ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

 

В.Н. Горюнов, В.А Ощепков, А.Г. Лютаревич, Д.Г. Сафонов

 

ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

 

Конспект лекций

 

 

Омск 2005

УДК

ББК

Г71

Рецензенты:

Щербаков В.С., д-р техн. наук, проф., зав. каф. «Автоматизация производственных процессов и электротехники» СибАДИ;

Федоров В.К., д-р техн. наук, проф. каф. физики СибАДИ.

 

Г71

История электроэнергетики: Конспект лекций / В.Н. Горюнов, В.А Ощепков, А.Г. Лютаревич, Д.Г. Сафонов. Омск: Из-во ОмГТУ, 2005.­– 56 с.

 

 

Конспект лекций по дисциплине «История электроэнергетики» предназначен для студентов 1-го курса дневной, вечерней, заочной, а также дистанционной форм обучения по специальности 140211 – «Электроснабжение промышленных предприятий».

 

Печатается по решению редакциооно-издательского совета ОмГТУ.

 

 

УДК

ББК

 

 

 

 

Предисловие

Конспект лекций по дисциплине «История электроэнергетики» составлен в соответствии с типовым учебным планом по специальности «Электроснабжение». Конспект рассчитан на 34 лекционных часа и охватывает материал по 19 темам, который необходим для подготовки будущего инженера-электроэнергетика.

В конспекте лекций по данной дисциплине собраны фундаментальные знания об основах электротехники, с которых следует начинать изучение электроэнергетики. Необходимость выпуска данного конспекта связана с относительным разбросом нужного материала по различным изданиям.

Труд современного инженера в значительной мере вновь приобретает творческую направленность, что вызывается потребностями развития техники, необходимостью внедрения в производство новейших научных достижений. Инженер должен быть широко эрудированным специалистом, способным оценить различные аспекты принимаемых решений, знающим историю развития техники в своей области и умеющим видеть перспективы.

Конечно, в данном конспекте лекций не ставилась задача подробного, глубокого рассмотрения процессов или принципов работы и конструктивного выполнения электрического оборудования. Эти вопросы обстоятельно изучаются в специальных дисциплинах. Основная цель заключалась в создании общих впечатлений об электроэнергетических системах, их отдельных элементов, основных процессах и о роли энергетики в жизни современного общества. Кроме того, ставилась цель выработки у студентов первого курса навыков работы в вузе с учетом применения современных методических средств активизации учебных занятий.

 

 

Лекция 1. Назначение курса «История электроэнергетики»

 

Курс лекций "История электроэнергетики" преследует сле­дующие цели:

- ознакомление студента-первокурсника с современным состоянием энергетики как науки, с ее историей, возникающими проблемами и перспектива­ми, с запасами энергетических ресурсов, способами получения электроэнергии, ее передачи, распределения, преобразования и экономии;

- дать характеристики изучаемых дисциплин по специальности и сведения о будущей практической деятельности в этой области науки и техники, которая выбрана студентами и выбрана порой недостаточно осознанно, без ясного понимания своей дальнейшей деятельности;

- раскрыть квалификационную характеристику инженера-электрика по выбранной специальности в соответствии с ее требованиями;

- дать широкое представление об энергетической стратегии России на длительную перспективу;

- ознакомить студентов с особенностями обучения в университете с новыми, отличными от школьных, формами и рекомендациями по организации самостоятельной работы, усвоению материала лекций, с особенностями проведения лабораторных и практических занятий, выполнения курсового и дипломного проектирования;

- мобилизовать усилия студентов на глубокое и творческое овладение будущей специальностью и сознательное изучение преподаваемых им научных и технических дисциплин, главным образом вычислительной техники и системы автоматизированного проектирования.

После изучения дисциплины студент должен знать:

· основные понятия теоретических основ электротехники. Однофазные цепи;

· трехфазные электрические цепи. Основные величины трехфазных цепей;

· силовые трансформаторы. Принцип действия, конструкция. Основные величины, характеристики и обозначения;

· электрические двигатели. Основные понятия и принцип действия;

· измерительные трансформаторы;

· особенности обучения в ВУЗе, сдачи зачетов и экзаменов, работы на лекционных, практических и лабораторных занятиях.

Обучающийся также должен четко ориентироваться в области избранной специальности, знать структуру университета, факультета, кафедры, постановку учебного процесса, научно-исследовательской, воспитательной работы и эффективные способы усвоения преподносимой информации. Он должен твердо представлять свою роль после окончания университета и требования, которые предъявляются к специалисту в отноше­нии его знаний и умений.

Омский государственный технический университет был организован в ноябре 1942 года. Сначала он назывался машиностроительным институтом. Его создание было вызвано необходимостью готовить инженерные кадры для предприятий ма­шиностроительной промышленности Сибири и Дальнего Востока.

В то время в институте было два факультета: дневной и вечерний, на которых обучалось около 500 студентов. Институт быстро развивался и вскоре стал крупным современным вузом, насчитывающим около 10 тысяч студентов. С 1963 г. он стал именоваться политехническим.

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий», как и другие кафедры, является основным учебно-научным структурным подразделением университета, осуществляющим учебную, методическую, научно-исследовательскую и воспитательную работу среди студентов, а также подготовку научно-педагогических кадров и повышение их квалификации.

Кафедра "Электроснабжение промышленных предприятий", входящая в электротехнический факультет, состоит достаточно большая и включает:

- преподавательский состав – профессор – 3, доцент – 12, ст. преподавате-
ли – 2, ассистенты – 6;

- аспирантуру – аспиранты –18;

- сотрудники научно-исследовательского сектора – инженеры, ст. инженеры, младшие научные сотрудники, старшие научные сотрудники, всего – 5;

- учебно-вспомогательный состав – заведующие лабораториями, старшие инженеры, инженеры, учебные мастера, лаборанты, всего – 7.

Для подготовки научно-педагогических кадров на кафедре открыта аспирантура по специальностям «Электростанции и электроэнергетические системы», «Электромеханика и электрические аппараты», «Электротехнические комплексы и системы».

Приказом № 47-в от 13 февраля 2004 г. был утверждён состав диссертационного совета № К212.178.05 при Омском государственном техническом университете. Совет состоит из докторов технических наук, профессоров, доцентов, кандидатов технических наук, количественный состав 16 человек. Председателем совета является заведующий кафедрой "Электроснабжение промышленных предприятий" Омского государственного технического университета, доктор технических наук, профессор Горюнов Владимир Николаевич. Диссертационному совету разрешено проводить защиту диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук по специальностям:

05.09.01 – электромеханика и электрические аппараты – по техническим наукам;

05.14.02 – электростанции и электроэнергетические системы – по техническим наукам.

Для выполнения лабораторного практикума и проведения научных исследований кафедра ЭсПП располагает восьмью специальными лабораториями, оснащенными современным электротехническим оборудованием и занимающими общую площадь 400 кв.м. Это лаборатория электрических станций; электрических сетей, промышленного электроснабжения, переходных процессов в системах электроснабжения, техники высоких напряжений, релейной защиты и автоматики, вычислительной техники и научно-исследовательская.

История кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» тесно связана с развитием Омского государственного технического университета.

В послевоенное время стали интенсивно развиваться энергетическая, нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, машиностроительная, приборостроительная и радиотехническая промышленности. Учитывая большую потребность в инженерах-электроэнергетиках, Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР приказом № 183 от 23 февраля 1964 г. организовало при Омском политехническом институте специальность «Электроснабжение промышленных предприятий».

Первый набор студентов был произведен в 1964г. в количестве 50 человек на дневную и 50 человек на вечернюю формы обучения.

Так как ощущалась постоянная нехватка инженеров-электриков по этой специальности, особенно в Западно-Сибирской, Уральской, Восточно-Сибирской и Северо-Казахстанской зонах, Минвуз РСФСР в последующие годы систематически увеличивал план набора студентов, который в 1983 г. составил 175 чел. по дневной форме обучения, сохранив прежний уровень по вечерней.

По специальности «Электроснабжение промышленных предприятий» готовятся специалисты с очень широкой областью дальнейшей работы, что является одним из важных достоинств данной специальности. Основными местами работы по окончании института являются:

- отделы главного энергетика промышленных предприятий различных отраслей, электроцехи, электротехнические лаборатории – инженер, мастер;

- цехи промышленных предприятий – энергетик цеха, мастер-электрик;

- энергосистемы – дежурный диспетчер сетевого района, инженер
электролаборатории (электростанция, сетевой район), мастер;

- строительно-монтажные организации – инженер, прораб по монтажу и наладке электрооборудования;

- научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты, разрабатывающие системы электроснабжения промышленных предприятий и гражданских объектов – инженер, ст.инженер, руководитель группы;

- высшие и средние учебные заведения – ассистент, преподаватель, инженер кафедры.

В настоящий момент на кафедре готовятся специалисты с квалификацией бакалавр техники и технологии.

Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра по направлению 551700 «Электроэнергетика» при очной форме обучения 4 года.

Квалификационная характеристика выпускника

1. Область профессиональной деятельности – электроэнергетика.

2. Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

Ø электрические станции и подстанции, линии электропередачи, электроэнергетические системы;

Ø системы электроснабжения объектов техники и отраслей хозяйства;

Ø электроэнергетические, технические, физические и технологические установки высокого напряжения;

Ø устройства автоматического управления и релейной защиты в электроэнергетике;

Ø энергетические установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;

Ø гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.

Бакалавр по направлению «Электроэнергетика» в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может выполнять следующие виды деятельности:

- конструкторско-технологическая;

- научно-исследовательская;

- организационно-управленческая и эксплуатационная.

Конкретные виды деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы, разрабатываемой вузом.

Бакалавр подготовлен к продолжению образования:

- в магистратуре по направлению 551700 « Электроэнергетика»;

- освоению в сокращенные сроки основных образовательных программ по направлению подготовки дипломированного специалиста 650900 «Электроэнергетика».

Основная образовательная программа подготовки магистра состоит из программы подготовки бакалавра по соответствующему направлению (4 года) и специализированной подготовки магистра (2 года).

Квалификационная характеристика выпускника

1. Магистр подготовлен к деятельности, требующей углубленных фундаментальных и профессиональных знаний и навыков к научно-исследовательской работе, а при условии освоения соответствующей образовательно-профессиональной программы педагогического профиля – к педагогической деятельности.

2.Область профессиональной деятельности - электроэнергетика. Основная сфера профессиональной деятельности - научно- производственные учреждения и организации любой формы собственности

Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

Ø электрические станции и подстанции, линии электропередачи, электроэнергетические системы;

Ø системы электроснабжения объектов техники и отраслей хозяйства;

Ø электроэнергетические, технические, физические и технологические установки высокого напряжения;

Ø устройства автоматического управления и релейной защиты в электроэнергетике;

Ø энергетические установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;

Ø гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.

Магистр подготовлен к обучению в аспирантуре преимущественно по научным специальностям:

05.14.01 – Энергетические системы и комплексы;

05.14.02 – Электростанции и электроэнергетические системы;

05.14.08 – Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии;

05.14.12 – Техника высоких напряжений.

За 35 лет кафедрой подготовлено более 2 тысяч инженеров-электриков. Выпускники кафедры работают практически во всех регионах России. Среди них: Авданин В.В. – главный энергетик АО «Транссибнефть», Бальчугов С.Ф. – начальник управления по технологическому и экологическому надзору, Вырва А.А. – главный энергетик предприятия «Нефтеюганские электрические сети», Голубев П.В. – зам. директора по техническим вопросам МУПЭП «Омскэлектро», Дугин В.И. – глава администрации Ленинского округа г. Омска, Лясковец Н.В. – директор Западных электрических сетей АК «Омскэнерго», Мясников А.И. – генеральный директор МУПЭП «Омскэлектро», Попов С.Г. – директор ООО «Электросервисцентр», Рид В.Ф. – генеральный директор «Тюменьнефтепродукт» АК «Сибнефть», Смородин С.Н. – директор ООО ПМФ «ЗапСибЭлектроМонтаж», Чихарин А.М. – директор Омского предприятия магистральных электрических сетей ОАО «Федеральная сетевая компания».

 

Лекция 2. Электрическая цепь. Схема замещения

 

Электрическая цепь – совокупность устройств и соединяющих их проводников, образующих путь для прохождения электрического тока.

Электрическая цепь – совокупность устройств для получения электрической энергии, передачи ее на расстояние и преобразование в другие виды энергии.

Таким образом, электрическую цепь можно представить состоящей из источника электрической энергии, приемника электрической энергии и вспомогательных устройств.

Графическое изображение электрической цепи называется электрической схемой.

Принципиальными схемами (рис. 2.1) называют графическое изображение электрической цепи, составленное из условных обозначений элементов электрической цепи в соответствии с ГОСТ.

Рис. 2.1. Принципиальная схема

Но по принципиальной схеме невозможно проводить количественный анализ электрической цепи и рассчитывать режимы ее работы. Строго математически это можно сделать с позиции теории электромагнитного поля.

Однако этот путь чрезвычайно трудоемок из-за сложности решения уравнений электромагнитного поля. Поэтому для упрощения математического описания процессов в электрической цепи вводится понятие «электрическая схема замещения».

Схема замещения – это схема, которая содержит идеализированные элементы, удобная для математического описания, но выбрана таким образом, чтобы с хорошим приближением можно было описывать реальные элементы и процессы в электрической цепи.

Схеме, изображенной на рис. 2.1, соответствует следующая схема замещения (рис. 2.2):

 

 

 

 

Рис. 2.2. Схема замещения

 

Для математического описания процессов в электрической цепи на основе схемы замещения вводятся понятия электрического тока, потенциала, напряжения, ЭДС.

 

Лекция 3. Электрический ток. Электрическое поле

Электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов. Для возникновения электрического тока необходимо (рис. 3.1): 1) наличие свободных зарядов;

Лекция 4. ЭДС источника электрической энергии. Напряжение

ЭДС источника электрической энергии численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда с отрицательного к… , (4.1) Единица измерения ЭДС: [ЭДС] = В (Вольт).

Постоянные и мгновенные значения тока, напряжения и ЭДС

Мгновенные значения тока, напряжения, ЭДС принято обозначать строчными буквами, т.е. i, u, e. Постоянные значения, т.е. независящие от времени, обозначают прописными… На рис. 4.3 представлены графики мгновенного значения тока i и постоянного значения тока I.

Лекция 5. Идеализированные элементы электрической цепи

Идеализированные элементы электрической цепи № Название идеализированного элемента Графическое изображение Буквенное…   Активное сопротивление R – идеализированный элемент электрической цепи, в котором происходит необратимое превращение…

Лекция 6. Направление ЭДС, тока, напряжения.

Второй закон Кирхгофа. Электрические цепи переменного тока.

Характеристики переменного тока

Для однозначного описания процессов в электрической цепи необходимо знать не только значение величин, но и направление этих величин. За направление тока принято движение положительных зарядов от большего… Направление напряжения в элементе электрической цепи совпадает с направлением тока в данном элементе (рис. 6.1).

Второй закон Кирхгофа

  , (6.2) где – падение напряжения на i-том элементе электрической цепи; n, m – соответственно число элементов и источников…

Метод векторных диаграмм

Суть метода: переменные величины , изменяющиеся по гармоническому закону изображаются графически методом вращающегося вектора амплитуды колебаний. … Для этого из произвольной точки О оси ОX откладывается вектор , модуль…  

Лекция 7. Действующее значение переменного тока. Связь между током и напряжением в элементах электрической цепи тока

Действующее значение переменного тока равно такому значению постоянного тока, которое за время, равное периоду переменного тока, выделяет в том же… Для постоянного тока по закону Джоуля-Ленца , (7.1)

Связь между током и напряжением в элементах электрической цепи

Активное сопротивление

…  

Индуктивность

  Рис. 7.5. Электрическая цепь c индуктивностью  

Емкость

  Рис. 7.7. Электрическая цепь с емкостью Условия:

Лекция 9. Мощность цепи переменного тока

. (9.1)   Для элементарной работы получается:

Лекция 10. Трехфазные электрические цепи

Многофазные электрические цепи – это цепи, в которых имеются несколько ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе. В двухфазных цепях две ЭДС, в трехфазных – три. Наибольшее распространение получили трехфазные электрические цепи. В этих цепях ЭДС определяются следующими…

Лекция 11. Принцип действия синхронного генератора

Принцип действия синхронного генератора

      Рис. 10.1 – Система трех ЭДС  

Связь линейного напряжения с фазным

Допустим, что рассматривается симметричная трехфазная система, т.е. (10.1) Построим векторную диаграмму и для удобства повернем ее на 180° (рис. 10.5)

Связь линейного и фазного тока

Из рисунка следует, что IАФ=IА. Аналогично IВФ= IВ, IСФ= IС. В общем случае IФ= IЛ. (10.3) Вывод. Для схемы звезда справедливы соотношения (10.2) и (10.3).

Мощность в трехфазных цепях переменного тока

(10.5) где РАФ – активная мощность приемника электрической энергии в фазе А. При симметрии фаз синхронного генератора и нагрузки

Лекция 12. Трансформаторы

Конструктивная схема простейшего трансформатора

 

Рассмотрим однофазный двухобмоточный трансформатор. Он представляет собой замкнутый сердечник (магнитопровод), выполненный из листов электротехнической стали, имеющей малое сопротивление для магнитного потока (рис. 11.1).

На сердечнике расположены две обмотки:

1) первичная обмотка с числом витков W₁и напряжением U₁(это напряжение подается от источника электрической энергии);

2) вторичная обмотка с числом витков W₂и напряжением U₂(это напряжение, подаваемое с вторичной обмотки на нагрузку).

 

Рис. 11.1. Устройство трансформатора

Принцип действия трансформатора

В теории трансформатора доказывается, что Ф1 и Ф2направлены навстречу друг другу. Поэтому результирующий магнитный поток в сердечнике: Ф = Ф1 – Ф2 . (11.1) Этот результирующий магнитный поток обуславливает возникновение действующих значений ЭДС в первичной и вторичной…

Коэффициент трансформации трансформатора

Из теории трансформаторов следует, что U1 ≈ E1. Поделим выражения (11.2) на (11.3): , (11.12)

Саморегулирование магнитного потока трансформатором

При эксплуатации трансформатора в системах электроснабжения выполняется следующие условия : ƒ = const, U1 = const. Отклонение напряжения

Трехфазные силовые трансформаторы

· на групповые; · трехстержневые. Групповые трансформаторы – это трансформаторы с отдельным для каждой фазы сердечником (рис .11.3). Рис.…

Энергетическая диаграмма трансформатора

Рассмотрим однофазный двухобмоточный трансформатор. Рис. 11.6. Трансформатор

КПД трансформатора

 

Коэффициент полезного действия трансформатора определяется по формуле:

(11.24)

, (11.25)

где ∆P – суммарные потери активной мощности в трансформаторе.

Зависимость коэффициента полезного действия от нагрузки

, (11.26) где I2 и Р2 – текущие значения тока и мощности во вторичной обмотке, которые… I2ном и Р2ном – номинальные значения тока и мощности во вторичной обмотке.

Лекция 13. Электрические машины

В зависимости от рода тока электрические машины подразделяются: - на электрические машины переменного тока; - электрические машины постоянного тока.

Основные понятия и определения

 

Одной из основных характеристик двигателя является механическая характеристика (рис.12.1). Она определяется уравнением:

 

, (12.5)

где ω₂ – скорость вращения ротора;

М₂ – нагрузка на валу.

 

Рис. 12.1. График механических характеристик

 

У синхронных двигателей характеристика жесткая. Понятие жесткости характеризует уменьшение угловой скорости ω₂ при увеличении момента на валу М₂.

В основе принципа действия любой машины лежат два закона – закон Ампера и закон Фарадея.

 

Закон Ампера:

. (12.6)

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки: левую руку необходимо расположить так, чтобы силовые линии входили в ладонь, пальцы по направлению протекания тока в проводнике, тогда большой палец укажет на направление силы Ампера (рис. 12.2).

 

Рис. 12.2. Правило левой руки

Рис. 12.3. Правило правой руки

 

Закон Фарадея:

, (12.7)

где – потокосцепление.

(12.8)

Знак «–» следует из правила Ленца. ЭДС индукции всегда имеет такое направление, при котором создаваемый ею индукционный ток i_инд направлен таким образом, чтобы он своим магнитным полем препятствовал всякому изменению магнитного поля В, создавшему этот индукционный ток.

В частном случае, если проводник перемещается в магнитном поле с некоторой скоростью υ и пересекает линии магнитной индукции, то в этом проводнике возникает ЭДС:

. (12.9)

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки (рис.12.3).

 

Лекция 14. Устройство машин переменного тока

Электрические машины переменного тока

Синхронные машины – это электрические машины, в которых вращающееся магнитное поле статора и ротор перемещаются с одной и той же скоростью, т.е. , (13.1) где ω1 – угловая скорость вращающегося магнитного поля;

Конструктивное исполнение электрических машин переменного тока

Статор электрических машин переменного тока несет на себе двух- или трехфазную обмотку, которая подключается соответственно к двух- или трехфазной… Условие создания вращающегося магнитного поля неподвижными обмотками:…  

Конструкция роторов электрических машин переменного тока

Отличаются электрические машины переменного тока в основном конструкцией исполнения ротора. Роторы синхронных машин выполняются из электротехнической стали и…   а) б)

Роторы асинхронных машин

  Рис. 13.5. Короткозамкнутый ротор Рис. 13.6. Обмотка короткозамкнутого ротора   Если мысленно удалить электротехническую сталь, то конструкция ротора будет иметь следующий вид (рис. 13.6). Обмотка…

Лекция 15. Принцип действия асинхронного двигателя

  Рис. 14.1. Принцип действия асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель

Наиболее часто в качестве фазосдвигающего элемента zп используют емкость. Такие двигатели называются конденсаторными однофазными двигателями. В…   Рис. 14.2. Механическая характеристика однофазного …  

Лекция 16. Электрические машины постоянного тока

Коммутатор – элемент электрической машины, посредством которого происходят преобразования переменного тока в постоянный ток (характерно для… По виду машины постоянного тока делятся на коллекторные и вентильные. Коллекторные машины постоянного тока имеют механический коллектор, он называется щеточно-коллекторным узлом (ЩКУ).

Принцип действия генератора постоянного тока

. . (15.1) Простейшая конструкция генератора постоянного тока коллекторного типа Конструкция генератора постоянного тока коллекторного типа показана на рис. 15.1.

Лекция 17. Машины постоянного тока

  Принцип действия. При вращении индуктора в проводниках обмотки якоря по закону…  

Лекция 18. ЭДС обмотки якоря

    Рис. 17.1. Статор двигателя постоянного тока   Рис. 17.2. Полюс     Индукция магнитного поля , (17.1)

Лекция 19. Основные уравнения ДПТ независимого возбуждения

Регулирование скорости двигателя постоянного тока

Ея = Uс – Iя(Rд + Rп + Rя), (18.1) При работе (Rп= 0) уравнение баланса напряжений в цепи якоря будет иметь вид … Ея = Uс– Iя(Rд+ Rя). (18.2)

Якорный способ

   

Полюсное регулирование

  Рис. 18.3. График электромеханической характеристики при полюсном регулировании

Реостатное регулирование

  Рис. 18.4. График электромеханической характеристики при реостатном регулировании

Лекция 20. Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Основные требования к измерительным трансформаторам тока и трансформаторам напряжения: передача информации с минимально возможными искажениями. Наиболее распространенными являются электромагнитные трансформаторы тока и… Наиболее существенное отличие измерительных трансформаторов от силовых заключается в том, что главным требованием для…

Основные конструктивные узлы и схема включения

Трансформатора тока

Трансформатор тока (рис. 19.1) состоит из сердечника, выполненного из высококачественной листовой электротехнической стали, первичной обмотки с…  

Особенности эксплуатации трансформаторов тока

Фс = Ф1 – Ф2 = const, (19.2) где Ф1 – магнитный поток в сердечнике, создаваемый первичной обмоткой; Ф2 – магнитный поток в сердечнике, создаваемый вторичной обмоткой;

Измерительные трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения применяются для питания обмотки вольтметра и реле в устройствах переменного тока при напряжении U ≥ 380В.…  

Лекция 21. Системы электроснабжения. Определения, терминология.

Электроустановками – называются электрические машины, линии и вспомогательное оборудование (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они… Электрическими станциями – называются предприятия или установки,… Электрическими подстанциями – называются электроустановки, предназначенные для преобразования и распределения…

Принцип построения систем электроснабжения

1. Максимальное приближение источника питания к потребителю, это следует понимать следующим образом: наиболее высокое напряжение необходимо… 2. Раздельная работа сетей и трансформаторов. Поскольку в большинстве случаев… 3. Глубокое секционирование всех звеньев системы, это означает: что число секций может быть более двух.

Лекция 23. Основные термины и понятия в области энергосбережения

В России высокая энергоемкость производства (почти в 3 раза выше, чем в странах западной Европы, и в 2 раза выше, чем в США приводит к высоким ценам…    

Лекция 24. Основные мероприятия и принципы энергосбережения

1. Энергетическая паспортизация всех предприятии независимо от форм собственности. Наличие энергетического паспорта позволяет сократить затраты на… 2. Проведение энергетических обследований. 3. Лицензирование теплоисточников и введение технических паспортов котельных. Цель: повышение КПД котельных с…

Основные положения (принципы), обеспечивающие успех

При энергосбережении

Стоимость энергоресурсов складывается на предприятии из платы за электрическую, тепловую энергию и топлива прямого использования. В ряде случаев… Для организации непроизводственной сферы основными видами потребляемой… Основными положениями энергосбережения является:

Лекция 25. Уравнение Максвелла. Вихревое электрическое поле.

Из закона Фарадея: , (23.1) следует, что изменение сцепленного с контуром (подвижным и неподвижным) магнитного поля (потока), приводит к…

Ток смещения

4. Так как источником магнитного поля является электрический ток, то переменное электрическое поле, возбуждающее в пространстве магнитное поле, было… В отличие от тока проводимости (i) обусловленного упорядоченным движением…

Особенности тока смещения

Рис. 23.1 - Электрическая цепь переменного тока  

Лекция 26. Закон изменения напряжения на обкладках конденсатора

; (24.1) ; (24.2) I0=const; (24.3)

Напряженность электрического поля внутри конденсатора

где - поверхностная плотность заряда; q – заряд на обкладках конденсатора; S – площадь обкладок конденсатора.

Лекция 28. Компенсация реактивной мощности

Перед тем как рассмотреть вопрос о компенсации реактивной мощности необходимо повторить понятия и термины тесно связанные с данной темой. Вспомним,… В свою очередь активная мощность определяет совершаемую работу или… Р=UIcosφ, Q=UIsin φ. (26.1)

Список литературы

1. Основы составления главных схем электрических подстанций. / В.Н. Горюнов, В.К. Грунин, С.Г. Диев, В.А Костюк., К.И. Никитин, В.К. Федоров. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1997. 84 с.

2. Введение в специальность. Электроэнергетика. / Веников В.А., Путятин Е.В. М: Высш. шк., 1988. 230 с.

3. Нейман Л.Р. Димерчан К.С. Теоретические основы электротехники. ч.1. / Нейман Л.Р. Димерчан К.С. 1981. 576 с.

4. Неклепаев Б.Н. Крючков И.Л. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования, 1989. 608 с.

5. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика, 1987. 586 с.

6. Токарев Б.Ф. Электрические машины. 1989. 67 с.

7. Чинихин А.А. Электрические аппараты. 1988. 720 с.

8. Ястребов П.Л. Смирнов И.Л. Электрооборудование, электрические технологии. 1987. 199 с.

9. Старостин В.И., Карпов В.В., Горюнов В.Н. Энергетика. Современное состояние, проблемы и прогнозы. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1996. 68 с.

10. История электротехники. / Под ред. И.А.Глебова. М.: МЭИ, 1999. 524 с.

11. Основы современной энергетики: Курс лекций для менеджеров энергетических компаний. М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 486 с.

12. Электрические машины: Учебник для учащихся электротехнических специальностей техникумов. М.: Высш. шк., 1990. 288 с.

13. Лунгу К.И., Норин В.П. и др. Сборник задач по высшей математике

14. Т.И.Трофимова, З.Г.Павлова. Сборник задач по физике с решениями. – М.: 2003.

 

 

Содержание

Введение
Лекция 1. Назначение курса «История электроэнергетики………………………..
Лекция 2. Электрическая цепь. Схема замещения………………………………….
Лекция 3. Электрический ток. Электрическое поле………………………………..
Лекция 4. ЭДС источника электрической энергии. Напряжение………………….
Лекция 5. Идеализированные элементы электрической цепи……………………..
Лекция 6. Направление ЭДС, тока, напряжения. Второй закон Кирхгофа. Электрические цепи. Характеристики переменного тока………………………….
Лекция 7. Действующие значения переменного тока. Связь между током и напряжением в элементах электрической цепи тока…………………………….
Лекция 8. Закон Ома для цепи переменного тока. Активное, реактивное и полное сопротивления……………………………………………………………..
Лекция 9. Мощность цепи переменного тока……………………………………….
Лекция 10. Трехфазные электрические цепи………………………………………..
Лекция 11. Принцип действия синхронного генератора………………………………..
Лекция 12. Трансформаторы…………………………………………………………
Лекция 13. Электрические машины…………………………………………………
Лекция 14. Устройство машин переменного тока………………………………….
Лекция 15. Принцип действия асинхронного двигателя…………………………...
Лекция 16. Электрические машины постоянного тока…………………………….
Лекция 17 Машины постоянного тока……………………………………………...
Лекция 18. ЭДС обмотки якоря……………………………………………………...
Лекция 19. Основные уравнения ДПТ независимого возбуждения……………….
Лекция 20. Измерительные трансформаторы тока и напряжения………………...
Лекция 21. Системы электроснабжения. Определения, терминология…………...
Лекция 22. Основные этапы проектирования систем электроснабжения………...
Лекция 23. Основные термины и понятия в области энергоснабжения…………..
Лекция 24. Основные мероприятия и принцип энергосбережения………………..
Лекция 25. Уравнение Максвелла. Вихревое электрическое поле………………...
Лекция 26. Закон изменения напряжения на обкладках конденсатора…………...
Лекция 27. Уравнение Максвелла для электромагнитного поля…………………..
Лекция 28. Компенсация реактивной мощности…………………………………...
Заключение……………………………………………………………………………
Список литературы…………………………………………………………………...
Содержание……………………………………………………………………………

 

Редактор В.А. Маркалева

 

ИД № 060339 от 12.10.2001 г.

 

Сводный темплан 2005 г.

 

Подписано в печать 11.11.05 г. Формат 60×84/16. Бумага офисная. Отпечатано на дублекаторе. Усл. печ. л. 3,75. Уч.-изд. л.4,0.

 

Тираж 100 экз. заказ 772

 

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр-т Мира, 11.

Типография ОмГТУ

 

Методическое руководство по изучению дисциплины

«История электроэнергетики»

 

для специальности 140211- «Электроснабжение»

для направления 140200- «Электроэнергетика»

 

 

Методическое руководство по изучению дисциплины

«История электроэнергетики»

для студентов специальности 140211 – Электроснабжение

 

Руководство необходимо для общего ознакомления с дисциплиной и содержит сведения:

1. Данные о запланированной трудоемкости по дисциплине с ее распределением по видам работ и заданий (табл. 1):

Таблица 1

Вид занятий	Всего (час)	с	е	м	е	с	т	р	ы
Всего аудиторных занятий:
Лекции
Лабораторные работы	–
Самостоятельная работа:
Проработка конспекта лекций
Домашнее задание
Всего по дисциплине
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Зач. Экз.	Зач.	Экз.

 

Цели и задачи дисциплины

Значительное внимание уделяется обеспечению изучения основных понятий и законов, на которых базируется электроэнергетика, принципиальным физическим…   Задачами данной дисциплины являются формирование у студентов следующих знаний, умений и навыков:

Рекомендации для сдачи зачета и экзамена

3.1Требования к сдаче зачета и экзамена

Рекомендуется для удобства работы распечатать этот материал

1. Уметь ответить на контрольные вопросы, (см. файл «Контрольные вопросы»). Для подготовки ответов на контрольные вопросы необходимо… 2. Распечатать (написать) реферат по дисциплине "История… Правила оформления, титульный лист указаны в файле «Рефераты».

Рекомендации для сдачи зачета и экзамена

семестра обучение на 1 курсе проводится по модульно-рейтинговой системе. Основные моменты такой методики изложены в документе «Методика оценки знаний студентов по модульно- рейтинговой системе (см. файл методика оценки знаний).

СЕМЕСТР

1 неделя рубежного контроля 12-17 октября:   Практическая работа (дополнительная) (2,4 балла)

Января Ликвидационная неделя

Января- 31 января Каникулы

 

СЕМЕСТР

1 неделя рубежного контроля 15-20 марта: Практическая работа (дополнительная) (2,4 балла)

Июня Ликвидационная неделя

Контрольные вопросы и ответы на контрольные вопросы

3.3.1 Контрольные вопросы

Для удобства работы, оставлена нумерация рабочей программы

5.5.1 Дать определение, записать расчетные формулы и размерности следующих величин:

5.5.1.1 Электрический ток;

5.5.1.2 Напряжение и потенциал электрического поля;

5.5.1.3 Электродвижущая сила;

5.5.1.4 Активное сопротивление, индуктивность, емкость;

5.5.1.5 Действующее значение переменного тока;

5.5.1.6 Реактивное и полное сопротивление в цепях переменного тока;

5.5.1.7 Активная и реактивная мощности в однофазных и трехфазных цепях

переменного тока;

5.5.1.8 Потери активной мощности в трансформаторах (переменные и постоянные);

5.5.1.9 Магнитная индукция;

5.5.1.10 Потокосцепление и магнитный поток.

5.5.2 Как определяется направление следующих величин:

5.5.2.1 Электрический ток;

5.5.2.2 Напряжение и ЭДС;

5.5.2.3 Сила действующая на про водник с током В магнитном поле (сила Ампера);

5.5.2.4 ЭДС индукции (самоиндукции);

5.5.3 По каким формулам определяется:

5.5.3.1 Связь между линейными и фазными токами (напряжениями) в трехфазных системах (соединение звезда и треугольник);

5.5.3.2 Сила действующая на проводник с током В магнитном поле (закон Ампера);
5.5.3.3 Электродвижущая сила индукции (закон Фарадея);

5.5.3.4 КПД трансформатора.

5.5.4 Изобразите простейшие конструктивные схемы с указанием основных элементов

конструкции:

5.5.4.1 Однофазного двухобмоточного трансформатора;

5.5.4.2 Синхронного двигателя (генератора);

5.5.4.3 Асинхронного двигателя (генератора);

5.5.4.4 Принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

5.5.5 Нарисовать механические характеристики двигателей: асинхронного, синхронного и постоянного тока.

5.5.6 Условия создания вращающего магнитного поля неподвижными обмотками. Записать уравнения ЭДС генерируемых в трехфазном генераторе.

5.5.7 Сформулировать свойство саморегулирования магнитного потока трансформаторов.

5.5.8 Условные обозначения:

5.5.8.1 Силовых трансформаторов;

5.5.8.2 Трансформаторов тока;

5.5.8.3 Трансформаторов напряжения.

5.5.9 Сформулировать понятия:

5.5.9.1 Энергосбережение;

5.5.9.2 Возобновляемые источники энергии;

5.5.9.3 Сертификация энергообъектов;

5.5.9.4 Энергетическое обследование;

5.5.9.5 Энергетический паспорт потребителя;

5.5.9.6 Нормирование расхода энергии;

5.5.9.7 Условное топливо.

 

3.3.2 Номера разделов, формул, страниц по конкретным контрольным вопросам по дисциплине
«История электроэнергетики»
1. Дать определение, записать расчетные формулы и размерности следующих величин:	"П"-Учебное пособие "Л"-Курс Лекций
электрический ток	[Л-3фор.3.2(стр.11)]
напряженность и потенциал электрического поля	[Л-3фор.3.1,3.4,3.5(стр.10,12)]
электродвижущая сила	[Л-4фор.4.1(стр.12)]
активное сопротивление, индуктивность, емкость	[Л-5 фор.5.1,5.2,5.7(стр.13]
действующее значение переменного тока	[Л 7фор.7.11(стр.22)]
реактивное и полное сопротивление в цепях переменного тока	[Л-8фор.8.7,8.9(стр.28)]
активная, реактивная и полная мощности в однофазных и трехфазных цепях переменного тока	[Л-10фор.10.11(стр.38)]
индуктивное и емкостное сопротивления	[Л-7фор.7.25,7.31(стр.24-26)]
магнитная индукция	[Л-5фор5.5(стр.16)]
потокосцепление и магнитный поток	[Л-5фор.5.2-5.3(стр.15)]
2. Как определяется направление следующих величин:
электрический ток	[Л-6(стр.16)]
напряжение и ЭДС	[Л-6(стр.16)]
сила действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера)	[Л-12рис.12.2(стр.42)]
ЭДС индукции (самоиндукции)	[Л-12рис.12.3(стр.42)]
3. По каким формулам определяется:
связь между линейными и фазными токами (напряжениями) в трехфазных системах (соединение звезда и треугольник);	[Л-10фор.10.2-10.4(стр.36-37)]
сила действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера)	[Л-5фор.5.4(стр.16)]
электродвижущая сила индукции(закон Фарадея)	[Л-12фор.12.7-12.9(стр.48-49)]
КПД трансформатора	[Л-11фор.11.24-11.25(стр.45-46)]
4. Изобразите простейшие конструктивные схемы с указанием основных элементов конструкции:
однофазного двухобмоточного трансформатора	[Л-11рис11.4(стр.40)]
синхронного двигателя (генератора)	[Л-13рис.13.1(стр.44) рис13.4 (стр.45)]
асинхронного двигателя (генератора)	[Л-13рис.13.1(стр. 44)рис.13.5 (стр 46)]
принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором	[Л-14 Рис. 14.1(стр.46)]
5.Основные уравнения электрического двигателя для выводов формул ЭДС и электромагнитного момента	[Л-18 ур.18.1-18.6(стр.63)]
6.Нарисовать механические характеристики двигателей: асинхронного, синхронного и постоянного тока	[Л-12 ур.12.5рис.12.1(стр.48)]
7.Условия создания вращающего магнитного поля неподвижными обмотками.
Записать уравнения электродвижущих сил, генерируемых в трехфазном генераторе	[Л-13 ур.13.3(стр.50)]
8.Условные обозначения	[П §3.8(стр.30)]
силовых трансформаторов;
трансформаторов тока;
трансформаторов напряжения.
9.Сформулировать понятия	[П §3.9(стр.31-32)]
энергосбережение;
возобновляемые источники энергии;
сертификация энергообъектов;
энергетическое обследование;
энергетический паспорт потребителя;
нормирование расхода энергии;
условное топливо.

Экзаменационные билеты

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

1. Связь между током и напряжением в цепях переменного тока на активном

сопротивлении. (Л.7 рис.7.3,7.4 фор.7.12-7.18 стр.22-23,знать 2-ой закон Кирхгофа Л.6 фор.6.2 рис.6.3 стр.17-18)

2. Основные уравнения ДПТ. (Л.19 фор.18.1-18.5 стр.22-23 и Л.17 рис.16.2,16.3 стр.57)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

1. Связь между током и напряжением в цепях переменного тока на ёмкости.

(Л.7 рис.7.7,7.8 фор.7.28-7.33 стр.25-26)

2. Закон Ампера. (Л.13 фор.12.6 стр.48, Л.5 фор.5.4 стр.16. Дать определение

закона)

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

1. Связь между током и напряжением в цепях переменного тока на индуктивности. (Л.7 рис.7.5,7.6 фор.7.19-7.27 стр.24-25,знать 2-ой закон Кирхгофа Л.6 фор.6.2 рис.6.3 стр.17-18 и закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) Л.13 фор.12.7-12.9 стр.48-49)

2. Закон Фарадея. (Л.13 фор.12.7-12.9 стр.48-49.Дать определение закона)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

1. Действующее значение переменного тока. (Л.7 рис.7.1,7.2 фор.7.1-7.11 стр.20-22)

2. Условие создания ВМП неподвижной обмотки. (Л.13 рис.13.1,13.2 фор.13.3 стр.50)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5

1. Активное, реактивное и полное сопротивление. (Л.8 рис.8.1,8.3 фор.8.1-8.13 стр.27-28, знать 2-ой закон Кирхгофа Л.6 фор.6.2 рис.6.3 стр.17-18, векторная диаграмма Л.6 рис.6.5 стр.20)

2. Ёмкость. (Л.5 табл.5.1 стр.14 фор.5.7 стр.16)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6

1. Активная мощность в однофазных цепях переменного тока. (Л.9 фор.9.1.- 9.14 стр.29-30)

2. Индуктивность. (Л.5 рис.5.2,5.3 фор.5.2,5.3 стр.15)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7

1. Понятия начала и конца фаз. (Л.10 рис.9.2,9.8 фор.9.21-9.23 стр.32-34)

2. Потенциал электрического поля. (Л.3 рис.3.6 фор.3.4-3.6 стр.12)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8

1. Связь между линейным и фазным токами (соединение Y ). (Л.11 рис.10.3,10.5 фор.10.2-10.3 стр.35-37)

2. Напряжённость электрического поля. (Л.3 рис.3.1,3.3 фор.3.1 стр.10)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

1. Принцип работы трансформатора. (Л.12 рис.11.1,11.2 фор.11.1-11.11 стр.39-40, см.также Л.13 фор.12.7-12.9 стр.48-49)

2. Определение ЭДС. Направление ЭДС. (Л.4 рис.4.1,4.2 фор.4.1-4.3 стр.13-14)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10

2. Определение напряженности электрического поля. Потенциал электрического поля. (Л.3 рис.3.1,3.2 фор.3.1 стр.10, рис.3.6 фор.3.4-3.6…  

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12

1. Постоянные потери активной мощности в трансформаторе. (Л.12 рис.11.5 фор.6.7,6.12 стр.42-44)

2. Физический смысл циклической частоты гармонического колебания. (Л.6 рис.6.4 фор.6.7,6.12 стр.19)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

1. Принцип работы АД с к.з. ротором. (Л.15 рис.14.1 фор.14.1,14.2 стр.52-53, см.также Л.12 рис. 12.2-12.3 стр. 48)

2. Определение периода гармонического колебания. (Л.6 рис.6.4 фор.6.7,6.11 стр.19)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

1. Однофазный АД. (Л.15 рис.14.2, 14.3 фор.14.3 стр.53-54)

2. Уравнение гармонического колебания. (Л.6 рис.6.4 фор.6.5,6.12 стр.18-19)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15

1. Принцип действия простейшего ДПТ. (Л.17 рис.16.2-16.4 стр.57)

2. Дать определение и записать формулу действующего значения переменного тока. (Л.7 начало лекции и фор.7.11 стр.20,22)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16

1. Назначение пускового сопротивления в схеме ДПТ независимого возбуждения. (Л.18 рис.7.3,7.4 фор.7.12-7.18 стр.22-23, и см.также Л.17 рис. 16.2-16.3 стр.57, знать 2-ой закон Кирхгофа Л.6 рис.6.3 фор.6.2 стр.17-18)

2. Векторная диаграмма тока и напряжения на индуктивности. (Л.6 рис.6.5 стр.20, Л.7 рис.7.6 стр.25)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17

1. Якорное регулирование скорости ДПТ. (Л.19 рис.18.1-18.2 фор.18.1-18.11 стр.63-65)

2. Векторная диаграмма тока и напряжения на емкости. (Л.6 рис.6.5 стр.20, Л.7 рис.7.8 стр.26)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18

1. Полюсное регулирование скорости ДПТ. Вид механической

характеристики. (Л.19 рис.18.1-18.3 фор.18.1-18.11 стр.63-65)

2. Реактивная мощность в цепях переменного тока. (Л.9 фор.9.1-9.15 стр.29-30)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

1. Реостатное регулирование скорости ДПТ. Вид механической

характеристики. (Л.19 рис.18.1,18.4 фор.18.1-18.11 стр.63-66)

2. Полная мощность в цепях переменного тока. Треугольник мощностей. (Л.9 рис.9.1 фор.9.1-9.16 стр.29-31)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20

1. Особенности эксплуатации трансформаторов тока. (Л.20 рис.19.1-19.2 фор.19.1-19.7 стр.67-69)

2. Соединение фаз по схеме Y. (Л.11 рис.10.3-10.5 фор.10.2-10.3 стр.35-37)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21

1. Основные принципы и мероприятия энергосбережения на предприятие. (Л.24 стр.80-82)

2. Соединения фаз по схеме треугольник. (Л.11 рис.10.6 фор.10.4 стр.37)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22

1. Принцип действия АД. (Л.15 рис.14.1 фор.14.1-14.2 стр.52-53, см.также Л.12 рис. 12.2-12.3 стр. 48)

2. Коэффициент трансформации трансформатора. (Л.12 фор.11.1-11.14 стр.39-41)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23

1. Принцип действия вентильного ГПТ. (Л.17 рис.16.1 стр.56, Л.16 фор.15.1 стр.55)

2. Потенциал электрического поля. (Л.3 рис.3.6 фор.3.4-3.6 стр.12)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 24

1. Принцип действия коллекторного ГПТ. (Л.16 рис.15.1 фор.15.1 стр.55)

2. КПД трансформатора. (Л.12 фор.11.1-11.14 стр.39-41)

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25

2. Конструкции роторов синхронной машины.   ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 26

Содержание раздела данной дисциплины по видам учебных занятий

Содержание лекций

Таблица 2

Номер раздела	Содержание лекционного курса	Часы
1 модуль 1-го семестра	Введение Лекция 1. Назначение курса «история электроэнергетики». Особенности обучения в ВУЗе (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №1). Раздел 1 Основные понятия теоретических основ электротехники. Однофазные цепи Лекция 1. Электрическая цепь. Схема замещения. Определения. Графическое изображение (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №2).(0,6-0,8 балла) Лекция 2. Электрический ток (понятия и определения). Основные характеристики электрического тока. Потенциал и напряженность электрического поля, разность потенциалов (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №3) (0,6-0,8 балла) Лекция З. Понятие об ЭДС. Напряжение (определение, единицы измерения). Идеализированные элементы электрической сети (активное сопротивление, индуктивность, емкость, источник ЭДС). Постоянные и мгновенные значения ЭДС (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №4 и №5) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
2 модуль 1-го семестра	Лекция 4. Направление ЭДС, тока и напряжения. 2-й закон Кирхгофа. Электрические цепи переменного тока (основные формулы и соотношения). Понятие частоты. Пример графического построения тока. Метод векторных диаграмм (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №6) (0,6-0,8 балла) Лекция 5. Понятие действующего значения переменного тока (основные соотношения). Связь между напряжением и током в цепях переменного тока (на активном сопротивлении, индуктивности, емкости) (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №7) (0,6-0,8 балла) Лекция 6. Активное, реактивное и полное сопротивления. Закон Ома для цепи переменного тока (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №8) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
3 модуль 1-го семестра	Лекция 7. Активная и реактивная мощность в цепях переменного тока (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №9) (0,6-0,8 балла) Раздел 2 Трехфазные электрические цепи. Основные величины трехфазных цепей Лекция 1. Трехфазные электрические цепи. Основные понятия и определения. Конструкция простейшей электрической машины (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №10) (0,6-0,8 балла) Лекция 2. Принцип действия синхронного генератора. Определения и понятия применяемые в трехфазных системах. Связь линейного и фазного напряжения. Построение векторных диаграмм. Соотношения между линейными и фазными токами. Соединение фаз синхронного генератора и нагрузки по схеме треугольник (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №11) (0,6-0,8 балла) Лекция 3 Мощность в 3-х фазных цепях переменного тока (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №11) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
	Итого по семестру
1 модуль 2-го семестра	Раздел 3 Силовые трансформаторы. Принцип действия конструкция. Основные величины характеристики и обозначения Лекция 1. Трансформаторы основные понятия. Конструктивная схема простейшего трансформатора. Принцип действия трансформатора. Коэффициент трансформации (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №12) (0,6-0,8 балла) Лекuия 2. Саморегулирование магнитного потока трансформатора. Трехфазные силовые трансформаторы (электрическая схема). Условные обозначения трансформатора. Потери активной мощности в трансформаторе (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №12) (0,6-0,8 балла) Лекция 3. Потери активной мощности в трансформаторе. Основные виды потерь (их физический смысл). Энергетическая диаграмма. КПД трансформатора, его изменения при изменении нагрузки. Условия максимального КПД (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №12) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
2 модуль 2-го семестра	Раздел 4 Электрические машины. Основные понятия и принцип действия Лекция 1. Классификация электрических машин. Основные понятия, базовые уравнения , лежащие в основе принципа действия электрических машин. Виды механических характеристик. Закон Ампера. Закон Фарадея. Определение направления силы Ампера и направления ЭДС. Электрические машины переменного тока. Конструктивное исполнение электрических машин. Условия создания ВМП неподвижными катушками (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №13 и №14) (0,6-0,8 балла) Лекция 2. Конструкции роторов электрических машин переменного тока (явнополюсные, неявнополюсные). Роторы асинхронных машин (короткозамкнутый ротор). Принцип действия АД с короткозамкнутым ротором. Однофазный АД. Преимущества и недостатки АД с короткозамкнутым ротором (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №14 и №15) (0,6-0,8 балла) Лекция 3. Электрические машины постоянного тока. Простейшая конструкция генератора постоянного тока простейшего типа. Вентильный генератор постоянного тока. Электрическая схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Назначение пускового сопротивления (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №16, №17 и №18) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
3 модуль 2-го семестра	Лекция 4. Основные уравнения ДПТ независимого возбуждения. Регулирование скорости (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №19) (0,6-0,8 балла) Раздел 5 Измерительные трансформаторы Лекция 1. Основные конструктивные узлы и схема включения трансформатора тока (ТТ). Условные обозначения ТТ. Особенности эксплуатации ТТ (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №20) (0,6-0,8 балла) Лекция 2. Основные конструктивные узлы и схема включения трансформатора напряжения. Условные обозначения ТН. Особенности эксплуатации ТН (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №20) (0,6-0,8 балла) Раздел 6 Основы энергосбережения Лекция 1. Энергетическая стратегия России на период до 2020г. Основные понятия и термины энергосбережения. Лекция 2. Основные мероприятия и принципы энергосбережения на предприятии (в тексте лекции – файл «Курс лекций» этот материал изложен в лекции №24) (0,6-0,8 балла)
Итого по модулю
Итого по семестру
	ИТОГО

