Казанский государственный
Энергетический университет
Утверждено
Учебным управлением КГЭУ
АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Для студентов-заочников
обучающихся в сроки 3,5 и 6 лет
Казань, 2005
УДК 621.311.
ББК 31.2
М 92
Мухамадуллин И.М., Мухаметгалиев Т.Х.
Автоматизация управления систем электроснабжения. Программа, методические указания и задания на контрольную работу. Для студентов-заочников обучающихся в сокращенные сроки. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004.
Приведены общие рекомендации по работе над курсом, программа дисциплины, методические указания по изучению курса «Автоматизация управления систем электроснабжения», варианты и пример решения контрольной работы.
Предназначены для студентов-заочников, обучающихся в сроки 3,5 и 6 лет по специальности 181300 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений».
____________________________
© Казанский государственный энергетический университет, 2005
ПРЕДИСЛОВИЕ
Система электроснабжения городов, промышленных предприятий и сельского хозяйства, предназначена для получения электроэнергии от энергосистемы и распределения ее между потребителями. Работа систем электроснабжения не возможна без постоянного контроля и слежения процессов происходящих в динамичном режиме.
Система электроснабжения как объект автоматизации имеет следующие основные особенности:
одновременность производства и потребления электроэнергии;
взаимосвязанность элементов системы электроснабжения;
быстрота изменения процессов в нормальных и аварийных режимах и сложность происходящих явлений.
Надежное и экономическое функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении процессами. Для этого применяется целый комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и автоматики.
Методы и средства автоматического управления постоянно развиваются, совершенствуется элементная база устройств автоматики.
Широкое применение в практике имеют простейшие средства защиты и автоматики: плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле прямого действия, магнитные трансформаторы тока и др. Наиболее распространены токовые защиты, простые устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного источника питания (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР), используемые в установках с выключателями, оборудованными грузовыми и пружинными приводами. Развитие системы электроснабжения требует постоянного совершенствования этих сравнительно простых устройств защиты и автоматики и разработки новых устройств комплексной автоматизации.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ
НАД КУРСОМ АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Работа студента над курсом «Автоматизация управления систем электроснабжения» слагается из следующих элементов: самостоятельное изучение разделов и тем курса по учебникам и учебным пособиям с последующей самопроверкой и решением типовых задач; индивидуальные консультации (очные и письменные); решение контрольных работ; выполнение лабораторного практикума; посещение лекций; сдача зачета по лабораторному практикуму; сдача экзаменов по всему курсу.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА С КНИГОЙ
Начинать изучение курса необходимо с рассмотрения его содержания по программе, затем приступить к рассмотрению отдельных тем. Сначала знакомятся с содержащимися в данной теме вопросами, их последовательностью, а затем уже приступают к изучению содержания темы. При первом чтении необходимо получить общее представление об излагаемых вопросах. При повторном чтении необходимо параллельно вести конспект, в который заносить все основные понятия и закономерности рассматриваемой темы, математические зависимости и их выводы; важнейшие формулы и уравнения. По возможности старайтесь систематизировать материал, представляйте его в виде красочных графиков, схем, диаграмм, таблиц - это облегчает запоминание материала и позволяет легко восстановить его в памяти при повторном обращении. Не старайтесь наполнить конспект отдельными фактами и цифрами, их всегда можно отыскать в соответствующих справочных материалах. Вникайте в сущность того или иного вопроса - это способствует более глубокому и прочному усвоению материала.
Переходить к изучению новой темы следует только после полного изучения теоретических вопросов, выполнения самопроверки и решения задач по предыдущей теме.
