Лекции.Орг


Поиск:




Основные характеристики, уравнения и теоремы электрических полей

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

 

ЕН.Р2 " Методы расчета электрических полей "

______

(указывается индекс и наименование дисциплины согласно учебному плану в соответствии с ГОС ВПО)

 

 

по направлению подготовки (специальности) _______________________________

(указывается код и наименование)

140201 "Высоковольные электроэнергетика и электротехника"

 

форма обучения __ очная ___________

(очная, очно-заочная, заочная)

 

 


Состав программы учебной дисциплины

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина "Методы расчета электрических полей является вспомогательной дисциплиной естественно научного курса подготовки дипломированных специалистов направления 650900 по специальности 071600 согласно ГОС 2000г. Целью дисциплины является обучение студентов: 1) методам аналитического расчета электрических полей аппаратов высокого напряжения; 2) методам численного моделирования и расчету характеристик электрических полей; 3) применению инженерных формул для расчетов практических конструкций высокого напряжения.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Студенты должны знать: а) принципы и методы расчета различных характеристик электрических полей; б) способы снижения напряженности поля в аппаратах высокого напряжения; в) как изменяются характеристики поля изоляционной конструкции или материала при внесении в них дефектов различной природы; г) знать величины пробивных напряжений в однородных и неоднородных полях и уметь оценить максимально допустимое напряжение аппарата ВН, исходя из величины коэффициента неоднородности поля в нем.

ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы Всего часов Семестры
 
     
ОБЩАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ   57/31
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ   34/17
Лекции    
Практические занятия    
Семинары    
Лабораторные работы   17/17
и (или) другие виды аудиторных занятий    
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА   23/14
Курсовой проект (работа)    
Расчетно-графические работы   11/8
Реферат    
и(или) другие виды самостоятельной работы   12/6
ВИД ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ (ЗАЧЕТ, ЭКЗАМЕН)   зачет

 

Примечание: В графах 2, 3 через дробь от общего количества часов указываются часы, отводимые на занятия с использованием персональных компьютеров.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

N п/п Раздел дисциплины Лекции (номера) Практич. (семин.) занятия (номера) Лабора- торные работы (номера)
6 СЕМЕСТР
  Основные характеристики, уравнения и теоремы электрических полей 1,2    
  Аналитические расчеты электрических полей 3,4,5,6   1,2,3
  Численные расчеты электрических полей 7,8,9    

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1

Основные характеристики, уравнения и теоремы электрических полей

Основные понятия, определения и единицы измерений. Уравнения Максвелла, основные законы электрического поля (далее просто поля). Потенциальные уравнения поля. Характеристики поля на границе поверхностей. Явный вид основных понятий (div, grad, rot, divgrad, оператор Лапласа) в координатной форме. Системы координат (декартова, цилиндрическая и сферическая). Постановка электростатической задачи.

Раздел 2

Аналитические расчеты электрических полей

2.1. Расчет параметров поля в однородной среде по известному распределению зарядов. Решение дифференциальных уравнений Лапласа и метод изображения поля в различных системах координат (декартовой, цилиндрической, сферической).

2.2. Математическая модель метода интегральных уравнений. Метод эквивалентных зарядов для случая однородной среды: применение основных законов, принцип наложения, принцип симметрии, эффект близости, принцип зеркальных отображений, свойства эквипотенциальных поверхностей, связь напряженности поля с кривизной эквипотенциальной поверхности, краевой эффект. Метод среднего потенциала и его применение к расчету ёмкости. Электростатическое поле и ёмкость трехфазной линии. Теорема взаимности.

2.3. Основные сведения о функциях комплексного переменного. Конформные отображения. Основной принцип, расчеты напряженности поля цилиндрического конденсатора, поля у края плоского конденсатора, поля расщепленного провода (диаграмма полей в случае расщепления на 2, 3 и 4 провода в фазе). Проводящие включения в изоляцию. Математические модели для расчета поля конденсаторов и конденсаторных разделов.

2.4. Расчет зарядов и напряженности поля на проводах по известным фазным напряжениям (двухпроводная и трехпроводная линии). Понятие о методах расчета полей с объемными зарядами.

2.5. Аналитическая оптимизация электродных систем (цилиндрический и сферический конденсаторы). Оценки максимальных напряженностей поля (коэффициент неоднородности поля (Швайгера), основные электродные системы, графический метод Лемана).

2.6. Преломление силовых линий электрического поля на границе раздела изоляционных сред. Диэлектрики с цилиндрическими слоями. Поле в многослойных конденсаторах, градирование изоляции, газовые включения в изоляторы с твердой и жидкой изоляцией. Распределение напряжения по цепочке емкостей. Распределение напряжения вдоль поверхности твердых диэлектриков. Выравнивание поля конденсаторными обкладками (конструкция трансформаторного ввода). Распределение напряжения в неоднородной изоляции при учете проводимостей на переменном и постоянном токе.

Раздел 3

Численные расчеты электрических полей

3.1. Дифференциальный метод. Основы метода, порядок расчета, слоистый диэлектрик, поле плоского конденсатора, поле у края электродов. Дробление сетки и его контроль. Случай трехмерного поля и поля с цилиндрической симметрией.

3.2. Метод конечных элементов. Основы метода. Металлические электроды с плавающим потенциалом, трехмерные поля.

3.3. Метод эквивалентных зарядов. Основы метода, порядок расчета, формы зарядов, расчет поля в слоистых диэлектриках, электродах с плавающим потенциалом.

(Примечание: Часть вопросов теоретического курса по решению кафедры может выноситься на самостоятельное изучение. Необходимые для этого часы берутся из фонда «Самостоятельная работа студентов». Объем лекционных часов при этом не уменьшается.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Активізація революційно-визвольної боротьби | Связи и их реакции. Принцип освобождаемости от связей. Основные виды связей.
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 465 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинайте делать все, что вы можете сделать – и даже то, о чем можете хотя бы мечтать. В смелости гений, сила и магия. © Иоганн Вольфганг Гете
==> читать все изречения...

804 - | 735 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.