Дисциплины читамемые на кафедре:
«Системы электроснабжения»
Включает вопросы, связанные с особенностями электроснабжения объектов жилищно-коммунального
хозяйства: приемники электрической энергии, электрические нагрузки, схемы
электроснабжения городов, тяговые подстанции городского электрифицированного
общественного транспорта, наружное освещение улиц и транспортных магистралей
городов; вопросы, связанные с особенностями электроснабжения объектов сельского
хозяйства – животноводческими комплексами и фермами, птицефабриками, зерно-овоще
хранилищами, тепличными комплексами и пр., рассматриваются особенности
электроснабжения открытых горных работ: электрооборудование горных машин
и комплексов, их электрические нагрузки, схемы электроснабжения разрезов
и карьеров, прожекторное освещение этих объектов, особенности расчета заземляющих
устройств на открытых горных работах; изучаются особенности электроснабжения
электрифицированного промышленного транспорта: характеристики подвижного
состава, схемы и электрическое оборудование тяговых подстанций, расчет
электрических нагрузок и выбор мощности преобразовательных агрегатов на
тяговых подстанциях.
Введение - 2 час.
Задачи дисциплины. Связь дисциплины "Системы электроснабжения" со специальными дисциплинами. Особенности электроснабжения таких отраслей, как жилищно-коммунального хозяйства городов, сельского хозяйства, электрифицированного промышленного транспорта, нетрадиционных промышленных объектов и предприятий малого бизнеса. Перечень основной и дополнительной литературы по дисциплине. Рейтингуемые виды занятий, их оценка, формы и виды отчетности.
Раздел 1. Электроснабжение объектов жилищно-коммунального хозяйства
Тема 1. Требования, предъявляемые к электроснабжению объектов жилищно-коммунального хозяйства - 2 ч.
Особенности электроснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства, состав эл.приемников, неравномерность электропотребления по часам суток и сезонам года, динамика электропотребления.
Надежность электроснабжения. Классификация электроприемников на 3 категории по надежности электроснабжения. Перечень эл.приемников 1 и 2 категорий. Источники питания (основные и резервные) для всех трех категорий эл. приемников.
Методы расчета надежности и некоторые показатели надежности для элементов городской сети.
Экономичность систем электроснабжения. Технико-экономические расчеты по определению оптимальных мощностей трансформаторных подстанций в зависимости от плотности нагрузки на шинах 0,4 кВ для районов малоэтажной (до 4 этажей) и многоэтажной застройки (5 этажей и выше). Оптимальные стоимостные показатели элементов городской сети.
Обеспечение высокого качества электроэнергии по следующим показателям:
а) отклонения и колебания напряжений;
б) отклонение частоты;
в) несимметрия напряжения;
г) несинусоидальность напряжения.
Электробезопасность обслуживания городских сетей. Требования к бытовым электроприемникам с точки зрения поражения электрическим током.
Тема 2. Электроприемники жилищно-коммунального хозяйства - 2 часа.
Электроприемники жилых и общественных зданий, режимы их работы. Электроплиты, условия установки электроплит в жилых зданиях, основные характеристики стационарных электроплит отечественного и зарубежного производства. Бытовые кондиционеры, их характеристики. Бытовые аккумуляционные электроводонагреватели, принципиальные схемы и их характеристики. Характеристики лифтовых установок жилых и общественных зданий. Прочие электроприемники жилых зданий, стиральные машины, холодильники, пылесосы, телевизоры, электроутюги и др. их характеристики.
Электроприемники водопроводно-канализационного хозяйства и теплоснабжения. Насосы коммунального водоснабжения и водоотведения, расчет мощности электродвигателей в приводе насосов; характеристики насосов.
Циркуляционные насосы систем горячего водоснабжения, отопительные циркуляционные и подпиточные насосы в системе отопления, их характеристики. Автоматизация насосного оборудования.
Воздуходувки, компрессоры и вакуум-насосы в системах водоснабжения и канализации, их назначение и технические характеристики.
Тема 3. Схемы электроснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства - 4 час.
Общие сведения об электроснабжении городов. Принципиальная схема электроснабжения города. Двухлучевая схема распределительной сети с двусторонним питанием. Петлевая схема распределительной сети. Двухлучевая схема замкнутой сети напряжением 0,4 кВ.
Автоматизация схем электроснабжения путем применения устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ).
Тема 4. Городские электрические сети - 2 час.
Кабельные линии. Марки силовых кабелей, прокладываемые в городских условиях. Способы прокладки кабелей в городах и поселках.
Воздушные линии. Марки проводов. Опоры воздушных линий. Нормативные расстояния от проводов ЛЭП до объектов городского хозяйства. Расчет проводов по механической прочности.
Электрические подстанции и распределительные устройства городских сетей. Трансформаторные подстанции типа ГКТПН. Схемы трансформаторных подстанций и распределительных устройств напряжения (до 1000 В).
Типы силовых трансформаторов городских электрических сетей. Комплектные распределительные устройства типа КСО-285 и КСО-385.
Вводные и распределительные устройства напряжением до 1000 В. Вводные устройства типов ВП-2, ВРУ. Схема электроснабжения современной жилой квартиры в многоэтажном доме.
Тема 5. Система электроснабжения городского электрифицированного транспорта - 4 час.
Централизованные и децентрализованные системы электроснабжения электрифицированного транспорта. Расчет мощности тяговой подстанции, определение падения напряжения на участках тяговой сети. Системы подвески и трассировка контактной сети. Механический расчет проводов контактной сети. Марки проводов контактной сети, типы рельсов, их технические характеристики.
Тяговые подстанции, многоагрегатные и одноагрегатные подстанции, их схемы и основное электрооборудование.
Раздел 2. Системы электроснабжения объектов сельского хозяйства
Тема 1. Требования к системам электроснабжения объектов сельского хозяйства - 2 час.
Классификация электроприемников сельского хозяйства по надежности электроснабжения. Особенности выделения электроприемников, относящихся к второй категории. Обеспечение надежности электроснабжения; резервные источники питания в условиях сельской местности. Мощности резервируемых электроприемников. Передвижные электростанции.
Тема 2. Электрические приемники и электрические нагрузки в сельском хозяйстве - 2час.
Электрические нагрузки сельских одноквартирных домов и квартир в многоэтажных домах. Электрические водонагреватели, электрокалориферные установки, электрообогреваемые полы, установки местного электрообогрева молодняка животных и птицы, электрический обогрев парников и теплиц, установки для облучения животных, птиц, растений.
Установленные мощности производственных, общественных и коммунально-бытовых потребителей в сельской местности. Удельные нагрузки уличного освещения.
Тема 3. Особенности электроснабжения объектов сельского хозяйства - 2 час.
Системы электроснабжения, обеспечение надежности. Распределительные сети напряжением 6-35 кВ. Питающие сети. Особенности расчета токов к.з. для электрических сетей 0,4 кВ. Расчет токов к.з. для сети, питающейся от резервных дизельных электростанций.
Трансформаторные подстанции; номинальные мощности трансформаторов, их типы, конструктивное выполнение подстанций. Допустимые нагрузки для зимнего периода.
Защита электрических сетей напряжением до 1000 В.
Раздел 3. Системы электроснабжения электрифицированного промышленного транспорта
Тема 1. Тяговые подстанции постоянного тока - 2 час.
Схема тяговой подстанции на постоянном токе . Преобразовательные агрегаты, комплектные распределительные устройства постоянного тока типа КРУТП, схемы шкафов КРУТП. Уровни напряжений. Характеристики электровозов постоянного тока.
Тема 2. Расчет мощности тяговых подстанций постоянного тока - 2 час.
Расчет мощности тяговой подстанции по коэффициенту спроса. Определение годового расхода эл.энергии на тягу поездов постоянного тока и тяговых агрегатов. Расчет нагрузок и количества тяговых подстанций по методике В.П. Комлева.
Тема 3. Тяговые подстанции переменного тока - 2 час.
Основные элементы системы электроснабжения. Технические характеристики трансформаторов тяговых подстанций. Схема тяговой подстанции на переменном токе.
Тема 4. Расчет систем тягового электроснабжения на переменном токе - 2 час.
Определение ожидаемого расхода эл.энергии на электровозную тягу. Распределение электровозов по фазам контактной сети. Расчет активных, реактивных и полных токов в фазах контактной сети. Определение количества и мощности трансформаторов на тяговой подстанции.
