Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии Квалификация (степень) выпускника: магистр icon

Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии Квалификация (степень) выпускника: магистр


Смотрите также:
Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость...
Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость...
Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость...
Дисциплины направления специализированной подготовки...
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры...
Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация...
Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация...
Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация...
Л. А. Герман Качество электрической энергии и его повышение в устройствах...
Магистерская программа: Все магистерские программы направления 140100 Квалификация (степень)...
Философская антропология и философия культуры...
Л. А. Герман Качество электрической энергии и его повышение в устройствах...



Загрузка...
скачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
____________________________________________________________________
_______________________________________


Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника

Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"КОНСТРУКЦИя ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ"



Цикл:

профессиональный




^ Часть цикла:

по выбору




дисциплины по учебному плану:

ИЭЭ; М.2.9а




^ Часов (всего) по учебному плану:

144




Трудоемкость в зачетных единицах:

4

1 семестр – 4

Лекции

36 час.

1 семестр

Практические занятия

18 час.

1 семестр

Лабораторные работы

учебным планом не предусмотрены




^ Расчетные задания, рефераты

учебным планом не предусмотрены




Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

90 час




Экзамены

учебным планом не предусмотрены




Курсовые проекты (работы)

учебным планом не предусмотрены






Москва - 2011

^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение конструктивной части воздушных линий и методов механического расчета проводов, грозозащитных тросов, линейных изоляторов.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен быть способен и готов:

  • самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);

  • использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

  • находить творческие решения профессиональных задач, принимать нестандартные решения (ПК-4);

  • анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-5);

  • применять основы инженерного проектирования технических объектов (ПК-12);

  • выбирать серийное и проектировать новое электротехническое и электроэнергетиче­ское оборудование (ПК-15);

  • эксплуатировать, проводить испытания и ремонт технологического оборудования электроэнергетической и электротехнической промышленности (ПК-18);

  • использовать современные достижения науки и передовой технологии в научно-исследовательских работах (ПК-36);

  • составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований (ПК-40);

  • представлять результаты исследования в виде отчетов, рефератов, научных публикаций и на публичных обсуждениях (ПК-41).

Задачами дисциплины являются:

  • изучение конструктивных элементов воздушных линий, их назначения и материалов, применяемых при их изготовлении;

  • освоение основных нормативных сочетаний климатических условий, при которых рекомендуется выполнять механический расчет элементов воздушной линии;

  • изучение математических моделей статического поведения проводов и грозозащитных тросов под воздействием внешних нагрузок;

  • овладение практическими методами механического расчета проводов, грозозащитных тросов и линейных изоляторов, применяемыми при проектировании конструктивной части воздушной линии;

  • развитие навыков принимать и обосновывать конкретные технические решения при конструировании элементов воздушной линии.

^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе «Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электроэнергии» направления 140400 – Электроэнергетика и электротехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Электроэнергетические системы и сети", "Техническая механика", "Высшая математика", "Технология конструкционных материалов".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • основные и дополнительные элементы воздушных линий (провода, грозозащитные тросы, опоры, фундаменты, линейные изоляторы и арматуру), их конструкции, материалы изготовления, и особенности монтажа (ОК-6, ПК-2, ПК-12, ПК-15, ПК-18, ПК-36);

  • статические и динамические внешние воздействия на воздушные линии (ОК-6, ПК-2, ПК-5, ПК-18);

  • основные нормативные сочетания климатических условий, принимаемые при механическом расчете проводов и тросов (ПК-12, ПК-15);

  • математические модели статического поведения проводов и грозозащитных тросов под воздействием внешних нагрузок и используемые в них физико-механические характеристики проводов (тросов) (ОК-6, ПК-2, ПК-4, ПК-5).

Уметь:

  • рассчитывать удельные механические нагрузки на провода и грозозащитные тросы, решать нелинейное уравнение состояния провода (ПК-5, ПК-12);

  • выбирать определяющее по прочности нормативное сочетание климатических условий и нормативное сочетание климатических условий, соответствующее наибольшему провисанию проводов (ПК-12);

  • вычислять габаритный пролет и строить шаблон для расстановки промежуточных опор по продольному профилю трассы линии (ПК-12);

  • определять монтажные напряжения в проводах, монтажные стрелы провеса и строить монтажные графики (ПК-12);

  • рассчитывать натяжение грозозащитного троса по условию защиты воздушной линии от грозовых перенапряжений и выполнять проверку его механической прочности (ПК-12);

  • проектировать пересечение воздушной линии с инженерными сооружениями и естественными препятствиями (ПК-12);

  • рассчитывать редуцированное напряжение и провисание провода в аварийном режиме (ПК-5, ПК-12);

  • определять наибольшие расчетные усилия в линейных изоляторах (ПК-12, ПК-15).

