Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

“

Утверждаю»

Проректор по УМР ОмГТУ

_ Л.О.Штриплинг «»_ 201 год

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Изоляция и перенапряжения»

(П. С.3.В.04) для направления подготовки специалистов 140107.65 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов»

Омск, 2013 г.

Разработана в соответствии с ООП по направлению подготовки специалитета 140107. «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов».

Программу составил: к.т.н., доцент М.B. Шкаруба Обсуждена на заседании кафедры ЭсПП от «»_ 20_ г. № _ Зав. кафедрой ЭсПП В.Н. Горюнов «_»20г.

Руководитель ООП _ В.Н. Горюнов «_»20г.

Ответственный за методическое обеспечение ООП _Д.Г. Сафонов «_»20г.

1. Цели и задачи дисциплины Цель изучения дисциплины «Изоляция и перенапряжения» состоит в том, чтобы познакомить студентов с физическими процессами, происходящими в изоляции на высоком напряжении, и способами защиты изоляции от повреждений и продления срока ее службы.

Основные задачи дисциплины:

1) изучение конструкций изоляции высокого напряжения;

2) изучение основных причин возникновения повреждений изоляции;

3) изучение способов защиты от повреждении.

2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Изоляция и перенапряжения» входит в базовую (общепрофессиональную) часть цикла» подготовки бакалавров. Студент, начинающий изучение дисциплины «Изоляция и перенапряжения», должен знать математику, физику, химию.

3. Требования к результатам освоения дисциплины 3.1. В результате освоения дисциплины «Изоляция и перенапряжения» должны быть сформированы следующие компетенции:

- способностью применять основы инженерного проектирования технических объектов (ПК-17);

- способностью владеть методами опытной проверки оборудования и средств технологического обеспечения (ПК-27).

- способностью организовать работы по осуществлению надзора при строительстве, реконструкции и эксплуатации систем электроснабжения специальных объектов (ПСК-2.4);

- способностью осуществлять эксплуатацию электрооборудования и электрических сетей специальных объектов (ПСК-2.6).

3.2. В результате освоения дисциплины студент должен демонстрировать освоение указанными компетенциями по дескрипторам «знания, умения, владения», соответствующие тематическим модулям дисциплины, и применимые в их последующем обучении и профессиональной деятельности:

- Знать:

- Знать:

З.1. Виды перенапряжений.

3.2. Основные способы защиты от перенапряжений.

3.3. Основные виды изоляции электрооборудования.

З.4. Основные способы и методы испытания изоляции.

З.5. Устройство и принципы работы испытательных установок.

- Уметь:

У1. Рассчитать заземляющее устройство подстанций.

У2. Защищать подстанции от грозовых перенапряжений.

У3. Выбирать защитные аппараты.

У4. Испытать изоляцию электрооборудования.

- Владеть:

В1. Методами определения уровня перенапряжений в сетях.

В2. Методами оценки электрической прочности изоляции.

В.3. Навыками правильной эксплуатации испытательных установок.

В.4. Навыками обработки и интерпретирования результатов эксперимента.

3.3. Проектируемые результаты и признаки формирования компетенций.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы в часах и зачетных единицах Очная форма обучения Практические занятия (семинары) Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Перевод теста / Рефераты лекциям Часы на экзамен экзамен, дифференц-ный зачет) 5.1. Содержание дисциплины по модулям 1. Перенапряжения в электрических системах и защита от них 2. Изоляция электротехнического оборудования.

3. Эксплуатация изоляционных конструкций при рабочем напряжении Перенапряжения в электрических системах и защита от них Общая характеристика перенапряжений в электрических сетях. Грозовые Л перенапряжения. Молния как источник грозовых перенапряжений.

Внутренние перенапряжения. Классификация внутренних перенапряжений Л Установившиеся перенапряжения Автоматическое повторное включение ЛЭП. Отключение ЛЭП. Л Модуль 2. Изоляция электротехнического оборудования Основные виды электрической изоляции и координация изоляции. Л,С Проходные изоляторы. Изоляция силовых трансформаторов Л Изоляция силовых кабелей высокого напряжения, силовых конденсаторов, Л электрических машин высокого напряжения Эксплуатация изоляционных конструкций при рабочем напряжении Корона на проводах и защита от нее. Экологическое влияние воздушных Л линий и распределительных устройств.

