Программа учебной дисциплины электромагнитная совместимость в электроэнергетике Составлена кафедрой icon

Программа учебной дисциплины электромагнитная совместимость в электроэнергетике Составлена кафедрой



Смотрите также:
Программа курса «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике» Для государственных...
Рабочая программа учебной дисциплины "электромагнитная совместимость систем управления" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств"...
Программа учебной дисциплины «Отечественная история» Программа дисциплины составлена...
Программа дисциплины ен. Р. 01 «электромагнитная совместимость» Рекомендуется умц кгту им. А. Н...
Даутов О. Ш. Электромагнитная совместимость: Конспект лекций...
Заседание plenary...
Рабочая программа учебной дисциплины "менеджмент и маркетинг в электроэнергетике" Цикл...
1. электромагнитная совместимость...
Рабочая программа учебной дисциплины «физиология человека» Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "аттестация рабочих мест" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "математические методы и моделирование в мененджменте" Цикл...



скачать
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»


УТВЕРЖДАЮ


Проректор___________________


______________________________



“ ____” ________ 2009г.




Вводится в действие с "_____"_______ 2009 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Электромагнитная совместимость в электроэнергетике




^ Составлена кафедрой Электроэнергетика и техника высоких напряжений

для студентов направления (специальности)


140202 – нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

^ Форма обучения очная


Автор

Профессор, д.т.н., ст.н.с. ___________________ Яковлев В.И.




“______”_______________ 2009 Г.

Санкт-Петербург

2009 г.


^ 1. Цели и задачи изучения дисциплины


Обучение студентов данной дисциплине предусматривает следующие цели:

на основе окружающей электромагнитной обстановки сформировать знания

- источников помех и Закона РФ об электромагнитной совместимости;

- каналов передачи помех и наиболее чувствительных в электроэнергетике устройств и элементов;

- оценки уровней помех и классификации электромагнитной обстановки и степеней жёсткости испытаний объектов на помехоустойчивость;

- методов испытаний и сертификации электроэнергетических устройств на помехоустойчивость;

- влияния электромагнитных полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на биологические объекты;

- принципа действия и характеристик электрических и электронных технических средств помехоподавления;

- основных средств защиты от помех и рекомендаций по выполнению заземлений на строительных объектах гидроэлектроэнергетики;

- инженерных методов расчёта электромагнитных экранов и электронных цепей;

- воздействия сигналов от ударов молнии на электрические цепи и преобразования сигналов в цепях;

- особенностей фильтрации сигналов в различных областях энергетики, энергосберегающих технологий, устройств защиты и измерений;

привить умения и навыки пользоваться справочной литературой для выбора необходимых параметров электромагнитных экранов и фильтров, с помощью технической документации и литературы разбираться в работе систем фильтрации сигналов, применяемых в различных электроэнергетических устройствах для обеспечения помехоустойчивости; грамотно эксплуатировать устройства помехозащиты и формулировать задания на разработку конкретного устройства в своей области деятельности; выбирать и использовать необходимые средства измерений электрических и магнитных величин для контроля электромагнитной обстановки на энергетическом объекте.

2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
^

Дисциплина «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике»


изучается на десятом семестре. Теоретической основой курса являются соответствующие разделы дисциплин математики, физики, теоретических основ электротехники, электрических измерений и компьютерной базы.

Данная дисциплина обеспечивает подготовку по специальности «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».


^ 3.Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и
формы контроля



Форма обучения очная

Виды занятий и формы контроля

Объем по семестрам

10-сем.

Лекции (Л), час.

17

Практические занятия (ПЗ), час.

17

Самостоятельная работа (CP), час.

38

Расчетно-графические работы, шт.

8

Зачеты, (3), шт.