САМОПРОВЕРКА
Закончив изучение темы, ответьте на вопросы для самопроверки, которые акцентируют внимание на наиболее важных вопросах темы. При этом старайтесь не пользоваться конспектом или учебником. Частое обращение к конспекту показывает недостаточное усвоение основных вопросов темы. Необходимость частого обращения к учебнику показывает неумение правильно конспектировать основные понятия и закономерности темы. Внесите коррективы в конспект, который впоследствии поможет при повторении материала в период подготовки к экзамену.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
В процессе изучения курса «Автоматизация управления систем электроснабжения» студент должен выполнить контрольную работу. Студенты со сроком обучения 3,5 года выполняют контрольную работу №2, со сроком обучения 6 лет в 10 семестре выполняют контрольную работу №1, а в 11 семестре – №2.
Контрольная работа должна выполняться самостоятельно, поскольку она является формой методической помощи студентам при изучении курса. Преподаватель-рецензент указывает студенту на недостатки в усвоении им материала курса, что позволяет устранить эти недостатки к зачету и экзамену.
Таблица вариантов контрольных работ приведены ниже.
КОНСУЛЬТАЦИИ
При возникновении затруднений при изучении теоретической части курса, поиске ответов на вопросы для самопроверки или решении задач следует обращаться за письменной или устной консультацией к преподавателю в университет. При этом необходимо точно указать вопрос, вызывающий затруднение, место в учебнике, где он разбирается.
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Выполнение лабораторных работ, предусмотренных во время установочной сессии, играет важную роль в углублении теоретических знаний студента. При выполнении лабораторных работ студент знакомится с измерительной аппаратурой и методами физических измерений, приобретает навыки ведения самостоятельных экспериментальных исследований, знакомится с правильной записью и обработкой результатов измерений физических величин.
ЛЕКЦИИ
В период установочной или экзаменационной сессии студентам читаются лекции обзорного характера, на которых проводится обзор наиболее важных тем и разделов курса, а также рассматриваются вопросы, недостаточно полно или точно освещенные в учебной литературе или вызывающие затруднения у большого числа студентов.
ЗАЧЕТ
Студенты сдают зачет после выполнения лабораторных работ. При сдаче зачета студент предъявляет лабораторный журнал с пометкой преподавателя о выполнении работ, предусмотренных планом. Для сдачи зачета необходимо изложить ход лабораторной работы и объяснить наблюдаемые явления, сделать вывод из проделанных опытов.
ЭКЗАМЕН
К сдаче экзамена по курсу «Автоматизация управления систем электроснабжения» допускаются студенты, имеющие зачтенными контрольную работу и две лабораторные работы.
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ» ЦИКЛА СПЕЦИАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН УЧЕБНЫХ ПЛАНОВ НАПРАВЛЕНИЯ
654500 «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ» ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ КГЭУ
УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПО ДИСЦИПЛИНЕ
| Срок обучения, лет | Семестр | Эк-замен | Контрольная работа | Кур-совая работа | Часы учебных занятий | ||||
| Всего | Лекции | Практика | Лабо-ратор-ные работы | Самос-тоятельнаяработа | |||||
| 3,5 | |||||||||
САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ
Тема 1. Общие положения.
Общность и различие систем электроснабжения. Основные принципы действия релейной защиты. Характеристики токов и напряжений в ненормальных и аварийных режимах распределительных электрических сетей и основных электроприемников. Основные виды повреждений и ненормальных режимов в системах электроснабжения. Короткие замыкания между фазами электрических установок и короткие замыкания фаз на землю.
Тема 2. Виды защит.
Назначение и принципы выполнения защит. Применение основных типов релейных защит. Релейная защита, действующая на отключение и сигнал. Автоматическое включение резерва. Автоматическое повторное включение. Системная автоматика. Токовые защиты. Защиты напряжения. Токовые направленные защиты. Дистанционные защиты. Дифференциальные защиты. Высокочастотные защиты. Элементы релейной защиты и автоматики. Переходная характеристика. Реле тока, напряжения, мощности, сопротивления. Обратная связь в автоматических устройствах. Вспомогательные реле. Логические элементы автоматики. Расчет и выбор параметров аппаратов.