Цель лабораторного практикума – изучение методов экспериментального исследования, приобретение опыта в проведении лабораторных экспериментов, приобретение опыта математической обработки и интерпретации полученных результатов.

Лабораторные работы выполняются на стендах (6-139) и на компьютерах (6-229). Лабораторный практикум в лаборатории 6-139 на стендах выполняется по индивидуальному графику бригадами, состоящими из 2-3 студентов. Лабораторные работы на компьютерах (6выполняются индивидуально.

На заочном обучении лабораторные работы выполняются только на ЭВМ.

Модуль 1. Перенапряжения в электрических системах и защита от них ОЗ Лабораторная работа №2. Ограничители перенапряжений (ЭВМ). + Лабораторная работа №3. Защита воздушных линий от грозовых перенапря- + жений (ЭВМ).

Лабораторная работа №4. Заземляющее устройство подстанции (ЭВМ) + Лабораторная работа 5. Защита подстанции от прямых ударов молнии (ЭВМ) + Лабораторная работа № 1. Испытание разрядников РДИП и РМК (Стенд). + Лабораторная работа № 2. Испытания ограничителей перенапряжений (Стенд). + Модуль 2. Эксплуатация изоляционных конструкций при рабочем напряжении Лабораторная работа № 3. Исследование молниезащиты подстанции на моде- + ли (Стенд).

Лабораторная работа №4. Исследование молниезащиты подстанции на анали- + заторе грозозащиты (Стенд).

6. Образовательные технологии.

6.1. Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Изоляция и перенапряжения» используются следующие образовательные технологии:

6.1.1. Информационно-развивающие технологии.

6.1.2. Развивающие проблемно-ориентированные технологии.

6.1.3. Личностно ориентированные технологии обучения.

Контекстное обучение Индивидуальное обучение Междисциплинарное Опережающая самостоятельная работа 6.2. Интерактивные формы обучения (в соответствии с положением П ОмГТУ 75.03Об использовании в образовательном процессе активных и интерактивных форм проведения учебных занятий») Модуль 1 Лабораторный практикум. Работа в команде.

Модуль 2. Лабораторный практикум. Работа в команде.

Модуль 3 Лабораторный практикум. Работа в команде.

7. Самостоятельная работа студентов (указываются все виды работ в соответствии с учебным планом) Самостоятельная работа направлена на закрепление и углубление полученных теоретических и практических знаний, развитие навыков практической работы.

7.1. Объем СРС и распределение по видам учебных работ в часах 1. Работа с лекционным материалом, самостоятельное изучение отдельных тем дисциплины; поиск и обзор литературы и электронных источников; чтение и изучение учебника и учебных пособий.

4. Подготовка к лабораторным занятиям, оформление отчетов к лабо- раторным работам 7.2. Домашнее задание Тема: Расчет молниезащиты и заземляющего устройства типовой подстанции 110/(6-10) кВ.

Специалисты специальности 140107.65 при выполнении академической темы в своем выпускной работе должны выполнить расчет заземляющего устройства и молниезащиты главной понизительной подстанции проектируемого предприятия, в качестве которой обычно принимается одна из типовых подстанций 110/(6-10) кВ. Результаты этого расчета выносят на один из листов проекта. Чтобы помочь студентам выполнить эти расчеты безошибочно введено домашнее задание. Домашнее задание содержит 60 вариантов, которые приведены в учебном пособии.

8. Методическое обеспечение системы оценки качества освоения программы дисциплины 8.1. Фонды оценочных средств (в соответствии с П ОмГТУ 73.05 «О фонде оценочных средств по дисциплине») Фонд оценочных средств позволяет оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций.

Фонд оценочных средств по дисциплине «Изоляция и перенапряжения» включает:

- варианты домашнего задания;

- вопросы для допуска к выполнению лабораторных работ;

- набор вариантов контрольных работ;

- тестовый комплекс;

- задания для проведения занятий в интерактивной форме.

Оценка качества освоения программы дисциплины «Изоляция и перенапряжения»

включает текущий контроль успеваемости, промежуточную аттестацию (по модулям), итоговую аттестацию.

Студентам предоставлена возможность оценивания содержания, организации и качества учебного процесса.

8.2. Контрольные вопросы по дисциплине 1. Классификация перенапряжений.

ГРОЗОВЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

1. Молния и ее параметры.

2. Три методики расчета зон защиты молниеотводов.

3. Два способа молниезащиты подстанции.

4. Режимы нейтрали.

5. Заземление подстанции.

6. Грозозащита ЛЭП на деревянных опорах.

7. Грозозащита ЛЭП на металлических опорах.

8. Грозозащита подстанции 9. Искровые промежутки, трубчатые разрядники.

10. Вентильные разрядники 11. Ограничители перенапряжений.

12. Выбор защитных аппаратов

ВНУТРЕННИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

1. Классификация внутренних перенапряжений, причина их возникновений 2. Установившиеся перенапряжения:

- емкостный эффект;

3. Коммутационные перенапряжения:

– при включении ЛЭП;

- при автоматическом повторном включении ЛЭП;

- при отключении ЛЭП;

4. Защитное действие дугогасящей катушки 5. Меры ограничений перенапряжений.

1. Основные виды изоляции 2. Виды внутренней изоляции.

3. Напряжения, воздействующие на электрооборудование в процессе эксплуатации 4. Координация изоляции 5. Линейные изоляторы 6. Выбор изоляции линий 7. Изоляция открытого распределительного устройства (ОРУ) 8. Проходные изоляторы 9. Изоляция силовых трансформаторов 10. Изоляция силовых кабелей высокого напряжения 11. Изоляция силовых конденсаторов 12. Изоляция электрических машин высокого напряжения 1. Корона на проводах и защита от нее 2. Экологическое влияние воздушных линий и распределительных устройств.

3. Виды старения изоляции и методы испытаний.

4. Испытательные установки.

9. Ресурсное обеспечение дисциплины 9.1. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

9.1.1 Специализированная лаборатория 6-139:

Оборудование:

– генератор импульсных напряжений ГИН–1 МВ;

– генератор импульсных напряжений ГИН–300 кВ;

– испытательный трансформатор ИОМ–100 кВ;

– стенд для испытания защитных средств;

– стенд для испытания масла АИИ–70;

– анализатор грозозащиты;

– стенд для исследования пробоя воздушных промежутков;

– стенд для испытания ограничителей перенапряжений.

ПК на базе процессора Intel Pentium IV – 13 шт.;

Проектор - 1 шт;

9.1.2. Технические средства обучения и контроля.

Компьютерный класс 6-229 с 13 компьютерами и мультимедийным проектором, который используется для:

1. Проведения 5 лабораторных на ЭВМ.

2. Показа фотографий электрооборудования и видеозаписей по дисциплине.

3. Проведения тестирования по отдельным модулям и всей дисциплине.

9.2. Учебно-методическое и информационное обеспечение 9.2.1. Основная литература 1. М.В. Шкаруба. Техника высоких напряжений: Учебное пособие/ М.В. Шкаруба. Омск:

Изд-во ОмГТУ, 2012. 80 с. (140 экз.+ЭБС) 9.2.2. Дополнительная литература 1. М.В. Шкаруба. Изоляция и перенапряжения в электрических системах: Конспект лекций/ М.В. Шкаруба;. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 64 с.(169 экз.+ЭБС).

2. М.В. Шкаруба. Изоляция и перенапряжения в электрических системах: Учебное пособие/ М.В. Шкаруба;. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 64 с.(173 экз.+ЭБС).

9.2.3. Периодическая литература 1. Приборы и техника эксперимента: 1975-2013.

2. Электрические станции и сети: ЭРЖ. 1997-2013.

3. Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. 2006-2013.

9.2.4. Информационные ресурсы 1. ЭБС «АРБУЗ».

2. Научная электронная библиотека elibrary.ru.

3. Интегрум.

4. Elsevier Engineering.