 

Самостоятельная работа студентов

Проработка конспекта лекций.

Написание реферата.

 

Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ.

Технические средства обучения и контроля.

1. Электрическое сопротивление. 2. Последовательное соединение резистора и конденсатора. 3. Последовательное соединение резистора и катушки индуктивности.

Литература.

 

Основная литература для домашних занятий

1. История электротехники / Под ред. И.А. Глебова – М.: Издательство МЭИ, 1999. – ­524с.

2. Фильчаков П.Ф. Справочник по высшей математике. – Киев: Наукова Думка, 1973.

3. Ляшко И.И. и др. Справочное пособие по математическому анализу. Введение в анализ, производная, интеграл. – Киев: Вища шк., 1984.

4. Бутузов В.Ф., Крутицкая Н.Ч. Математический анализ в вопросах и задачах. М.: Высш. шк., 1984. .

5. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике: Учеб. пособие для студентов втузов. –

6-е изд., перераб. и доп. – М.: Интеграл-Пресс, 1997. – 554 с.

6. Фиргант Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики. Учеб. пособие для втузов.

– М.: Высш. шк., 1997.

7. Новодворская Е.М. Методика проведения упражнений по физике в вузе. – М.: Высш. шк., 1986.

8. Чертов А.Г., Воробьев А.А., Федоров М.Ф. Задачник по физике с примерами решения задач и справочными материалами. – М.: Высш. шк., 1983.

9. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. Ч.l, Ч.2. – М.: Высш. шк., 1999г.

10. Лунгу К.Н. и др. Сборник задач по высшей математике. Для 1 курса – М.: ООО Издательство «Айрис-пресс».

11. Лунгу К.Н. и др. Сборник задач по высшей математике. Для 2 курса – М.: ООО Издательство «Айрис-пресс».

12. Трофимова Т.И., З.Г.Павлова. Сборник задач по физике с решениями – М., 2003г.

Дополнительная литература

1. Веников В.А. Транспорт энергий. – М.: Знание, 1986.

2. Веников В.А., Журавлев В.Г., Филиппова Т.Л. Энергетика в современном мире. – ­М.: Знание, 1986.

3. Девинс Д. Энергия: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздвт, 1984. – 360 с.

4. Кадомцев Б. Б. Земное солнце «термояда». – М.: Знание, 1986.

5. Лидоренко Н.С., Стребцов Д. С. Нетрадиционная энергетика. – М.: Знание, 1986.

6. Народное хозяйство СССР в 1985 г. Статистический ежегодник. М.: Финансы и статистика, 1986.

7. Саркисов А. Л. Особенности энергетической программы СССР. – М.: Знание, 1986.

8. Старостин В.И. Введение в специальность "Электроснабжение промышленных предприятий". – Омск: Изд. ОмПИ, 1979. – 46 с.

9. Стырикович М.Л., Шпильрайн Э.Э. Энергетика, проблемы и перспективы. – М.: Знание, 1986.

10. Суэтин А.Н. Экологические проблемы и международное сотрудничество. – М.: Ниихимнефтемаш, 1990. – 84 с.

11. Ягодин Г. А. Экология в мире технологий. – М.: Знание, 1987.

12. Электроэнергетика России / Под ред. А.Ф. Дьякова. М.: Информэлектро, 1997.

13. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях: Справочно-методическое пособие / Авторы-составители: Г.Я. Вагин, Л.В. Дудников, Е.А. Зенютич, А.Б. Лоскутов, Е.Б. Солнцев; Под ред. С.К. Сергеева; – Н. Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2001. – 296 с.

14. Введение в энергосбережение: Учеб. пособие / Под ред. М.И. Яворского. Томск: Курсив плюс, 2000.

15. Качество электрической энергии. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. – 80с.

Периодическая литература для домашних занятий

1. Энергетик. НТФ «Энергопрогресс» за 2000 – 2001 г. (на каф. ЭсПП).

2. Новости электротехники за 2001 г. (на каф. ЭсПП).

3. Энергетика региона за 2000 – 2001 г. (на каф. ЭсПП).

4. Электричество за 2002 г.

5. Электрические станции за 2001 – 2002 г. (на каф. ЭсПП).

6. РЖ Электротехника за 2002 г.

7. РЖ Энергетика за 2001 г.

8. РЖ Охрана окружающей среды за 2000 – 2001 г.

9. РЖ Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии за 2000 – 2001 г.

10. Промышленная энергетика за 2000 – 2001 г.

11. Гидротехническое строительство за 2000 – 2002 г.

12. «Возобновляемая энергия». Ежеквартальный информационный бюллетень.

 

Разработчик, д.т.н., профессор кафедры ЭсПП /В.Н. Горюнов/

Зав. кафедрой ЭсПП /В.Н. Горюнов/