Поиск
Рекомендуем ознакомиться
Рабочая программа дисциплины ф тпу 1-21/01 министерство образования и науки РФ
Рабочая программа дисциплины | Ф ТПУ 7.1-21/01 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
Томский политехнический университет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ЭНИН
___________________Боровиков Ю.С.
«___»________________2010 г.
Рабочая программа дисциплины
Релейная защита и автоматизация
электроэнергетических систем
Направление – 140200 «Электроэнергетика»
Профиль подготовки – 140211 «Электроснабжение промышленных предприятий»
Квалификация – Бакалавр
Базовый учебный план приема – 2007 г.
Курс – 4; семестр – 7
Количество кредитов – 5
Пререквизиты – «Электрические машины»
Кореквизиты – «Электрические станции и подстанции»
Виды учебной деятельности и временной ресурс
-
Лекции
40 час.
Лабораторные занятия
16 час.
Практические занятия
16 час.
Всего аудиторных занятий
72 час.
Самостоятельная работа
96 час.
Общая трудоемкость
168 час.
Форма обучения – очная
Вид промежуточной аттестации – экзамен
Обеспечивающее подразделение – кафедра электроэнергетических сетей и систем
Заведующий кафедрой ЭСС – к.т.н., доц. Боровиков Ю.С.
Руководитель ООП – нач-к УМО ЭНИН; к.т.н., доц. Глазачев А.В.
Преподаватель – к.т.н., доцент каф. ЭСС Шестакова В.В.
2010 г.
1. Цели освоения дисциплины
Основной целью дисциплины является подготовка выпускников к деятельности, связанной с задачами эксплуатации и проектирования электроэнергетических систем при выполнении требований по защите окружающей среды и правил безопасности производства электрической энергии.
В результате освоения данной дисциплины обеспечивается достижение целей Ц1, Ц3 и Ц5 основной образовательной программы «Электроэнергетика»; приобретенные знания, умения и навыки позволят подготовить выпускника:
– к проектно-конструкторской деятельности, способного к расчету, анализу и проектированию электроэнергетических элементов, объектов и систем с использованием современных средств автоматизации проектных разработок (Ц1);
– к научно-исследовательской деятельности, в том числе в междисциплинарных областях, связанной с математическим моделированием процессов в электроэнергетических системах и объектах, проведением экспериментальных исследований и анализом их результатов (Ц3);
– к самостоятельному обучению и освоению новых знаний и умений для реализации своей профессиональной карьеры (Ц5).
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к профессиональному циклу базовой части модуля «Электроэнергетика»; профиль – «Электроснабжение промышленных предприятий».
Указанная дисциплина является одной из профилирующих; имеет как самостоятельное значение, так и является базой для ряда специальных дисциплин.
Для успешного освоения дисциплины слушателю необходимо:
знать:
законы электротехники, методы расчета электрических цепей; конструктивное исполнение электрических машин и принципы их работы;
уметь:
составлять схемы замещения элементов энергосистемы; применять метод симметричных составляющих для расчета токов КЗ.
иметь опыт:
расчета токов и напряжений для простейших схем в установившемся и переходном режимах.
Пререквизитом данной дисциплины является: «Электрические машины».
Кореквизиты – «Электрические станции и подстанции».
3. Результаты освоения дисциплины
Обучающиеся должны освоить дисциплину на уровне, позволяющем им рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов.
В соответствии с поставленными целями после изучения дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, которые определяют результаты обучения согласно основной образовательной программы: Р2, Р3, Р6, Р7, Р8, Р12, Р13*. Соответствие знаний, умений и опыта указанным результатам представлено в таблице № 1.
