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 «СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ» ( ПЦ. С.3.02.05.03) для специальности 140107.65 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов»

Разработана в соответствии с ООП по специальности 140107.65 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов».

Программу составил: к.т.н., доцент _/П.В. Рысев/ Обсуждена на заседании кафедры от «»201 г. № Зав. кафедрой _/В.Н. Горюнов/ «_»201г.

Согласовано:

Руководитель ООП _/В.Н. Горюнов/ «_»201г.

Ответственный за методическое обеспечение ООП _/Д.Г. Сафонов / «_»201г.

1. Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Системы электроснабжения» является получение знаний о построении и режимах работы систем электроснабжения городов, промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства и транспортных систем..

В результате освоения дисциплины «Системы электроснабжения» должны быть сформированы следующие компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины, в соответствии с ООП:

- способность использовать нормативные и правовые документы в своей профессиональной деятельности (ПК-6);

- способность применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений (ПК-16);

- способность выбирать серийное энергетическое оборудование (ПК-18);

- способность проектировать системы тепло- и электроснабжения специальных объектов (ПКспособность вести разработку эскизных, технических и рабочих проектов систем электроснабжения специальных технических систем и объектов (ПСК-2.1);

- способность применить знания нормативной базы для проектирования электроснабжения специальных технических систем и объектов (ПСК-2.2);

- способность выполнить расчеты систем электроснабжения специальных объектов (ПСК-2.3);

- способность вести работы по монтажу электрооборудования и электрических сетей специальных объектов (ПСК-2.5).

Основные задачи дисциплины:

1) изучение основ формирования схем электроснабжения как отдельных электроприемников, так и проектируемого объекта в целом с учетом уровня надежности оборудования и всей системы электроснабжения;

2) изучение выбора параметров устройств компенсации перетоков реактивной мощности и места их установки;

3) освоение условий выбора и проверки элементов систем электроснабжения;

4) изучение способов и средств компоновки электроустановок.

Место дисциплины 2.

Дисциплина «Системы электроснабжения» входит в вариативную часть «Профессионального цикла» подготовки специалистов и является основой для выполнения выпускной квалификационной работы.

Студент, начинающий изучение дисциплины «Системы электроснабжения», должен знать основные законы электротехники, конструкцию и принцип действия основного электрооборудования, конструктивное исполнение электрических сетей, подстанций, режимы работы электроприемников, расчетные электрические нагрузки.

Дисциплины, изучаемые одновременно: «Автоматизация технических систем специальных объектов», «Электроснабжение специальных объектов», «Технические системы специальных объектов».

Последующие дисциплины отсутствуют.

3. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение данной дисциплины 3.1. В результате освоения дисциплины студент должен демонстрировать освоение указанными компетенциями по дискрипторам «знания, умения, владения», соответствующие тематическим модулям дисциплины, и применимые в их последующем обучении и профессиональной деятельности:

- Знать:

З.1. Структуру систем внешнего электроснабжения городов и промышленных предприятий;

З.2. Требования к системам электроснабжения;

З.3. Структуру систем распределения электроэнергии по подразделениям предприятия;

З.4. Содержание основных нормативно-правовых документов в области электроснабжения;

3.5. Требования, предъявляемые к внутрицеховым сетям предприятий и к электроснабжению жилых домов;

3.6. Принцип компенсации реактивной мощности и основные типы компенсирующих устройств;

3.7. Основные средства и способы транспорта электроэнергии;

3.8. Основные типы электрооборудования систем электроснабжения;

3.9. Основные варианты компоновки подстанций и распределительных устройств.

- Уметь:

У1. Выбирать место расположения главной понизительной подстанции промышленных предприятий и районных сетей;

У.2. Выбирать схемы соединений трансформаторных подстанций;

У.3. Выбирать класс напряжения системы внутризаводского распределения электроэнергии и районных городских сетей;

У.4. Выбирать число и мощность распределительных подстанций;

У.5. Расчитывать переток реактивной мощности от энергоснабжающей организации к потребителю;

У.6. Выбирать способы и средства транспорта электрической энергии;

У.7. Выбирать и проверять электрооборудование систем электроснабжения;

У.8. Выбирать вариант компоновки трансформаторных подстанций и распределительных устройств;

У.9. Пользоваться нормативно-технической литературой в сфере электроснабжения.

- Владеть:

В.1. Навыками работы с основными нормативно-техническими документами в области систем электроснабжения;

В.2. Навыками разработки схем распределения электрической энергии с учетом надежности электроснабжения потребителей;

В.3. Навыками расчета и выбора компенсирующих устройств систем электроснабжения;

В.4. Навыками работы со справочной литературой для выбора и проверки электрооборудования;

В.5. Навыками работы с оборудованием распределительных пунктов и распределительных устройств систем электроснабжения.

3.2. Проектируемые результаты и признаки формирования компетенций.

Проектируемые результаты освоения Индекс компетенции Технологии формирования компетенции:

1. Информационно-развивающие технологии.

2. Развивающие проблемно-ориентированные технологии.

3. Личностно ориентированные технологии обучения.

4. Метод проектов.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы в часах и зачетных единицах Очная форма обучения Расчетно-графические работы Перевод теста / Рефераты лекциям экзамен, дифференцированный зачет) экз.

5. Содержание разделов данной дисциплины по модулям и видам учебных занятий:

5.1. Содержание дисциплины по модулям.

1. Структура и требования к системам внешнего электроснабжения промышленных предприятий и городов 2. Внутризаводское и внутрицеховое электроснабжение. Районные городские сети и электроснабжение жилых домов.

3. Компенсация реактивной мощности 4. Выбор и проверка электрооборудования на различных уровнях системы электроснабжения 5. Компоновка подстанций и распределительных устройств Модуль 1. (8 семестр) Структура и требования к системам внешнего электроснабжения промышленных предприятий и городов Обзор технологических процессов промышленных предприятий. Общая Л, С характеристика технологических процессов производств. Классификация электроприемников по надежности электроснабжения. Требования к защитным оболочкам электрооборудования.

Способы и схемы транспорта электроэнергии в системах внешнего электроснабжения. Обзор способов и схем транспорта электроэнергии.

Требования к системам внешнего электроснабжения.

Выбор места размещения и схемы главной понизительной подстанции предприятий и районных городских сетей. Выбор места размещения главной понизительной подстанции с учетом потерь электроэнергии, характеристики окружающей среды.

Модуль 2. (8 семестр) Внутризаводское и внутрицеховое электроснабжение.

Районные городские сети и электроснабжение жилых домов.

Выбор напряжения системы внутризаводского распределения электроэнергии и районных городских сетей. Схемы заводских и районных сетей. Определение рационального напряжения системы распределения. Рассмотрение основных вариантов схем электроснабжения систем распределения.

Выбор места размещения, числа и мощности распределительных подстанций.

Выбор места размещения, числа и мощности подстанций системы распределения с учетом потерь электроэнергии, характеристики окружающей среды и технологического процесса.

Выбор напряжения системы потребления. Определение рационального Л, С напряжения системы потребления.

Выбор схемы внутрицехового распределения электрической энергии и электроснабжения жилых домов. Рассмотрение основных типов схем электроснабжения. Выбор типа схемы с учетом различных факторов.

Способы транспорта электрической энергии. Рассмотрение основных способов Л, С транспорта электроэнергии в системах потребления Выбор средств транспорта электрической энергии на различных классах напряжения системы электроснабжения. Выбор трассы транспорта электрической энергии. Выбор средств транспорта электроэнергии. Построение схем транспорта электроэнергии.

Модуль 3. (9 семестр) Компенсация реактивной мощности Принцип и назначение компенсации перетоков реактивной мощности. Расчет перетока реактивной мощности от энергоснабжающей организации к потребителю. Рассмотрение принципа компенсации реактивной мощности.

Определение перетока реактивной мощности с учетом требований действующих нормативных актов.

Расчет мощности компенсирующих устройств на различных уровнях системы электроснабжения. Расчет мощности, определение мест установки компенсирующих устройств.

Методы и средства компенсации реактивной мощности. Рассмотрение Л, С основных средств компенсации реактивной мощности. Область применения компенсирующих устройств.

Модуль 4. (9 семестр) Выбор и проверка электрооборудования на различных Условия выбора и проверки коммутационных аппаратов напряжением до и выше 1 кВ. Выбор элементов по номинальным параметрам и конструктивному исполнению. Проверка элементов СЭС в аварийном и послеаварийном режимах работы схемы Модуль 5. (9 семестр) Компоновка подстанций и распределительных Компоновка подстанций. Рассмотрение основных вариантов компоновки Л, С подстанций.

Компоновка открытых и закрытых распределительных устройств.

Рассмотрение основных вариантов компоновки распределительных устройств.

5.2. Содержание практических и лабораторных занятий 5.2.1. Содержание практических занятий Цель практических занятий - привитие студентам навыков в решении задач, в пользовании справочной литературой, а также подготовке их к самостоятельной работе над домашними заданиями.

Модуль 1. (8 семестр) Структура и требования к системам внешнего электроснабжения промышленных предприятий и городов Практическое занятие 1. Проработка технологических процессов предприятий по + отраслям промышленностей.

Практическое занятие 2. Выбор схемы системы электроснабжения с учетом + технологических процессов производств.

Практическое занятие 3. Выбор схемы электрических соединений главной + понизительной подстанции.

Практическое занятие 4. Выбор места размещения главной понизительной + подстанции предприятий и районных городских сетей на плане объекта.

Модуль 2. (8 семестр) Внутризаводское и внутрицеховое электроснабжение.

Районные городские сети и электроснабжение жилых домов.

Практическое занятие 1. Выбор и проверка трансформаторов распределительных + подстанций Практическое занятие 2. Определение места установки распределительной + подстанции.

Практическое занятие 3. Проработка ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки + зданий»

Практическое занятие 4. Выбор схемы внутрицехового распределения + электроэнергии, схемы электроснабжения жилых домов.

Практическое занятие 5. Построение схемы транспорта электроэнергии с учетом + надежности электроснабжения.

Практическое занятие 6. Выбор и проверка средств транспорта электроэнергии. + Модуль 3. (9 семестр) Компенсация реактивной мощности Практическое занятие 1. Определение перетока реактивной мощности от + энергоснабжающей организации к потребителю на различных классах напряжения.

Практическое занятие 2. Расчет мощности компенсирующих устройств на + различных уровнях системы электроснабжения.

Практическое занятие 3. Выбор и проверка компенсирующих устройств. + Модуль 4. (9 семестр) Выбор и проверка электрооборудования на различных Практическое занятие 1. Выбор и проверка коммутационных аппаратов + напряжением до и выше 1 кВ.

Практическое занятие 2. Выбор и проверка трансформаторов тока и напряжения. + Модуль 5. (9 семестр) Компоновка подстанций и распределительных Практическое занятие 1. Компоновка главной понизительной подстанции + Практическое занятие 3. Компоновка открытого распределительного устройства + 110 кВ Практическое занятие 4. Компоновка закрытого распределительного устройства + 110 кВ Практическое занятие 5. Компоновка распределительных пунктов и + распределительных устройств 6-20 кВ Практическое занятие 6. Компоновка низковольтных распределительных + устройств.

5.2.2. Содержание лабораторных работ Цель лабораторного практикума - ознакомить студентов с современными методами измерения; привить студентам практические навыки по методикам экспериментальных исследований и обработки опытных данных; помочь им в усвоении отдельных теоретических разделов курса.

Модуль 1. Структура и требования к системам внешнего электроснабжения Лабораторная работа 1. Построение графиков электрических нагрузок активной и + реактивной мощностей.

Лабораторная работа 2. Расчет коэффициентов, характеризующих графики + нагрузок.

Лабораторная работа 3. Построение годового графика нагрузок. + Модуль 3. Компенсация реактивной мощности Лабораторная работа 1. Снятие режимов потребления и перетока реактивной + мощности в узлах нагрузки.

Лабораторная работа 2. Расчет мощности компенсирующих устройств в узлах + нагрузки СЭС.

Модуль 5. Компоновка подстанций и распределительных устройств Лабораторная работа 1. Конструктивное исполнение и комплектация ячеек КСО + Лабораторная работа 2. Конструктивное исполнение и комплектация ячеек КРУ. + Лабораторная работа 4. Работа РП в нормальном, аварийном и послеаварийном + режимах схемы.

6. Образовательные технологии.

6.1. Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий» используются следующие образовательные технологии:

- информационно-развивающие технологии.

- развивающие проблемно-ориентированные технологии.

- личностно ориентированные технологии обучения.

- метод проектов Методы активизации учебного процесса 6.2.

обучение опыта Индивидуальное обучение обучение работа 6.3. Интерактивные формы обучения (в соответствии с положением П ОмГТУ 75.03-2012. «Об использовании в образовательном процессе активных и интерактивных форм проведения учебных занятий») 8 семестр Лабораторный практикум. Работа в команде.

8 семестр Лабораторный практикум. Работа в команде.

Модуль 2. Практические занятия. Case – Study 8 семестр Лабораторный практикум. Работа в команде.

9 семестр Выполнение КП. Метод проектов.

Модуль 4 СРС. Опережающая самостоятельная работа 9 семестр Выполнение КП. Метод проектов.

Модуль 5 СРС. Опережающая самостоятельная работа Объем часов, запланированный на проведение занятий в интерактивной форме, согласуется с руководителем ООП.

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.

Объем СРС и распределение по видам учебных работ в часах 7.1.

Работа с лекционным материалом, самостоятельное изучение отдельных тем электронных источников; чтение и изучение учебника и учебных пособий.

4. Подготовка к лабораторным занятиям, оформление отчетов к лабораторным работам Объем и распределение часов на выполнение СРС произведено на основании опроса студентов.

7.2. Темы курсовых проектов Проектирование системы электроснабжения объекта (по вариантам) 7.2. Домашнее задание по теме Расчет электрических нагрузок объекта (по вариантам) 8. Оценка 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 «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий» включает:

- экзаменационные билеты;

- экзаменационные вопросы;

- вопросы для допуска к выполнению лабораторных работ;

- вопросы к итоговому заданию по лабораторному практикуму;

- набор вариантов курсовых проектов;

- варианты домашнего задания;

- тестовый комплекс;

- задания для проведения занятий в интерактивной форме.

Оценка качества освоения программы дисциплины «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий» 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 Модуль 1.

1. Упрощенная структура системы электроснабжения предприятий.

2. Упрощенная структура системы электроснабжения городов.

3. Основные требования, предъявляемые к системам электроснабжения.

4. Характеристика источника питания.

5. Характеристика пункта приема электроэнергии.

6. Выбор напряжения питания пункта приема электроэнергии.

7. Расчет питающих линий электропередачи.

8. Выбор и проверка силовых трансформаторов пункта приема электроэнергии.

9.Системы устройств высшего напряжения пункта приема электроэнергии.

10. Схемы РУ низшего напряжения пункта приема электроэнергии.

11. Выбор места размещения пункта приема электроэнергии.

Модуль 2.

1. Выбор напряжения распределительной сети.

2. Выбор схемы распределительной сети.

3. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов.

4. Выбор типа цеховых трансформаторов с учетом окружающей среды.

5. Выбор места размещения цеховых трансформаторных подстанций.

6. Выбор схемы внутрицеховой распределительной сети.

7. Способы транспорта электрической энергии.

8. Выбор способа транспорта электрической энергии на различных уровнях системы электроснабжения.

9. Условия выбора кабельных линий.

Модуль 3.

1. Принцип компенсации реактивной мощности.

2. Определение экономического перетока реактивной мощности от источника питания к потребителю.

3. Определение потребляемой реактивной мощности по предприятию в целом.

4. Определение суммарной мощности компенсирующих устройств по предприятию в 5. Определение потребляемой реактивной мощности в узле нагрузки.

6. Определение суммарной мощности компенсирующих устройств в распределительных 7. Определение суммарной мощности компенсирующих устройств в распределительных 8. Определение потребляемой реактивной мощности реактивной мощности по цехам предприятия.

9. Средства компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях.

10. Средства компенсации реактивной мощности в городских сетях.

Модуль 4.

1. Выбор и проверка электрооборудования на различных уровнях системы электроснабжения 2. Условия выбора коммутационных аппаратов.

3. Условия проверки коммутационных аппаратов к действию токов короткого замыкания 4. Условия проверки токоведущих частей к действию токов короткого замыкания Модуль 5.

1. Выбор варианта компоновки открытого распределительного устройства 2. Выбор варианта компоновки закрытого распределительного устройства 3. Выбор варианта компоновки распределительного пункта 4. Выбор варианта компоновки трансформаторной подстанции 5. Выбор варианта компоновки пункта приема электроэнергии 9. Ресурсное обеспечение дисциплины 9.1. Материальное-техническое обеспечение дисциплины 9.1.1. Лаборатория станций, электрических сетей и систем электроснабжения промышленных предприятий (проектор, экран, ресивер, акустическая система,разъединитель РЛВ 35/60, выключатель МП-10, стенд «Исследование переходных процессов», стенд «Влияние качества эл. энергии на работу АД», высоковольтная ячейка КРУ – 3 шт., ячейка камера КСО – 3 шт., генератор П42).

9.1.2. Технические средства обучения и контроля 9.1.2.1. Мультимедийные лекционные аудитории.

9.1.2.2. Использование тестовых заданий для текущего контроля знаний студентов, полученных при самостоятельном изучении лекционного курса и в период промежуточных аттестаций.

9.1.2.3. Использование учебных плакатов.

9.1.3. Вычислительная техника 9.1.3.1. При изучении теоретического курса - работа студентов с обучающее-контролирующими программами, содержащими учебный материал по отдельным вопросам курса. Наиболее рационально здесь использование ПЭВМ.

9.1.3.2. При проведении практических занятий - работа с типовыми программами по решению тех или иных задач. Такая работа имеет смысл, если программа обеспечивает многовариантность решения с последующим выбором учащимися оптимального варианта.

Программы, выдающие один вариант решения, рациональны лишь в том случае, если они являются обучающее - контролирующими, т.е. заставляющими студента активно участвовать в процессе решения.

9.1.3.3. При проведении лабораторных работ - применение расчетных программ по обработке результатов эксперимента, а также обучающее - контролирующих программ по проверке усвоения студентом знаний, полученных при выполнении лабораторной работы.

9.1.3.4 При курсовом проектировании использование ЭВМ наиболее обширно. Возможны следующие варианты:

9.1.3.5. Выполнение расчетов. При этом необходимо наличие двух условий. Во-первых, перед применением машинного расчета студент должен основательно освоить данный расчет «вручную». Во-вторых, расчет должен быть многовариантным, т.е. ЭВМ должна представлять гамму решений при переменных исходных данных. Несоблюдение этих условий может привести к тому, что ЭВМ принесет не пользу, а скорее вред, поскольку студент не будет понимать физического смысла расчета, ограничиваясь механическим нажатием клавиш устройства ввода, и бездумно переписывая результат.

Следует также остерегаться полного выполнения всех расчетов в курсовом проекте на ЭВМ; это приводит к аналогичным отрицательным результатам.

9.1.3.6 Применение графопостроителей для выполнения части курсового проекта.

Предпочтительно вычерчивание части рабочих чертежей деталей или общих видов узлов (но только при многовариантном проектировании).

9.2. Учебно-методическое и информационное обеспечение 9.2.1. Основная литература 1.. Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. для вузов по курсу «Электроснабжение промышленных предприятий» / Б. И. Кудрин. – М. : Интермет Инжиниринг, 2005. – 670с. (Гриф) – 120 экз.

2. Ополева, Г. Н. Схемы и подстанции электроснабжения : справ.: учеб. пособие для вузов по направлению подгот. 650900 (140200) «Электроэнергетика» и специальностям (140204) «Электрические станции», 100200 (140205) «Электроэнергетические системы и сети» и 100400 (140211) «Электроснабжение»ик / Г. Н. Ополева. – М. : ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006. – 479 с. (Гриф) – 79 экз.

9.2.2. Дополнительная литература 1 Правила устройства электроустановок: (все действующие разд.): по состоянию на марта 2007 г. – 6-е и 7-е изд. с изм. И доп. – М. : КНОРУС, 2007. – 487с. – 199 экз.

Грунин, В. К. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. пособие / В. К.

Грунин, П. В. Рысев ; ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. – 35 с. – 241 экз.+ЭБС 3 Грунин, В.К. Основы электроснабжения объектов. Расчет электрических нагрузок:

конспект лекций / В. К. Грунин ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2006. - 70 с. – 141 экз.

4 Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования систем электроснабжения объектов: учеб. пособие / В. К. Грунин, В. Ф. Небускин, В. К.

Федоров, А. Д. Эрнст; Под ред. В. К. Грунина ; ОмГТУ. - 2-е изд., испр. и доп. - Омск :

Изд-во ОмГТУ, 2005. - 141 с. – 65 экз.

5 Расчет и выбор системы электроснабжения участка ремонтно-механического цеха: метод.

указания к выполнению домаш. заданий по "Электроэнергетике" / ОмГТУ ; сост. : В. К.

Грунин, П. В. Рысев. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2006. - 39 с. – 142 экз.

9.2.3. Периодическая литература 1. Электричество: 1989- 2. Промышленная энергетика: 2001- 3. Омский научный вестник 1995- 4. Электрические станции и сети: ЭРЖ, 1997-2013.

9.2.4. Информационные ресурсы 1. ЭБС «АРБУЗ»

2. Научная электронная библиотека elibrary.ru 3. Elsevier Engineering.