1

Общая трудоемкость дисциплины составляет по ГОС ВПО/РПД: 72/72 часов


4. Содержание дисциплины


4.1. Разделы дисциплины по ГОС ВПО, разделы дисциплины по РПД и объемы по видам занятий




Разделы дисциплины по ГОС ВПО (дидактические единицы)

Разделы дисциплины по РПД



Объём занятий, час

Л

ПЗ

CP

1

Основные определения

Основные определения

1







2

Электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики

Электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики

1

1

4

3

Источники помех

Источники помех

2

2

4

4

Чувствительные к помехам элементы

Чувствительные к помехам элементы

2

2

4

5

Каналы передачи помех

Каналы передачи помех

2

2

4

6

Уровни помех

Уровни помех

2

2

4

7

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость







10

8

Методы испытаний и сертификации элементов вторичных цепей на помехоустойчивость

Методы испытаний и сертификации элементов вторичных цепей на помехоустойчивость

2

2

4

9

Влияние полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на биологические объекты

Влияние полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на биологические объекты

1

2

4

10

Нормы по допустимым напряженностям электрических и магнитных полей промышленной частоты для персонала и населения

Нормы по допустимым напряженностям электрических и магнитных полей промышленной частоты для персонала и населения

1

2




11

Закон РФ об электромагнитной совместимости

Закон РФ об электромагнитной совместимости

1

2




Итого

Общая трудоёмкость по ГОС ВПО: 72 час.

Общая трудоёмкость: 72 час.

17 час

17 час

38 час



4.2. Содержание разделов дисциплины


  1. Основные определения

Место дисциплины «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике» в подготовке специалистов по нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии. Значение электромагнитного экранирования и фильтрации помех в электротехнических и энергетических установках и энергетических системах. Качество электроэнергии различных систем электроснабжения при применении нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Характеристика действующих стандартов. Задачи изучения дисциплины.


  1. Электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики

Классификация электромагнитной обстановки по степеням жёсткости и стандарты по испытаниям на помехоустойчивость. Общие положения. Классификация электромагнитной обстановки окружающей среды. Воспроизведение электромагнитных помех при испытаниях. Перечень стандартов России и МЭК по отдельным категориям электромагнитных помех. Рекомендации по выбору портов технических средств (ТС), подлежащих воздействию помех при проведении испытаний на помехоустойчивость.

  1. Источники помех

Электрические и магнитные поля промышленной частоты, повышение потенциала заземляющего устройства подстанции при протекании токов КЗ, переходные процессы при коммутациях в цепях низкого и высокого напряжений. Переходные процессы при ударах молнии. Разряды статического электричества. Электромагнитный импульс ядерного взрыва. Радиочастотные поля.


  1. Чувствительные к помехам элементы

Цифровые устройства и их защита. Область применения. Модели дискретных сигналов. Модулированные импульсные последовательности (МИП). Спектральная плотность МИП. Восстановление сигнала по МИП. Определение спектра аналогового сигнала по совокупности отсчётов. Дискретная свёртка. Структурная схема цифровой обработки непрерывных сигналов. Квантование сигналов в ЦФ. Алгоритм линейной цифровой фильтрации. Структура выходного сигнала цифрового фильтра. Виды ЦФ и их системные функции.


  1. Каналы передачи помех

Механизмы связи. Связь через общее сопротивление, магнитная и электрическая связь, связь излучением. Возможность моделирования механизмов связи. Связь электромагнитного поля с автоматическими и автоматизированными системами управления электроэнергетическими объектами. Упрощенные модели передачи электромагнитных помех и методы их снижения.


  1. Уровни помех

Уровни электромагнитных помех на электроэнергетических объектах. Физические основы заземления электроустановок. Заземления и заземлители, характеристики грунтов, импульсные коэффициенты для различных типов заземлителей. Порядок выполнения заземления для источников энергии высокого и низкого напряжений. Выбор сечения проводников горизонтальных заземлителей и заземляющих проводников оборудования. Оценка площади, занимаемой искусственным заземлителем. Внутренние устройства заземления зданий. Выравнивание потенциалов внутренних систем заземления зданий.


7. Помехоустойчивость

Пути обеспечения высокой помехоустойчивости систем. Выделение полезного сигнала с помощью линейного частотного фильтра. Отношение сигнал/шум на выходе фильтра. Согласованный линейный фильтр и построение его импульсной характеристики. Частотный коэффициент передачи согласованного фильтра. Сравнение помехоустойчивости с амплитудной и частотной модуляцией. Комплексные установки и модели для компьютеров для оценки помехоустойчивости. Резонансные явления при экранировании нестационарных полей в закрытых помещениях на гидростанциях. Экранирование замкнутых корпусов. Явление резонансной катастрофы, т.е. прекращение магнитного и электрического экранирующего действия корпуса. Волновой метод расчёта. Применение волнового метода для расчёта одностороннего экрана. Резонансные явления между двумя плоскими экранами. Волновые матрицы. Волновой характер нестационарного поля, вызванный токами смещения. Представление результирующего коэффициента затухания нестационарного поля в виде алгебраической суммы коэффициента затухания квазистационарного поля с коэффициентом затухания, учитывающим волновой характер нестационарного поля. Формулы для расчёта коэффициентов затухания магнитного и электрического полей с учётом токов смещения.


8. Методы испытаний и сертификации элементов вторичных цепей на помехоустойчивость

Методы измерения электромагнитных помех и аппаратура испытания на электромагнитную совместимость. Генератор импульсных токов 10/350, 8/20 и 8/80 мкс. Гибридный генератор импульсов напряжения 1,2/50 мкс и тока 8/20 мкс и схемы испытаний с его применением. Испытания с кондуктивным и полевым воздействием на объекты. Испытания на помехоустойчивость к разрядам статического электричества. Измерения эмиссии магнитных помех от нетрадиционных источников энергии. Требования к приборам для измерения характеристик помехоустойчивости.

Использование безэховых камер. Прибор для измерения количественных характеристик фликера (фликерметр). Требования к обобщённой частотной характеристике прибора, к преобразователю входного напряжения, устройству калибровки, квадратичному демодулятору, взвешивающим

фильтрам и устройству квадратичной обработки и сглаживания. Пример средств испытаний, удовлетворяющих требованиям стандарта.



  1. Влияние полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на биологические объекты

Роль электрических процессов в функционировании живых организмов. Электромагнитная обстановка на рабочих местах и в быту. Механизмы воздействия электрических и магнитных полей на живые организмы. Нормирование условий работы персонала и проживания людей в зоне влияния подстанции и высоковольтной линии сверхвысокого напряжения.

Электричество атмосферы, характеристика грозовой деятельности, принцип действия молниеотводов. Электромагнитное поле тока молнии при ударе в землю. Прямые удары молнии в линии электропередачи и другие элементы электроустановок. Воздействие электромагнитного поля на сооружения и нетрадиционные источники энергии. Стандартизированные параметры тока молнии. Электромагнитное излучение базовых станций сотовой связи


  1. Нормы по допустимым напряженностям электрических и магнитных полей промышленной частоты для персонала и населения

Нормативная база за рубежом и в РФ. Природные уровни постоянного электрического (до 300 В/м) и магнитного (38 мкТл) полей вблизи поверхности Земли. Допустимые величины напряженности электрического поля для жилых помещений (санитарные нормы № 2971-84 не выше - 500 В/м). Гигиенические нормативы величины индукции магнитного поля. Санитарные правила и Нормы "Переменные магнитные поля промышленной частоты (50Гц) в производственных условиях" СанПиН 2.2.4.723-98. Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи № 2971-84.


11. Закон РФ об электромагнитной совместимости

Основные статьи закона и ответственность за его нарушение. О государственном регулировании в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств.Предмет регулирования настоящего Федерального закона. Правовое регулирование отношений в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств. Цели государственного регулирования в области обеспечения электромагнитной совместимости технических средств.


  1. ^ Лабораторный практикум

Не предусмотрен.


  1. Практические занятия


Проводятся как с использованием физических установок, так и персональных компьютеров с процессором не ниже500 Mгц Pentium 2 и выше, с возможностью размещения как минимум известных пакетов: MatLab v6., Mathcad 14, AutoCad, программы Electronics Workbench-электронная лаборатория и специальных программ для изучения процессов заземления, экранирования и фильтрации.

№ 1. Исследование заземления. Расчёт по специальной программе.

№ 2. Исследование молниезащиты для территории с нетрадиционным и возобновляемым источниками энергии.

№ 3. Исследование источников помех в системе шин и выноса потенциала по кабельным линиям возобновляемых источников питания.

№ 4. Исследование частотных характеристик пассивных фильтров. Исследование резонансных и интерференционных явлений при экранировании нестационарных полей. Анализ экранной «катастрофы».

№ 5. Исследование частотных характеристик и чувствительности активного фильтра. Настройка добротности активного фильтра.

№ 7. Анализ характеристик цифровых устройств.

№ 8. Исследование фильтрующих устройств в установке с нетрадиционным источником энергии.


  1. Самостоятельная работа




  1. Изучение электромагнитной обстановки на объектах электроэнергетики.

  2. Изучение источников помех. Расчёт экранного затухания и коэффициента экранирования цилиндрического и сферического экрана от внешнего помехонесущего поля.

  3. Изучение каналов передачи помех. Определение передаточной функции и расчёт АЧХ, ФЧХ и импульсной характеристики пассивного и активного фильтров.

  4. Изучение помехоустойчивости. Волновые процессы в кабельных и воздушных линиях. Переизлучение пассивных металлоконструкций. Наличие присоединенных к линиям сосредоточенных элементов и типовых электрических аппаратов. Потери на излучение в пространство. Экранирование грунта, стен зданий, кабельных каналов и др.

  5. Расчёт частотной зависимости многослойного экрана.

  6. Расчёт резонансной частоты экрана от помехонесущего нестационарного поля.

  7. Изучение влияния полей, создаваемых устройствами электроэнергетики, на биологические объекты.




    1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1. Рекомендуемая литература

Основная литература:

  1. Э. Хабигер. Электромагнитная совместимость. Основы её обеспечения в технике.

  2. Ю.Н. Бочаров, В.И. Яковлев. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Основы и практикум по фильтрации и экранированию сигналов. Учебное пособие. Изд-во Политехнического университета. СПб-2008г.

Дополнительная литература:

А.Ф. Дьяков, Б.К. Максимов, Р.К. Борисов, И.П. Кужекин, А.В. Жуков. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. М.: Энергоатомиздат, 2003г.

^ 8.2. Технические средства обеспечения дисциплины


Демонстрационные макеты и элементы экранов и фильтров.

Программа расчёта молниезащиты. Программа расчёта заземления.

Программы по расчёту фильтров и экранов. Программы по расчёту источников помех в энергетических установках с применением нетрадиционных источников энергии.


9. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Расчётные работы студенты выполняют в лаборатории корпуса ТВН и в компьютерном классе ауд. 163 главного корпуса.


    1. ^ Методические рекомендации по организации изучения дисциплины


При изучении дисциплины «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике» необходимо учитывать объективные трудности, обусловленные тем, что электромагнитные явления не воспринимаются непосредственно органами чувств человека и большинство студентов не имеют значительных практических навыков по расчёту электрических цепей как во временной, так и в частотной областях. Поэтому в учебном процессе предусматриваются такие виды учебных занятий, как лекции и расчётные задания, которые студенты выполняют на современных компьютерах. Анализ полученных результатов проводится на практических занятиях, что позволяет глубже понять происходящие электромагнитные процессы в экранах и фильтрах.


^ Выполнение требований ГОС ВПО в рабочей программе учебной

дисциплины подтверждаем:



Заказчик РПД

Разработчик РПД

Заведующий выпускающей кафедрой

(декан факультета)

Д.т.н., профессор Альхименко А.И.

Заведующий кафедрой


Электроэнергетика и техника высоких напряжений

Д.т.н., профессор Бочаров Ю.Н.


_______________ _______________

______” ______________2009г. “______” ______________2009г.





_




Скачать 164,88 Kb.
оставить комментарий
Яковлев В.И
Дата29.09.2011
Размер164,88 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх