиков нагрузки (время максимума, «выравнивание» графиков электропотребления, понятие нормирования электропотребления). Принципы расчета нагрузок при проектировании электрических сетей.

5. Основные компоненты распределительных сетей: линии электропередачи (ЛЭП), трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РУ). Конструкция ЛЭП (наружных электрических сетей) – воздушные (ВЛ) и кабельные (КЛ) линии. Провода и кабели. Обоснование выбора типа и параметров ЛЭП. Опоры и изоляторы ВЛ. Модификации силовых кабелей. Сельские ТП. Распределительные устройства, аппараты коммутации ЛЭП. Различие в конфигурации распределительных сетей.

6. Надежность электроснабжения потребителей. Категории электроприемников по надежности электроснабжения. Замкнутые и разомкнутые электрические сети, резервирование электроснабжения. Резервные электростанции. Бесперебойные источники питания. Аварийные режимы работы электрических сетей, режимы токовой перегрузки и короткого замыкания.

Релейная защита и автоматизация линий электропередач. Понятие селективности построения защиты участков ЛЭП. Атмосферные перенапряжения и грозозащита ЛЭП.

7. Потери мощности и энергии в системах электроснабжения потребителей. Составляющие потерь. Понятие среднеквадратичного тока и времени использования максимума. Себестоимость передачи электроэнергии. Тарифы оплаты за потребленную электроэнергию. Учет потребления электроэнергии.

Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения. Нормально и предельно допустимые значения показателей качества электроэнергии. Технико-экономические мероприятия по экономии электроэнергии. Договорные взаимоотношения электроснабжающих организаций и потребителей.

8. Опасное действие электрического тока на людей и животных. Первичные критерии электробезопасности. Основные правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Защитное заземление, назначение и принцип действия. Зануление. Устройства защитного отключения как эффективная электрозащитная мера. Дополнительные защиты (блокировки) от возможных повреждений в электроустановках.

1.4. Рекомендуемая литература а) основная Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики. М.: «Инфра-М», 2005. 278 с.

б) дополнительная 1. Лещинская Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: «Колос», 2006. 368 с.

2. Лещинская Т.Б., Наумов И.В. Электроснабжение сельского хозяйства.

М.: «Колос», 2008. 655 с.

3. Самсонов В.С., Вяткин М.А. Экономика предприятий энергетического комплекса (раздел 1 и 2). М.: «Высшая школа», 2003. 416 с.

2. Рабочая программа 2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 150 часов. Виды учебной работы: лекции, семинарские занятия, самостоятельная работа по изучению материала лекций, по подготовке к практическим занятиям, написание реферата. Защита реферата. Зачет.

2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы 2.3. Распределение учебного времени по разделам и темам Электроэнергетическая отрасль в структуре ТЭК (современное состояние и перспективы развития). Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы. Современный баланс топливно-энергетических ресурсов, используемых для получения электроэнергии. Понятие об энергетической системе. История развития электротехники. Получение СР (25 час.) электроэнергии. Постоянный и трехфазный переменный ток.

Электромашинная генерация. Потребители электрической энергии и электроприемники.

Электрические станции: тепловые, атомные и гидравлические. Возобновляемые источники энергии: современное соЛ (2 час.) стояние и перспективы использования. Система передача и распределение электрической энергии, трансформация электроэнергии (напряжения, тока). Силовые трансформаторы. СР (30 час.) Электрические нагрузки и графики потребления электроэнергии.

Конструкция ЛЭП. Провода и кабели. Обоснование выбора типа и параметров ЛЭП. Опоры и изоляторы ВЛ. Аппараты коммутации ЛЭП. Различие в конфигурации распределиСЗ (2 час.) тельных сетей. Надежность электроснабжения потребите- лей. Замкнутые и разомкнутые электрические сети, резерви- СР (35 час.) рование электроснабжения. Аварийные режимы работы ЛЭП, режимы токовой перегрузки и короткого замыкания, атмосферные перенапряжения и грозозащита электроустановок.

Потери мощности и энергии в системах электроснабжения потребителей. Составляющие потерь. Себестоимость передачи электроэнергии. Тарифы оплаты за потребленную Л (2 час.) электроэнергию. Учет потребления электроэнергии. Нормы СЗ (2 час.) качества электроэнергии в системах электроснабжения об- СР (40 час.) щего назначения. Технико-экономические мероприятия по Р, зачет (2 час.) экономии электроэнергии. Опасное действие электрического тока на людей и животных. Основные правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Обозначения в таблице: Л – лекции; СЗ - семинарские занятия; СР – самостоятельная работа; Р – реферат.

2.4. Содержание самостоятельной работы студентов Самостоятельная работа включает: работу над материалом лекций и семинарских занятий, учебной литературой, написание реферата, подготовку к зачету.

Топливно-энергетический комплекс. Электроэнергетическая система. Генерация электрической энергии. Электрическая станция. Электрическая сеть.

Тепловая электрическая станция. Гидравлическая электрическая станция.

Атомная электрическая станция. Электроустановка. Аккумулирование энергии. Ветроэнергетические установки. Солнечные электростанции. Геотермальные электростанции. Качество электрической энергии. Надежность электроснабжения. Линия электропередачи. Воздушные линии электропередачи. Кабельные линии электропередачи. Потери электроэнергии при передаче. Технологические потери. Коммерческие потери. Графики нагрузки.

Аварийный режим работы ЛЭП. Релейная защита. Максимально-токовая защита (МТЗ) Селективность (избирательность) работы МТЗ. Атмосферные перенапряжения. Защита от прямых ударов молнии. Заземление. Заземляющее устройство. Зануление. Устройство защитного отключения. Трансформатор. Трансформаторная подстанция. Распределительное устройство. Резервные электростанции.

Требования к зачету определены в соответствии с Положением о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации студентов, утвержденным решением ученого совета МГАУ от 12.11.2002 г. (протокол № 2).

Для допуска к зачету необходимо выполнить весь объем самостоятельной индивидуальной работы.

Зачет проставляется, если студент обладает достаточно полным знанием программного материала; его ответ представляет грамотное изложение учебного материала по существу; отсутствуют существенные неточности в формулировании понятий; правильно применены теоретические положения, подтвержденные примерами.

Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности: 060 800 «Экономика и управление на предприятии».

Программу разработали:

_ д.т.н., проф. Лещинская Т.Б.

к.т.н., доцент кафедры Шишкин С.А.

Учебно-методический комплекс обсужден на заседании кафедры «_» _ 201 г., протокол №_.

Заведующий кафедрой _ д.т.н., проф. Т.Б. Лещинская Одобрено методической комиссией факультета.

Протокол № от «_»201г.

Председатель методической комиссии факультета заочного образования «» _ 201 г. (протокол №).

Темы рефератов для студентов факультета заочного образования (специальность 060 800 «Экономика и управление на предприятии») по дисциплине «Основы энергетики в АПК»

1. Основные понятия об электроэнергетической системе. Генерация, передача и потребление электроэнергии. Необходимость передачи электроэнергии и возникающие при этом потери.

2. Энергоресурсы (возобновляемые и невозобновляемые) и их использование для производства электроэнергии. Объемы и структура (в зависимости от первичного вида используемой энергии) производства и электроэнергии.

3. Основные характеристики любого вида топлива. Понятие условного топлива.

Генерация электроэнергии (электрические станции).

4. Современные способы (имеющие промышленное значение) преобразования различных видов энергии в электрическую.

5. Тепловые конденсационные станции. Структурная схема. Схема преобразования энергии на тепловых электростанциях.

6. Основные виды котельных агрегатов и их применение для производства электрической энергии.

7. Газотурбинные установки для производства электроэнергии.

8. Электростанции с двигателями внутреннего сгорания.

9. Парогенераторы и турбины (активные и реактивные). Парогазовые установки.

10. Гидравлические электрические станции (ГЭС), основные типы, параметры, характеризующие водоток. Энергетический баланс получения электроэнергии на ГЭС. Гидравлические турбины (высоконапорные активные турбины, реактивные турбины).

11. Плотинные, деривационные и аккумулирующие ГЭС.

12. Атомные электрические станции (АЭС). Схема работы одно, двух и трех контурных АЭС. Принципиальная тепловая схема АЭС. Основные паротурбинные циклы АЭС.

13. Магнитогидродинамическое преобразование энергии.

14. Электрохимические генераторы. Водородно-кислородные топливные элементы.

15. Химические источники тока (батареи и аккумуляторы). Аккумулирование электрической энергии.

16. Ресурсная и технологическая база возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ).

17 Ветроэнергетические установки (ВЭУ). Принцип работы определение мощности.

18. Солнечные электростанции. Принцип работы солнечной фотоэлектрической установки.

19. Термоэлектрические электростанции.

20. Приливные электростанции.

21. Геотермальные электростанции.

Электроснабжение (электрические сети) 22. Системы электроснабжения. Электрические сети. Параллельный и раздельный режим работы сети. Независимые источники питания. Приемники электрической энергии. Потребители электроэнергии.

23. Надежность электроснабжения. Способы повышения надежности.

24. Качество электроэнергии. Требования к качеству электроэнергии. Показатели качества электроэнергии.

25. Воздушные линии электропередачи (ВЛ). Конструкция основных элементов. Опоры ВЛ. Провода ВЛ.

26. Кабельные линии электропередачи (КЛ). Способы прокладки. Современные провода, кабели и установочные изделия. Кабельные муфты.

27. Влияние электроэнергетики (производства и передачи электроэнергии) на окружающую среду.

28. Применение автоматических информационно-измерительных систем для учета потребления электроэнергии с целью ее рационального использования.

29. Определение рационального режима эксплуатации силовых трансформаторов на двухтрансформаторных подстанциях предприятий.

30. Приемы, используемые при проектировании систем электроснабжения, обеспечивающие снижение потерь электроэнергии.

31. Использование источников реактивной мощности в системах электроснабжения производственных предприятий.

32. Снижение потерь электроэнергии при эксплуатации систем электроснабжения.

33. Методики определения научно обоснованных норм электропотребления.

34. Современные технологии на производственных предприятиях, позволяющие экономить электроэнергию.

35. Оценка экономической эффективности применения различных типов источников света на предприятиях АПК.

36. Компенсация реактивной мощности как средство снижения потерь электроэнергии.

37. Атмосферные и внутренние перенапряжения в воздушных сетях 0,4- кВ. Защита от перенапряжений.

Методические рекомендации для преподавателя курса « Основы энергетики в АПК» специальности 060 800 «Экономика и управление на Лекции Занятие проводятся в лекционной аудитории университета.

Чтение лекций - один из наиболее широко используемых методов обучения в высшем образовании. Преподаватель-лектор объясняет и иллюстрирует теоретический материал курса, акцентируя внимание студентов на наиболее важных фактах и определениях.

Изложение материала лекций по дисциплине «Основы энергетики»

проводится с большой плотностью изложения, так как курс носит обзорный характер, при этом вносятся коррективы последних практических изменений функционирования систем ТЭК. По ходу чтения лекции рекомендуется задавать вопросы аудитории, с целью контроля восприятия излагаемого материала.

Учитывая нетехническую специализацию студенческой аудитории, следует более подробно останавливаться на объяснении базовых принципов работы энергетических устройств и основных физических законов электротехники, особенностей сельской энергетики.

Содержание лекционного материала должно легко преобразовываться в тематику написания реферата и вопросы для теста зачета и текущего контроля усвоения дисциплины.

Перед началом каждой лекцией студентов следует ознакомить с ее кратким планом (см., пункт 2.3), далее приступить к основной части, а в конце сделать заключение, в котором обобщить рассмотренный материал и, при необходимости, ответить на вопросы студентов. В лекциях обязательно должна присутствовать взаимосвязь и обобщение частей излагаемого материала, например, вопросов производства и передачи электроэнергии.

Целостность лекции обеспечивается созданием единой ее структуры, основанной на взаимосвязи задач занятия и содержания материала, предназначенного для усвоения студентами.

Практические занятия, семинары.

Занятия проводятся в аудиториях кафедры «Электроснабжение и электрические машины», при проведении занятий используются учебные стенды, образцы и макеты электротехнических устройств, учебные плакаты. На занятии, в ходе устного опроса и дополнительное пояснение плохо усвоенных разделов, закрепляется теоретический материал предыдущей лекции.

При проведении практических занятий используются следующие виды образовательных технологий: междисциплинарное обучение (присутствие в изучении материала дисциплины основных законов электротехники, основных принципов современного организационного построения системы ТЭК России, основных правилах взаимоотношения энергоснабжающих организаций и потребителей), опережающая самостоятельная работа (рассмотрение на занятии с частичной домашней проработкой вопроса материала следующей лекции), демонстрация макетных образцов электротехнического оборудования с пояснением основных принципов их конструкции и работы.

Самостоятельная работа студентов.

Предполагает самостоятельный просмотр материалов и литературы с целью более глубокого усвоения изучаемой дисциплины, подготовки сообщений на семинарах, написанию реферата, который должен быть выполнен студентом до сдачи зачета.

Форма контроля освоения дисциплины.

Текущая ежемесячная аттестация студентов проводится на основании тестирования и устного опроса на практических занятиях.

Требования к зачету представлены в п. 2.6.