Тема 5. Расчет тяговой сети - 2 час.
Элементы тяговой сети, питающие и отсасывающие линии, усиливающие провода. Основные материалы, узлы и детали тяговой сети. Электрический расчет тяговой сети: выбор сечений контактных проводов и определение потерь напряжения в тяговой сети.
Раздел 4. Системы электроснабжения нетрадиционных промышленных объектов
Тема 1. Электроснабжение и электрооборудование открытых горных работ- 8 час.
Требования к системам электроснабжения, обусловленные спецификой горных работ открытым способом: классификация приемников по надежности электроснабжения, режимы работы электрической нейтрали, защита от однофазных замыканий на землю в сетях до и выше 1000 В, наличие передвижных и переносных элементов в системе электроснабжения.
Основные электроприемники на открытых горных работах: ковшовые, шагающие, роторные экскаваторы, буровые станки, самоходные погрузочные устройства, отвалообразователи, мощные ленточные конвейеры.
Особенности построения схем электроснабжения. Электроснабжение промплощадок. Продольная схема распределительных сетей разреза. Поперечная схема электроснабжения разреза с односторонним и двусторонним питанием. Схема электроснабжения при транспортной системе разработки.
Основные элементы системы электроснабжения открытых горных работ. Передвижные комплектные трансформаторные подстанции типа ПКТП, ПСКТП. Передвижные распределительные и приключательные пункты типов ПРП, КРУПП, ПКНО. Воздушные и кабельные линии.
Электрическое освещение открытых горных работ. Источники света. Осветительные приборы. Оборудование электрического освещения: подстанции карьерного освещения ПКО, передвижные опоры с прожекторами ПЗС, опоры для установки светильников с лампами ДКсТ-20000.
Расчет электрического освещения карьеров и разрезов. Нормы освещенности. Прожекторное освещение. Построение изолюкс.
Заземление электроустановок в карьерах и разрезах. Особенности выполнения защитного заземления. Расчет защитного заземления. Схема устройства защитного заземления в условиях разреза.
Тема 2. Системы электроснабжения нефтегазовых магистралей - 3 час.
Особенности электроснабжения нефтегазовых месторождений и магистралей: расположение объектов электроснабжения в труднодоступных районах, суровые климатические условия, большая протяженность нефтегазовых магистралей. Уровни напряжений, род тока электроприемников, их режимы работы. Расчет электрических нагрузок буровых установок, добывающих комплексов и компрессорных станций. Особенности построения схем электроснабжения, выбор электрооборудования.
Тема 3. Электроснабжение предприятий малого бизнеса - 2 час.
Структура предприятий малого бизнеса. Перечень приемников электроэнергии, их режим работы. Методы расчета электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения, элементов схемы и эл.оборудования.. Обеспечение электробезопасности при обслуживании и эксплуатации. Учет и контроль электропотребления.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1. Основная литература
1.1. Михайлов В.И., Тарнижевский М.В., Тимченко В.Ф. Режимы коммунально-бытового электро-потребления. – М.: Энергоатомиздат, 1993 -288 с.
1.2. Будзко И.А., Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. – М.:
Агропромиздат, 1990 - 496 с.
2. Дополнительная литература
2.1. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки
угольных разрезов и обогатительных фабрик. Под ред. В. В. Дегтярева. –
М.: Недра, 1988 – 435 с.
2.2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Том 1,2. Под ред. А. А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 592 с.
2.3. Тарнижевский М. В., Афанасьева Е. И. Электрооборудование предприятий
жилищно-коммунального хозяйства. Справочник. – М.: Стройиздат, 1987.
2.4. Шадрин Н. М., Электрическая тяга на открытых горных разработках. – М.: Недра, 1987
2.5. Заславец Б. И., Жданов А. И., Белых Г. Б. Проектирование электрического освещения. Учебное пособие для вузов. –
Магнитогорск.: МГТУ, 1998. – 167 с.
3. Перечень методических указаний по проведению учебных занятий
3.1. Заславец Б. И., Белых Г. Б. Сборник лабораторных работ по дисциплине «Электроснабжение». Учебное пособие. – Магнитогорск: МГТУ, 2001.
Ведущий преподаватель: Белых Г.Б.