Владеть:

  • терминологией в области воздушных линий электропередачи (ОК-6, ПК-40, ПК-41);

  • навыками использования справочной литературы для практического выбора промежуточных унифицированных опор, выбора типа и количества подвесных стеклянных изоляторов для комплектования поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов (ПК-12, ПК-15, ПК-18);

  • навыками получения информации по физико-механическим характеристикам проводов и грозозащитных тросов воздушных линий (ПК-5, ПК-12);

  • навыками получения рекомендаций, касающихся условий работы элементов воздушных линий и особенностей их механического расчета, из нормативно-технических источников (ПУЭ, ГОСТов, СНиПов, ТУ) (ПК-12, ПК-15, ПК-18, ПК-40).

^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Воздушная линия электропередачи и её конструктивные элементы

24

1

6

-




18

Подготовка реферата

2

Внешние атмосферные воздействия на воздушную линию. Нормативные сочетания климатических условий

16

1

4

-




12

Тест: внешние воздействия на воздушную линию

3

Механический расчет проводов и тросов по методу допускаемых напряжений. Удельные механические нагрузки. Эквивалентные расчетные параметры сталеалюми­ние­вых проводов

18

1

6

2




10

Тест: удельные механические нагрузки

4

Уравнения кривой провисания и физико-механического состояния провода (троса). Метод критических пролетов

16

1

6

2




8

Контрольная работа

5

Условия наибольшего провисания провода и габаритный пролет воздушной линии. Расстановка промежуточ­ных опор по трассе линии

18

1

4

4




10

Контрольная работа

6

Механический расчет проводов и тросов в анкерованном участке. Расчет провода в аварийном режиме работы. Монтаж проводов

40

1

8

8




24

Устный опрос

7

Выбор типа и количества изоляторов для поддержи­ваю­щих и натяжных гирлянд

10

1

2

2




6

Тест: расчетные нагрузки на подвесные изоляторы




Зачет

2

1

--

--

--

2

Устный опрос




Экзамен

-

-

--

--

--

-







Итого:

144




36

18




90




^ 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1 семестр

1.Воздушная линия электропередачи и её конструктивные элементы

Общая характеристика воздушных линий. Воздушные линии с неизолированными, изолированными и защищенными проводами. Области их применения и классификация по числу трёхфазных цепей. Основные и дополнительные конструктивные элементы воздушных линий.

Промежуточные и анкерные группы опор и опоры специального типа (угловые, ответвительные, транспозиционные и пр.). Классификация опор по конструктивному исполнению и материалу изготовления. Основные достоинства и недостатки деревянных, железобетонных, металлических опор. Методы их изготовления, монтажа и области применения. Современные многогранные опоры.

Выбор марок проводов и грозозащитных тросов для воздушных линий. Требования, предъявляемые к материалу их изготовления. Классификация проводов по конструктивному исполнению, материалу изготовления и стойкости к коррозии. Области применения проводов и тросов различных марок. Технические ограничения на минимально допустимые сечения и диаметры проводов.

Провода повышенной пропускной способности. Достоинства и недостатки современных компактных и высокотемпературных проводов. Обоснование их рационального применения.

Основные группы изоляторов: подвесные и штыревые. Классификация изоляторов по конструктивному исполнению и изоляционному материалу. Их достоинства и недостатки, области применения и маркировка. Современные полимерные и длинностержневые фарфоровые изоляторы.

Линейная арматура и ее классификация по назначению: поддерживающие и натяжные зажимы; сцепная, соединительная и защитная арматура. Современная арматура спирального типа.

Способы закрепления опор в грунте различной структуры. Основные типы фундаментов и конструкции закреплений в грунте металлических, железобетонных и деревянных опор.

2. Внешние атмосферные воздействия на воздушную линию. Нормативные сочетания климатических условий

Анализ внешних атмосферных воздействий на воздушную линию. Условия образования различных видов гололедно-изморозевых отложений на проводах и грозозащитных тросах и степень их влияния на механическую прочность. Наблюдение за интенсивностью гололедообразования и вероятностно-статистический учет данных на метеостанциях. Районирование территории России по нормативной толщине стенки гололеда. Факторы, влияющие на интенсивность обледенения проводов и грозозащитных тросов.