Таблице № 1
Декомпозиция результатов обучения
Код результатов обучения в соответствии с ООП* | Составляющие результатов освоения дисциплины | |
Код | Перечень знаний, умений, владение опытом | |
Р3 Р7 Р8 Р13 | З.3.2;
З.7.4; З.8.4; З.13.1 | В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать: – современные тенденции развития технического прогресса; – методы математического и физического моделирования режимов, процессов, состояний объектов электроэнергетики и электротехники; – назначение, принципы действия, области применения элементов устройств релейной защиты и автоматики ЭЭС; – основные принципы выполнения устройств релейной защиты; – принципы выполнения релейной защиты линий электропередачи, синхронных генераторов, трансформаторов, двигателей; – назначение, виды, принципы выполнения, области применения и требования к устройствам автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резерва (АВР), автоматического регулирования возбуждения (АРВ). – назначение и принципы выполнения противоаварийной автоматики; |
Р2 Р7 Р8 Р12 Р12 | У.2.1; У.7.1; У.8.3; У.12.1; У.12.2. | В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь: – применять компьютерную технику и информационные технологии в своей профессиональной деятельности; – применять методы математического анализа при проведении научных исследований и решении прикладных задач в профессиональной сфере; – использовать методы анализа, моделирования и расчетов режимов сложных систем, изделий, устройств и установок электроэнергетического и электротехнического назначения с использованием современных компьютерных технологий и специализированных программ; – проводить эксперименты по заданным методикам с последующей обработкой и анализом результатов в области электроэнергетики; – планировать эксперименты для решения определенной задачи профессиональной деятельности; – выбрать состав устройств релейной защиты и автоматики для заданного объекта ЭЭС в соответствии с требованиями нормативно-технической документации; – подготовить исходные данные в соответствии с формальными правилами профессиональных программных комплексов, выбрать расчетные условия и рассчитать токи КЗ и неполнофазных режимов в заданном районе ЭЭС; |
Р3 Р3 Р6 Р8 Р8 Р8 Р8 | В.3.1; В.3.2;
В.6.1;
В.8.1; В.8.3; В.8.4; В.8.5. | В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть опытом: – использования основных методов организации самостоятельного обучения и самоконтроля; – приобретения необходимой информации с целью повышения квалификации и расширения профессионального кругозора; – аргументированного письменного изложения собственной точки зрения; навыками публичной речи, аргументации, ведения дискуссии и полемики, практического анализа, логики различного рода рассуждений; навыками критического восприятия информации; – применения методов расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях; – анализа режимов работы электроэнергетического и электротехнического оборудования и систем; – работы с промышленными энергетическими программами; владеть:
– методами расчета уставок релейной защиты и автоматики |
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Курсивом отмечены уникальные знания, умения и опыт, соответствующие данной дисциплине
Уровень подготовки бакалавров определяется общекультурными и общепрофессиональными компетенциями, которые сформулированы в основной образовательной программы на основе ФГОС ВПО и в соответствии с задачами профессиональной деятельности выпускников.
Компетенции, формируемые в рамках данной дисциплины в соответствии с планируемыми результатами обучения согласно основной образовательной программы: Р4, Р6, Р8, Р12*, представлены в табл. №2.
Таблице № 2
Планируемые результаты обучения
Код результатов обучения в соответствии с ООП* | Результаты обучения ( компетенции) |
Р4 Р6
| В результате освоения дисциплины бакалавр должен сформировать общекультурные компетенции: – способность эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, демонстрируя навыки руководства коллективом исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами; уметь проявлять личную ответственность, приверженность профессиональной этике и нормам ведения профессиональной деятельности; – способность осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе в целом, в том числе на иностранном языке; анализировать существующую и разрабатывать самостоятельно техническую документацию; четко излагать и защищать результаты профессиональной деятельности; |
Р8 Р12 | В результате освоения дисциплины бакалавр должен сформировать профессиональные компетенции: – способность применять стандартные методы расчета и средства автоматизации проектирования; принимать участие в выборе и проектировании элементов, систем и объектов электроэнергетики и электротехники в соответствии с техническими заданиями; – способность проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов; планировать экспериментальные исследования; применять методы стандартных испытаний электрооборудования, объектов и систем электроэнергетики и электротехники. |
Р8
| В результате освоения дисциплины бакалавр должен сформировать профильно – специализированные компетенции: – способность формулировать технические задания, разрабатывать и использовать средства автоматизации при проектировании и технологической подготовке производства электроэнергии; – готовность применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений; – способность применять методы создания и анализа моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов профессиональной деятельности. |
*Курсивом отмечены уникальные компетенции, соответствующие данной дисциплине.
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Таблица №3
Название разделов лекций | Аудиторная работа (час.) | СРС | Итого | Формы текущего контроля и аттестации | ||
Лекц. | Прак. занятия | Лаб. занятия | ||||
1. Введение. Структурная схема защиты | 1 | 7 | 8 | Устный опрос, Отчет по ЛБ | ||
2. Измерительные преобразователи | 1 | ЛБ 1, 2 час. | 7 | 10 | Устный опрос, Отчет по ЛБ | |
3. Токовые ступенчатые защиты линий | 2 | Тема 1, 2 час. | ЛБ 2, 2 час. | 7 | 13 | Устный опрос, Отчет по ЛБ |
4. Максимальная токовая направленная защита | 2 | Тема 2, 2 час. | ЛБ 3, 4, 4 час. | 7 | 15 | Устный опрос, Отчет по ЛБ |
5. Дистанционная защита линий | 4 | Тема 3, 2 час. | 7 | 13 | Контрольная работа№1 | |
6. Дифференциальные защиты линий | 2 | ЛБ 5, 2 час. | 7 | 4 | Устный опрос, Отчет по ЛБ | |
7. Защита синхронных генераторов, двигателей | 6 | Тема 4,5 6 час. | 7 | 19 | Устный опрос, | |
8. Защита трансформаторов и блоков. | 6 | Тема 6, 2 час. | ЛБ 6, 2 час. | 7 | 12 | Контрольная работа№2 |
9. Защита сборных шин станций и подстанций | 2 | Тема 7, 2 час. | 7 | 11 | Устный опрос | |
10.Автоматическое повторное включение (АПВ) | 2 | ЛБ 7, 2 час. | 7 | 11 | Устный опрос, Отчет по ЛБ | |
11. Автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР) | 2 | ЛБ 8, 2 час. | 7 | 17 | Устный опрос, Отчет по ЛБ | |
12. Автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу | 2 | 7 | 9 | Контрольная работа№3 | ||
13. Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) | 2 | 7 | 9 | Устный опрос | ||
14. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) | 2 | 7 | 15 | Устный опрос | ||
15. Промежуточная аттестация | Экзамен | |||||
Всего по формам обучения | 40 | 16 | 16 | 96 | 168 |
4.2. Аннотированное содержание разделов дисциплины (40 час.).
Введение. Структурная схема защиты, реле и их разновидности – 1 час. Электромагнитные, индукционные и полупроводниковые реле, их назначение и принцип действия. Изображение реле на принципиальных схемах защиты
Измерительные преобразователи – 1 час. Трансформаторы напряжения, их назначение и принцип действия. Схемы соединения и погрешности трансформаторов напряжения, используемых в релейной защите. Трансформаторы тока, их назначение и принцип действия. Схемы соединения и погрешности трансформаторов тока, используемых в релейной защите.
Токовые ступенчатые защиты линий – 2 часа. Максимальная токовая защита и токовая отсечка, принцип их действия. Измерительные органы защит. Схемы включения трансформаторов тока и реле: схема полной звезды, схема неполной звезды, схема включения на разность токов двух фаз, схема треугольника, фильтр токов нулевой последовательности. Примеры выполнения схем токовых защит на постоянном и переменном оперативном токах. Расчет параметров, область применения, достоинства и недостатки. Токовые ступенчатые защиты, расчет параметров, область применения. Максимальная токовая защита с блокировкой по напряжению. Расчет параметров, область применения.
Максимальная токовая направленная защита – 2 часа. Назначение, принцип действия, область применения. Реле направления мощности. Недостатки защиты и способы их устранения.
Дистанционная защита линий – 4 часа. Принцип действия, характеристики измерительных органов защиты. Структурная схема защиты. Расчет параметров срабатывания защиты. Область применения, достоинства и недостатки, блокировки защиты.
Дифференциальные защиты линий– 2 часа. Продольная и поперечная дифференциальные токовые защиты. Принцип действия, расчет параметров срабатывания, достоинства и недостатки, область применения защит.
Защита синхронных генераторов и двигателей – 6 часа. Повреждения и ненормальные режимы работы генераторов. Основные защиты генераторов: продольная дифференциальная защита, поперечная дифференциальная защита, защита от замыканий на землю обмотки статора. Защиты от внешних КЗ и ненормальных режимов работы: МТЗ с комбинированным пуском напряжения; МТЗ от перегрузки; токовая защита обратной последовательности; защита от повышения напряжения. Защита цепи возбуждения от замыканий на землю.
Защита трансформаторов и блоков – 6 час. Особенности выполнения защиты в зависимости от схемы включения и мощности трансформаторов.
Защита сборных шин станций и подстанций – 2 часа. Повреждения. Защита от замыканий на землю в сетях напряжением до 35 кВ, работающих с изолированными нейтралями или заземленными через дугогасящие реакторы. Схемы неселективной сигнализации. Защита, реагирующая на емкостной ток. Схемы защит. Расчет параметров срабатывания, область применения защит.
Автоматическое повторное включение (АПВ) – 2 час. Назначение, классификация и способы пуска устройств АПВ. Основные требования к АПВ. Согласование действия устройств релейной защиты и АПВ. Схема устройства АПВ радиальной линии. АПВ линий с двусторонним питанием. АПВ трансформаторов и АПВ шин. АПВ электродвигателей.
Автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР) – 2 часа. Технико-экономическое обоснование применения АВР. Классификация устройств АВР. Основные требования к АВР. Пусковые органы напряжения в схемах АВР. Схема АВР радиальной линии, расчет параметров настройки. Согласование действия схемы АВР с релейной защитой и другими устройствами автоматики. Особенности схемы АВР трансформаторов, АВР электродвигателей.
-
Похожие документы:
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1- 21/01 министерство образования и науки российской федерации
Рабочая программаЦель изучения данной дисциплины – ознакомить студентов с основными закономерностями развития экономики, особенностями развития российского предпринимательства, экономическими законами и категориями рынка, особенностями функционированияРабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 Министерство образования и науки Российской Федерации
Рабочая программаСодержание: инвестиции и инвестиционная деятельность в рыночной экономике, инвестиционный проект, капитальные вложения и капитальное строительство, оценка эффективности реальных инвестиций, финансовые инвестиции и оценка эффективностиРабочая программа учебной дисциплины Ф тпу 1-21/01 министерство
Рабочая программаОсновными целями дисциплины являются: формирование нормативно – правовых знаний в области энергосбережения и энергоэффективности, знаний, навыков и умений по рациональному использованию энергетических ресурсов, проведению энергетическихРабочая программа учебной дисциплины Ф тпу 1-21/01 Ф тпу 1 21/02 (3)
Рабочая программаОсновными целями дисциплины являются: формирование у студентов прочной теоретической базы по анализу электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах; изучения влияния этих процессов на режимы работы электротехническогоРабочая программа учебной дисциплины Ф тпу 1-21/01 Ф тпу 1 21/02 (1)
Рабочая программаЦелью изучения дисциплины является формирование теоретических знаний и овладение организационными и техническими вопросами рациональной эксплуатации и передовыми индустриальными методами монтажа электрооборудования.