ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ

В МАГИСТРАТУРУ ФГБОУ ВПО «ГОСУНИВЕРСИТЕТ – УНПК»

В 2014 ГОДУ

ПО НАПРАВЛЕНИЮ 13.04.02 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИН

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

1.1.

Физические основы электротехники. Теория цепей. Линейные цепи постоянного тока.

Линейные цепи синусоидального тока. Несинусоидальные токи в линейных цепях. Трехфазные цепи. Переходные процессы в линейных цепях. Нелинейные цепи постоянного тока. Нелинейные цепи переменного тока. Переходные процессы в нелинейных цепях. Магнитные цепи. Четырехполюсники. Фильтры. Установившиеся процессы в цепях с распределенными параметрами. Переходные процессы в цепях с распределенными параметрами. Основы синтеза электрических цепей. Современные пакеты прикладных программ расчета электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

1.2.

Общие вопросы электромеханического преобразования энергии. Роль электрических машин в современной технике. Физические законы, лежащие в основе работы электрических машин. Принцип действия и конструкции двигателя и генератора. Трансформаторы, асинхронные и синхронные машины и машины постоянного тока. Конструкции, принцип действия, параметры, основные уравнения и характеристики. Пуск, торможение и регулирование частоты вращения двигателей. Характеристики генераторов. Актуальные проблемы электромеханики и тенденции развития электрических машин.

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

1.3.

Основные определения. Классификация силовых электронных устройств. Основные виды силовых ключей. Схемы управления (драйверы). Область безопасной работы. Защита силовых электронных ключей формированием траекторий переключения. Особенности работы трансформаторов и реакторов на повышенных частотах. Потери мощности и способы их снижения. Выбор типа конденсаторов в устройствах силовой электроники. Охлаждение силовых электронных приборов. Основные схемы выпрямления. Принципы действия, расчетные соотношения для элементов силовой техники. Коммутация и режимы работы выпрямителей, характеристики. Гармонический состав выпрямленного напряжения и первичных токов. КПД и коэффициент мощности. Работа на емкостную нагрузку и противо-ЭДС. Входные и выходные фильтры. Инверторы, ведомые сетью, характеристики и режимы работы.

Расширение областей работы (обеспечение работы в 4-х квадрантах комплексной плоскости параметров по стороне переменного тока). Резонансные инверторы. Автономные инверторы и преобразователей частоты. Структурные схемы управления. Базовые структуры импульсных преобразователей – регуляторов постоянного тока. Электронные ключи с квазирезонансной коммутацией и их применением в преобразователях постоянного тока. Области применения силовой электроники. Коммутационные аппараты. Электропривод постоянного и переменного токов. Светотехника. Электротехнология. Агрегаты бесперебойного питания.

Вторичные источники электропитания.

1.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД Назначение электрического привода, его схема и примеры реализации. Механика электропривода, уравнения механического движения. Расчетные схемы механической части электропривода. Установившееся и неустановившееся механическое движение электропривода. Анализ устойчивости движения. Понятие и способы регулирования переменных (координат) электропривода. Схемы, статические характеристики, энергетические режимы и способы регулирования электроприводов с двигателями постоянного и переменного тока. Расчет регулировочных резисторов. Особенности переходных режимов электроприводов с двигателями постоянного и переменного тока. Разомкнутые и замкнутые схемы управления электроприводов. Энергетические показатели работы электроприводов и основные способы их повышения. Элементы проектирования электроприводов, выбор основных элементов электроприводов. Методы проверки электродвигателей по нагреву.

1.4. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Электростанции и подстанции как элементы энергосистемы. Основные типы электростанций и подстанций, их характерные особенности. Проводники и электрические аппараты, используемые на электростанциях и подстанциях. Их нагрев в продолжительных режимах и при коротких замыканиях. Термическая и электродинамическая стойкость проводников и электрических аппаратов. Синхронные генераторы и компенсаторы. Основные эксплуатационные характеристики. Способы включения в сеть. Современные системы возбуждения. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы. Допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки. Особенности режимов работы автотрансформаторов. Дугогасительные устройства электрических аппаратов переменного и постоянного тока. Основные параметры и эксплуатационные характеристики современных выключателей, разъединителей и других электрических аппаратов. Выбор электрических аппаратов и проводников и их проверка по условиям короткого замыкания. Схемы электрических соединений распределительных устройств разных типов. Схемы электрических соединений электростанций и подстанций. Системы собственных нужд электростанций и подстанций. Конструкции распределительных устройств. Общие сведения об электроэнергетических системах и электрических сетях. Понятие режима электрической сети и задачи расчета режимов сети. Схемы замещения элементов электрических сетей и их параметры. Расчет установившихся нормальных и послеаварийных режимов электрических сетей различной конфигурации. Балансы мощностей в электроэнергетической системе. Компенсация реактивной мощности. Регулирование напряжения и частоты в электроэнергетической системе. Расчет потерь мощности и электроэнергии в элементах ЭЭС. Основные мероприятия, направленные на снижение потерь электроэнергии. Технико-экономические основы проектирования электрических сетей. Выбор конфигураций схем и основных параметров электрических сетей.

1.6. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И РЕЖИМЫ

Система электроснабжения промышленных предприятий как часть современной системы производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Термины и определения электрики. Общие сведения о системах электроснабжения различных объектов и их характерные особенности. Уровни (ступени) системы электроснабжения. Основные требования к системам электроснабжения. Классификация приемников электрической энергии, их характеристики и режимы работы. Графики электрических нагрузок и коэффициенты их характеризующие. Формализуемые методы расчета электрических нагрузок на разных уровнях системы электроснабжения. Система распределения и потребления электроэнергии. Электроприемники, потребители и сети до 1 кВ. Подстанции с вторичным напряжением до 1 кВ. Выбор и использование силовых трансформаторов.

Электроприемники, потребители и сети напряжением выше 1 кВ. Трансформаторные подстанции, РУ и линии напряжением выше 1 кВ. Схемы присоединения и выбор питающих напряжений. Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения и их схемы. Схемы блочных подстанций пятого уровня. Схемы печных и нетиповых подстанций. Параметры электрических сетей. Расчет токов короткого замыкания и выбор аппаратов и токоведущих устройств в электротехнических установках. Нагрузочная способность элементов систем электроснабжения. Технико-экономические расчеты в системах электроснабжения. Компенсация реактивной мощности и регулирование напряжения в сети промышленных предприятий. Режим нейтрали источников и приемников электроэнергии.

Надежность электроснабжения. Режимы электропотребления. Организация электрического хозяйства и управление им.

1.7. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Понятие технической системы; цель и основные задачи проектирования электротехнических устройств; стадии и этапы проектирования, условия и ограничения; вопросы электромагнитной совместимости; разработка технического задания, технический проект, рабочие чертежи; методическое, организационное, программное, информационное и техническое обеспечение автоматизации проектирования компонентов их систем.

Нормативная рабочая документация. Техника безопасности. Эксплуатация электроустановок промышленных предприятий. Эксплуатация ЛЭП (КЛ и ВЛ). Эксплуатация РУ (ОРУ, ЗРУ).

Эксплуатация электрических машин и вторичных источников электрического питания. Организация ремонта.

1.8. МОНТАЖ, НАЛАДКА И РЕМОНТ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Общие вопросы проектирования, монтажа и эксплуатации электроустановок (ЭУ).

Монтаж и эксплуатация воздушных линий электропередач (ВЛ). Монтаж и эксплуатация внутризаводских электрических сетей. Монтаж и эксплуатация внутрицеховых электрических сетей. Монтаж и эксплуатация оборудования трансформаторных подстанций (ТП), распределительных устройств (РУ). Монтаж и эксплуатация силового электрооборудования.

1.9. ЭНЕРГОАУДИТ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Энергетические обследования как средство оценки эффективности использования промышленными предприятиями и бюджетной сферой ТЭР и выработки мероприятий, направленных на экономию ТЭР. Основы действующей нормативно-правовой базы в области энерго- и ресурсосбережения федерального и регионального уровней. Типовые методики расчета:

расходов и потерь тепла на отопление, горячее водоснабжение; составления тепловых балансов и определение КПД котлов и котельных; расчета потерь электроэнергии в системах электроснабжения; расчета экономии электроэнергии в осветительных установках; составления энергетических балансов установок, цехов и предприятий. Нормирование расходов энергоресурсов отдельных энергопотребляющих установок, цехов и предприятий. Расчет тарифов на электроэнергию для промышленных и бытовых потребителей. Методика составления энергетических паспортов промышленных предприятий.

1.10. ОСНОВЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ В СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Основные понятия управления. Функциональная схема и классификация систем автоматического управления. Принципы и законы автоматического управления. Математическое описание линейных систем управления. Преобразование Лапласа. Устойчивость, качество, точность и синтез линейных систем управления. Понятие и критерии устойчивости.

Показатели качества систем. Методы синтеза по частотным характеристикам. Дискретные системы и их описание. Релейные, цифровые и импульсные системы. Устойчивость, качество и синтез импульсных систем управления. Нелинейные системы управления. Исследование систем на фазовой плоскости. Методы гармонической линеаризации. Критерии устойчивости нелинейных систем. Многомерные линейные системы управления. Описание многомерных линейных динамических систем в пространстве состояний, моделирование, анализ и синтез многомерных систем управления.

Назначение и требования, предъявляемые к релейной защите (РЗ). Электромеханические элементы релейной защиты, классификация и принципы действия. Статические измерительные и логические реле с использованием полупроводниковых элементов, интегральных микросхем. Максимальная токовая защита линии. Токовая отсечка линий: принцип действия, схемы исполнения. Расчет параметров токовой отсечки. Токовая направленная защита: область применения, принципиальная схема. Расчет параметров токовой направленной защиты. Основные схемы включения. Особенности защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью. Основные виды автоматики в системах промышленного электроснабжения (АПВ, АВР, АЧР).

1.11. ПРИЕМНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Классификация электрооборудования, используемого в различных отраслях промышленности. Категории электроприемников и обеспечение надежности питания потребителей.

Режимы работы электрооборудования механизмов и машин. Симметричные и несимметричные нагрузки приемников. Силовые общепромышленные приемники по отраслям промышленности. Законы регулирование частоты вращения электромеханических преобразователей энергии.

Классификация приемников электрической энергии. Категории электроприемников и обеспечение надежности питания потребителей. Режимы работы приемников. Симметричные и несимметричные нагрузки приемников. Силовые общепромышленные приемники по отраслям промышленности. Приемники во взрывоопасных и пожароопасных зонах. Работа приемников при изменяющихся параметрах питающей сети. Законы регулирование частоты вращения приемников.

1.12. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ Классификация электротехнологических установок (ЭТУ). Классификация электротермических установок по способу преобразования электроэнергии в другие виды энергий.

Графики электрической нагрузки ЭТУ. Показатели режимов работы. Электротермия. Электрические печи сопротивления. Теплопередача в электротермическом оборудовании. Требования к материалам, используемым в ЭТУ. Дуговые, рудно-термические электрические печи и печи электрошлакового переплава. Печи и установки индукционного и диэлектрического нагрева. Электрические сварочные установки. Установки для электрической обработки металлов. Электронно-лучевых установок Физические и химические процессы в электролитах при протекании электрического тока. Технико-экономические характеристики гальванотехнического оборудования для пористого и защитно-декоративного хромирования, осталивания, омеднения, никелирования и цинкования металлических деталей и изделий. Электрооборудование и электроснабжение: Установок плазменного нагрева; расчет электрической мощности, потребляемой при электролизе. Физические основы электрохимических методов обработки материалов. Оборудование для анодно-механической обработки Ультразвуковые установки. Электролиз.

1.13. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Основные понятия и определения, нормативы показателей качества электрической энергии, приборы контроля показателей качества электрической энергии; методы определения показателей качества электрической энергии; меры ответственности за нарушение норм показателей качества электрической энергии; методы определения ущерба от низкого качества электрической энергии; влияние показателей качества электроэнергии на работу электроприемников; схемы включения приборов учета и контроля качества электроэнергии; выбор исходных данных для определения показателей качества электрической энергии; расчет режимов с учетом обеспечения допустимых требований к показателям качества электрической энергии;

Общие сведения о качестве электрической энергии. Межгосударственный стандарт ГОСТ 13109-97 Интегральные характеристики показателей качества электрической энергии.

Контроль качества электрической энергии по отдельным показателям. Управление качеством электрической энергии.

2. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

В ходе проведения собеседования испытуемому могут быть предложены практические задания по следующим темам:

- расчет коэффициентов, характеризующих графики и режимы электропотребления промышленных предприятий;

- расчет электрических нагрузок различными методами;

- выбор мощности трансформаторов ГПП и цеховых трансформаторов;

- расчет токов КЗ в сетях выше 1 кВ и ниже 1 кВ;

- выбор аппаратов и токоведущих устройств;

- выбор типа и мест размещения компенсирующих устройств;

- расчет цеховых сетей, выполненных кабелями и шинопроводами;

- расчет потерь электроэнергии на всех уровнях системы электроснабжения.

С образцами практических заданий можно ознакомиться на кафедре ЭиЭ.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Быстрицкий Г.Ф. Основы энергоснабжения промышленных предприятий. Ч. 1. М.:

Моск.энергин-т, 2005.

2. Быстрицкий Г.Ф. Насосы, компрессоры, вентиляторы и печи промышленных предприятий. М.: Моск.энерг.ин-т, 3. Быстрицкий Г.Ф.Учебное пособие по курсовому проектированию по курсу «Энергоснабжение промпредприятий». М.: Моск.энерг.ин-т, 4. Федоров Л.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. -М.: Энергия, 2005.

5. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 2005.

6. Шидловский А.К., Вагин Г.Я., Куренный Э.Г. Расчеты электрических нагрузок систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 2003.

7. Кудин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. Рекомендовано Госкомвузов России в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности “Электроснабжение промышленных предприятий” и “Внутризаводское оборудования”. – М.: Энергоатомиздат, 1995.-416с.

8. Справочник по проектированию Эл. снабжения /Под ред. Ю.Г.Барыбина.- ML: Энергоиздат, 2005.

9. Соломенцев Ю.М. Теория автоматического управления. – М. Высшая школа, 2003. с.

10. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 5ти тт.; 2-ое изд., перераб. и доп. – М.- Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 11. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Учеб.для вузов по спец. «Электроснабжение» - 3-е издание перераб. и дои. - М.: Высшая школа, 2011.

12. Киреева Э.А., Юнее Т., Айюби М. Автоматизация и экономия электроэнергии в системах промышленного электроснабжения. М.: Энергоатомиздат. 2008.

13. Кривенков В.В., Новелла В. 11. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения:

Учебн.пособие для вузов. - И.: Энергоиздат, 2011.

14. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 3-е изд., перераб. и доп. M.: Энергоатомиздат. Ленинград.отделение, 2005.

15. Муравьев В.П., Бодрухина С.С. Автоматизация и диспетчеризация систем электроснабжения промышленных предприятий. Метод, пособие к курсовому проектированию. М.: МЭИ, 2005.

16. Б.И.Кудрин, В. В.Прокопчик. Эл. снабжение пром. предприятий. - Минск.: Высшая школа, 2008.

17. Б.А.Князевский, Б.Ю.Липкин. Эл.снабж-е и эл.оборудование пром. предприятий. - М.:

Энергия, 2007.

18. Справочная книга по светотехнике. - М.: Энергия, 2010.

19. Тульчин И.К. Нудлер Г.И. Эл.сети и эл. оборудование жилых и общ. зданий. - М.:

Энргоатомиздат, 2004.

20. Горбачёв Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. Учебник для вузов.-М.: Энергоиздат, 2008.

21. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2003.

22. Попков О.З., Чаплыгин Е.Е. Сборник задач по курсу «Промышленная электроника». М.:

Издательство МЭИ, 2006.

23. Справочник по монтажу электроустановок промышленных предприятий, книга 1 и II. 2М.: Энергоиздат, 2003.

24. Сибинин Ю.Д. Обслуживание электроустановок пром. предприятий. - ML: Высшая школа, 2009.

25. Антонов М.В. и др. Эксплуатация и ремонт электрических машин. - М.: Высшая школа, 2009.

26. Коротков Г.С, Членов М.Я. Ремонт оборудования и аппаратуры распределительных устройств. -М.: Высшая школа, 2010.

27. Трунковский Л.Е. Обслуживание эл.оборудования пром. предприятий. - М.: Высшая школа, 2007.

28. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник.-10-е издание.-М.:Гардарики, 2000,-638 с.

29. Свидченко С.Ю., Королева Т.Г. Теоретические основы электротехники, часть 1: МУ по выполнению лабораторных работ.-Орел:ОрелГТУ, 2002,-45 с.

30. Свидченко С.Ю. Теоретические основы электротехники, часть 1: МУ по выполнению лабораторных работ.- Орел: ОрелГТУ, 2009,- 19 с.

31. Копылов И.П. Электрические машины - М.: Высшая школа; Логос; 2000 г. – 607 с.

32. Проектирование электрических машин: Учеб. Для вузов /И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П.

Морозкин, Б.Ф. Токарев; Под ред. И.П. Копылова. -3-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 757 с.

33. Загрядцкий В.И. Электрические машины в 3 ч. Часть1: Электрическое преобразование энергии. Трансформаторы.- Орел: Орел ГТУ, 2009. -163 с.

34. Загрядцкий В.И. Электрические машины: учебник для высшего профессионального образования в 3 ч. Ч 2: Асинхронные машины.– Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»

2011. – 143 с.. – 162 с.

35. Основы электротехнологии. А.Н. Качанов /Учебное пособие. – Орел, 2004. -352 с.

36. Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок: Учеб. пособие для вузов. – М.: Изд. 2-е перераб.

И доп. МЭИ, 2006. – 252 с.

36. Васильев А.А. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 2005.

37. Тульчин И.К., Нудлер Г.И. Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий. М.: Энергоатомиздат, 2002.

38. Качанов А.Н. Электрические станции и сети систем электроснабжения. УП. - Орёл, ОрёлГТУ, 2006.

39. Гамазин С.И. Переходные процессы в системах промышленного промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Издательство МЭИ, 1997.

40. Мельников Н.А. Электрические сети и системы, 3-е изд. Перераб. И доп. М.: Энергия, 2006, 456 с., ил.

41. Качанов А.Н. Методические указания к выполнению КП `Расчёт режимов работы систем электроснабжения`. - Орел, ОрёлГТУ, 2008.

42. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций станций и подстанций/Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1998 - 606 с.: ил.

43. Ильинский, Н. Ф. Общий курс электропривода [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / Н. Ф. Ильинский, В. Ф. Козаченко. - М.: Изд-во МЭИ, 2003.- 544 с.

44. Москаленко В.В. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В.Москаленко. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 368 с.

45. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ `Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации 46. Методика проведения энергетических обследований предприятий бюджетной сферы:

Учебное пособие/ А.Н. Качанов, В.А. Голенков, Ю.С. Степанов, Т.Г. Королева. – Орел:

ОрелГТУ, 2003. – 156 с.