Ветровые воздействия на конструктивные элементы воздушной линии. Наблюдение за интенсивностью ветрового воздействия на метеостанциях. Районирование территории России по нормативному ветровому давлению. Факторы, влияющие на интенсивность ветровых нагрузок.

Динамические ветровые воздействия. Наиболее распространенные виды колебаний проводов (тросов), вызываемые действием ветра: эолова вибрация; субколебания; пляска. Механизмы развития этих колебаний и их характеристика. Основные средства защиты от ветровых колебаний и пассивные меры борьбы. Конструкции современных отечественных и зарубежных гасителей вибрации, распорок-гасителей, междуфазных изолирующих распорок и гасителей пляски. Электрическая плавка гололеда.

Влияние изменений температуры воздуха на работу проводов (тросов). Обработка зарегистрированных на метеостанциях данных и определение характерных значений температуры.

Нормативные сочетания климатических условий для механического расчета проводов и тросов в нормальном и аварийном режимах работы воздушной линии.

3. Механический расчет проводов (тросов) по методу допускаемых напряжений. Удельные механические нагрузки. Эквивалентные расчетные параметры сталеалюминиевых проводов

Основные положения механического расчета проводов и тросов воздушных линий. Нормируемые значения допустимых механических напряжений. Требования, предъявляемые к наименьшим расстояниям по вертикали от проводов до поверхности земли, пересекаемых объектов и грозозащитных тросов, важные для обеспечения надежной работы воздушной линии.

Удельные механические нагрузки на провода (тросы) от их собственной массы, массы гололеда и давления ветра, соответствующие нормативным сочетаниям климатических условий. Определение наибольшей механической нагрузки.

Физико-механические характеристики проволок и проводов, получаемые при испытаниях образцов на растяжение. Текучесть и ползучесть металлов. Взаимодействие разнородных металлов в конструкции провода при температурах, отличных от температуры изготовления. Эквивалентные расчетные параметры сталеалюминиевых проводов.

4. Уравнения кривой провисания и физико-механического состояния провода (троса). Метод критических пролетов

Математическая модель кривой провисания провода (троса) при одинаковой высоте его подвески на соседних опорах. Уравнения цепной линии и параболы. Области их применения. Формулы для расчета стрелы провеса и длины провода.

Уравнение физико-механического состояния провода (троса) в форме записи относительно напряжений. Решение нелинейного уравнения состояния методом Ньютона и его графическая интерпретация.

Метод критических пролетов. Выбор определяющего по прочности провода (троса) нормативного сочетания климатических условий.

5. Условия наибольшего провисания провода и габаритный пролет воздушной линии. Расстановка промежуточных опор по трассе линии

Условная критическая температура воздуха (провода). Выявление нормативного сочетания климатических условий, соответствующего наибольшему провисанию проводов.

Габаритный пролет воздушной линии. Метод расчета габаритного пролета.

Продольный профиль трассы воздушной линии. Перечень данных, наносимых на чертежи продольного профиля. Шаблон для расстановки промежуточных опор по трассе линии.

6. Механический расчет проводов и тросов в анкерованном участке. Расчет провода в аварийном режиме работы. Монтаж проводов

Механический расчет проводов (тросов) в анкерованном участке с промежуточными пролетами неравной длины. Понятие приведенного пролета анкерованного участка и его использование для приближенного определения напряжений в проводах. Строгий подход к расчету напряжений в проводах и тросах в пределах анкерованного участка.

Разновысокая подвеска проводов (тросов) на соседних опорах. Математическая модель кривой провисания провода при разной высоте его подвески на соседних опорах. Понятие стрел провеса и их расчетные формулы. Уравнения состояния провода в форме записи относительно напряжений и стрел провеса. Методы их аналитического и графического решения.

Проектирование пересечений воздушной линии с инженерными сооружениями и естественными препятствиями. Требования, предъявляемые к углу пересечения, типу и конструкции опор, расстояниям от элементов воздушной линии до определенных частей пересекаемого объекта при различных видах пересечений.

Расчет провода в аварийном режиме работы. Определение наименьшего редуцированного напряжения в проводе и проверка соблюдения нормируемых (по условию аварийного режима) наименьших расстояний по вертикали от проводов до поверхности земли в населенной местности, а также до некоторых пересекаемых объектов (рельсов железных дорог, проводов линий связи, трамвайных и троллейбусных линий).

Определение натяжения грозозащитного троса по условию защиты воздушной линии от грозовых перенапряжений и проверка его механической прочности.

Технология выполнения монтажа проводов. Монтажные таблицы и монтажные графики.

7. Выбор типа и количества изоляторов для поддерживающих и натяжных гирлянд

Механический расчет изоляторов по методу разрушающих нагрузок. Определение типа и количества изоляторов для поддерживающих и натяжных гирлянд по условиям механической прочности и степени загрязнения атмосферы.


^ 4.2.2. Практические занятия

1 семестр

Расчет удельных механических нагрузок на провода и тросы воздушной линии.

Расчет критических пролетов. Выбор определяющего по прочности провода нормативного сочетания климатических условий.

Определение критической температуры воздуха (провода). Выявление нормативного сочетания климатических условий, соответствующего наибольшему провисанию проводов.

Вычисление габаритного пролета воздушной линии.

Построение шаблона для расстановки промежуточных опор по трассе линии.

Расчет натяжения грозозащитного троса по условию защиты воздушной линии от грозовых перенапряжений и проверка его механической прочности.

Проектирование пересечений воздушной линии с инженерными сооружениями и естественными препятствиями. Вычисление максимально возможного пролета пересечения с учетом всех предъявляемых требований для заданного объекта пересечения.

Расчет редуцированного напряжения и стрелы провеса провода в первом от анкерной опоры пролете при обрыве провода в смежном пролете. Проверка соблюдения нормируемого по условию аварийного режима вертикального расстояния от проводов до поверхности земли в населенной местности.

Выбор типа и количества изоляторов для комплектования поддерживающих и натяжных гирлянд.


^ 4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.


4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

^ 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием презентаций и видеороликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов и рисунков.

^ Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, работу над рефератом и его оформлением, подготовку к зачету.

^ 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, презентация реферата, контрольные работы и устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,3(среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3оценка за реферат + 0,4оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

^ 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Правила устройства электроустановок. Раздел 2. Передача электроэнергии. Гл 2.4., 2.5 : утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 20.05.03 : ввод. в действие с 01.10.03 / М-во энерг. Рос. Федерации . - 7-е изд. - М. : ЭНАС, 2004 . - 160 с.

2. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии / Ред. В. Г. Герасимов, и др., Гл. ред. А. И. Попов . - 9-е изд., стер. - М. : Изд-во МЭИ, 2004 . - 964 с.

3. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Ред. И. А. Баумштейн, Ред. С. А. Бажанов . - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989 . - 768 с.

4. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях : Учебное пособие для вузов по направлению "Электроэнергетика" и специальностям "Электроэнергетические системы и сети" и "Электроснабжение(по отраслям)" / В. В. Ежков , и др., Ред. В. А. Строев . - М. : Высшая школа, 1999 . - 352 с.

б) дополнительная литература:

5. Электрические системы. Электрические сети : Учебник для вузов по направлению "Энергетика и энергомашиностроение" / В. А. Веников, А. А. Глазунов, Л. А. Жуков, и др., Ред. В. А. Строев . - 2-е изд.,перераб.и доп. - М. : Высшая школа, 1998 . - 511 с.

6. Гологорский Е. Г. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4-500 кВ / Е. Г. Гологорский, А. Н. Кравцов, Б. М. Узелков. - М. : ЭНАС, 2003 . - 344 с.

7. Макаров Е. Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ: В 6 т. Т.II / Ред. И. Т. Горюнов, Ред. А. А.Любимов. - М. : Папирус Про, 2003 . - 640 с.

^ 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Расчетное задание может быть выполнено и оформлено с использованием программных продуктов Microsoft: Word, Excel, MathCAD и др. Возможен расчет стрел провеса и тяжения проводов с использованием программы PLS-CADD.

б) другие:

Набор слайдов и видеороликов по воздушным линиям электропередачи.

^ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника.


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛА:

к.т.н., ассистент Платонова И.А.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ЭЭС

к.т.н., доцент Шаров Ю.В.




Скачать 180,14 Kb.
оставить комментарий
Дата13.03.2012
Размер180,14 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
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх