Учебно-методическое обеспечение реализации технологии контекстного обучения
Министерство образования и науки РТ
ГАОУ ДПО «Институт развития образования»
ГАПОУ «Казанский энергетический колледж»
Учебно-методическое обеспечение реализации технологии контекстного обучения
Методические рекомендации
Преподаватель
Сумарокова Юлия Борисовна
Казань 2016
Аннотация
Методическая разработка раскрывает содержание учебно-методического обеспечения реализации технологии контекстного обеспечения в рамках реализации профессионального модуля «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» при обучении специальности среднего профессионального образования 13.02.03 Электрические станции, сети и системы. Разработка направлена на совершенствование методов преподавания в целях повышения качества образовательного процесса. Данная методическая разработка может быть рекомендована к использованию преподавателями междисциплинарных курсов профессиональных образовательных организаций энергетического профиля.
Содержание
Введение………………………………………………………………………4
Особенности контекстного обучения при реализации образовательных
программ СПО по специальностям энергетического профиля………7
1.1 Виртуальные лабораторные работы……………………………………7
1.2 Производственные ситуации…………………………………………..10
1.3 Организация внеаудиторной самостоятельной работы………………18
1.4 Курсовое проектирование………………………………………………21
1.5 Дипломное проектирование…………………………………………….23
1.6 Заключение……………………………………………………………....26
1.7 Список использованных источников…………………………………..27
Приложения………………………………………………………………….28
Введение
Педагогический коллектив ГАПОУ «Казанский энергетический колледж» работает над реализацией методической темы «Обеспечение подготовки компетентных специалистов в соответствии с требованиями инновационного развития образования и потребностями энергетической отрасли региона». Важнейшей педагогической проблемой, решаемой в рамках единой методической темы является поиск эффективных форм организации учебного процесса, совершенствование методов преподавания в целях повышения качества образования.
Известно, что одна из проблем профессиональной подготовки специалистов связана с противоречием между теоретическим предметным характером обучения и практическим межпредметным характером профессиональной деятельности. Анализ качества подготовленности специалистов свидетельствует о том, что выпускники профессиональных образовательных организаций не всегда способны перенести в практическую деятельность и использовать в ней теоретические знания. Совершенствование профессиональной практической подготовки предполагает, во-первых, обеспечение ее полноты (практической подготовки к выполнению всех основных профессиональных функций), во-вторых, ее целостности (готовности к выполнению не только отдельных операций, но и целостной деятельности от начального этапа до анализа результатов). Для повышения качества готовности специалистов к практической профессиональной деятельности целесообразно использование деятельностных технологий, в частности технологии знаково-контекстного обучения.
В контекстном обучении, как и в традиционном обучении, учебный материал предъявляется в виде учебных текстов как знаковых систем (отсюда «знаково-контекстное обучение») и по-прежнему выступает как информация, которую нужно усвоить. Но отличительная особенность контекстного обучения в том, что за этой информацией, которая структурирована преимущественно в виде задач и проблемных ситуаций, просматриваются реальные контуры будущей профессиональной деятельности (отсюда знаково-контекстное обучение).
Понятие «контекст» является смыслообразующей категорией в теории знаково-контекстного обучения, в технологии же обеспечивает уровень личностного включения обучающегося в процессы познания и овладения профессиональной деятельностью. Концепция знаково-контекстного обучения требует иного осмысления логики процесса обучения при подготовке специалистов среднего звена в колледже энергетического профиля.
В процессе обучения выделяются три базовые формы деятельности обучаемых (методы обучения) и множество переходных от одной базовой формы к другой.
К базовым формам деятельности относятся:
• учебная деятельность академического типа (собственно учебная деятельность — лекции, семинарские занятия, самостоятельная работа);
• квазипрофессиональная деятельность (моделирование профессиональной деятельности, игровые формы занятий, уроки-конференции и т.п.);
• учебно-профессиональная деятельность (научно-исследовательская работа, производственная практика, учебное проектирование).
В качестве переходных от одной базовой формы к другой выступают различные формы:
• лабораторно-практические занятия;
• имитационное моделирование (виртуальные лабораторные работы);
• решение технологических задач;
• анализ конкретных производственных ситуаций;
• учебная практика.
Все это в своем системном качестве составляет технологию знаково-контекстного (контекстного) обучения. Такая технология позволяет преодолеть одно из ярких противоречий профессионального образования — формы организации учебно-познавательной деятельности студентов неадекватны формам профессиональной деятельности специалистов.
Ведущими формами и методами в технологии знаково-контекстного обучения выступают активные методы, они воссоздают не только предметное, но и социальное содержание будущей профессиональной деятельности. Предметный контекст профессиональной деятельности связан с формированием профессионального мышления, компетентных практических действий специалиста (профессиональных компетенций). Социальный контекст предполагает наличие умений социального взаимодействия и общения, совместного принятия решений, коллективной мыследеятельности и т. п. (общих компетенций).
Особенности контекстного обучения при реализации образовательных программ СПО по специальностям энергетического профиля
В процессе подготовки будущих техников-электриков по специальности 13.02.03 Электрические станции, сети и системы в междисциплинарном курсе «Техническое обслуживание электрических станций, сетей и систем» в рамках реализации концепции знаково-контекстного обучения применяются как базовые, так и переходные от одной базовой формы к другой формы деятельности обучающихся. Примерами могут являться следующие формы: выполнение виртуальных лабораторных работ, решение производственных ситуаций, выполнение самостоятельной работы, выполнение курсовых и дипломных проектов реальных энергообъектов, выполнение научно-исследовательских дипломных проектов. Именно использование этих форм деятельности обучающихся позволяет наиболее эффективно формировать профессиональный контекст и постепенно насыщать учебный процесс элементами будущей профессиональной деятельности.
Виртуальные лабораторные работы
При подготовке будущего специалиста-энергетика необходимо учитывать важную особенность электроэнергетического производства, которой является непрерывность, бесперебойность и абсолютное совпадение во времени процессов производства и потребления электрической энергии. В связи с этим возникает проблема визуализации происходящих физических и механических процессов, когда студентам практически невозможно заглянуть внутрь бака силового трансформатора, снять кожух с работающего синхронного генератора, увидеть образование электрической дуги между дугогасительными контактами выключателя на реальных энергообъектах, находящихся под высоким напряжением, опасным для жизни.
Применение информационных технологий позволяет решать эту проблему и открывает новые возможности использования компьютера не только как источника учебной информации, но и в качестве наглядного пособия, тренажера, средства диагностики и контроля режимов работы основного и вспомогательного электрооборудования, повышая при этом уровень и качество усвояемости учебного материала и делая его более наглядным.
Использование информационно-коммуникационных технологий в форме выполнения виртуальных лабораторных работ позволяют не только сформировать профессиональные компетенции в соответствии с требованиями ФГОС, но и расширить соответствующий им перечень знаний и умений. В Таблице 1 приведен сравнительный анализ формируемых умений в соответствии с требованиями ФГОС в рамках реализации программы профессионального модуля ПМ 01 «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» и формируемые умения с применением компьютерной обучающей среды Lab View.
Таблица 1.
Практическое применение информационно-коммуникационных технологий при формировании у студентов профессиональных умений
ФГОС Раздел ПМ
Умения Умения + ИКТ
выполнять осмотр, проверять работоспособность, определять повреждения и оценивать техническое состояние электрооборудования;
обеспечивать бесперебойную работу электрооборудования станций, сетей;
выполнять работы по монтажу и демонтажу электрооборудования;
-выполнять осмотр с применением видеоматериалов c проигрывателями Media Player Classic, Windows Media, проверять работоспособность с помощью компьютерного моделирования в среде программирования Lab View, определять повреждения и оценивать техническое состояние электрооборудования с помощью компьютерной диагностики среде программирования Lab View;
- обеспечивать бесперебойную работу электрооборудования станций, сетей с помощью компьютерных тренажеров в среде программирования Lab View;
- выполнять работы по монтажу и демонтажу электрооборудования с помощью поэтапной компьютерной сборки оборудования в среде программирования Lab View;
проводить испытания и наладку электрооборудования;
восстанавливать электроснабжение потребителей;
составлять технические отчеты по обслуживанию электрооборудования;
проводить контроль качества ремонтных работ;
проводить испытания отремонтированного электрооборудования;
-проводить испытания и наладку электрооборудования с моделированием электрических испытаний в среде программирования Lab View;
-восстанавливать электроснабжение потребителей методом моделирования аварийных ситуаций в среде программирования Lab View;
-составлять технические отчеты по обслуживанию электрооборудования с использованием текстовых программ Word, Ехсеl и электронной системы нормативно-технической документации Техэксперт;
-проводить контроль качества ремонтных работ при помощи виртуальных измерительных приборов и компьютерного тестирования в среде программирования Lab View;
-проводить испытания отремонтированного электрооборудования с моделированием испытаний в среде программирования Lab View.
Из таблицы наглядно видно, как при освоении программы профессионального модуля студенты совершенствуют свои знания и умения, а также развивают компьютерную грамотность и учатся использовать в своей учебной деятельности один из наиболее мощных современных универсальных инструментов – компьютер, совершенствуя свои профессиональные компетенции.
Выполнение виртуальных лабораторных работ предполагает высокий уровень самостоятельности студентов на занятии. Для эффективной организации самостоятельной работы по каждой лабораторной работе разрабатываются методические указания по их выполнению. Образец методических указаний по выполнению лабораторной работы приведен в Приложении 1.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что именно сочетание компетентностного и междисциплинарного подходов с информационно-коммуникационными технологиями для организации учебной аудиторной и внеаудиторной самостоятельной деятельности студентов при изучении разделов ПМ 01 «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» способствует оптимизации, актуализации и систематизации получения знаний, умений и навыков, а также развитию творческой профессиональной деятельности будущего техника-электрика. Производственные ситуации
Целью использования ситуационных задач в обучении профессии является более полное формирование профессиональных и общих компетенций на основе репродуктивно-творческого подхода к обучению.
Источником содержания практического обучения является профессиональная деятельность специалиста, а точнее, состав профессиональных задач, которые составляют содержание профессиональной деятельности. Таким, образом, источником содержания производственных ситуационных задач в обучении являются реальные профессиональные ситуации, возникающие при работе в электроустановках.
Ситуационная задача представляет собой результат рефлексии профессионального опыта специалиста. Для создания ситуационной задачи необходима определенная последовательность, при которой обучающиеся смогут самостоятельно справиться с искусственно смоделированной производственной ситуацией, в процессе решения таких задач формируются профессиональные навыки, уверенность в своих знаниях, накапливается профессиональный опыт.
Так как в процессе решения задачи учащийся работает самостоятельно, используя инструкцию преподавателя, то он получает более качественные знания. Благодаря подробной инструкции и четкому алгоритму действий, обучающиеся могут самостоятельно справиться с профессиональной задачей, что повышает самооценку и стимулирует к последующему обучению. Задания в виде производственных ситуаций используются как для формирования компетенций, так и для проверки сформированности профессиональных и общих компетенций.
Основная задача ситуационного обучения заключается в том, чтобы детально и подробно отразить реальную ситуацию производственного процесса.
По сути дела, ситуационная задача создает практическую модель производственной ситуации. При этом учебное назначение такой ситуационной задачи может сводиться к закреплению знаний, умений и навыков поведения (принятия решений) обучающихся в данной ситуации. Такие ситуационные задачи должны быть максимально наглядными и детальными. Главный их смысл сводится к обретению способности к профессиональной деятельности.
Хотя каждая ситуационная задача несет обучающую функцию, степень выраженности всех оттенков этой функции в различных ситуациях различна. Поэтому ситуационная задача с доминированием обучающей функции отражает реальность не один к одному.
Во-первых, ситуационные задачи отражают типичные ситуации, которые возникают наиболее часто и с которыми придется столкнуться будущему специалисту в процессе своей профессиональной деятельности.
Во-вторых, в учебной ситуационной задаче на первом месте стоят учебные и воспитательные задачи, что предопределяет значительный элемент условности при отражении в нем реальности. Ситуация, проблема и сюжет здесь не реальные, практические, а такие, какими они могут быть в жизни. Они характеризуются искусственностью, «сборностью» из наиболее важных и правдивых производственных ситуаций. Такая ситуационная задача мало дает для понимания конкретного фрагмента действительности. Однако она обязательно формирует подход к такому фрагменту, позволяет видеть в ситуациях типичное и предопределяет способность анализировать посредством применения аналогии.
Образовательный процесс во всем многообразии выступает источником сюжета, проблемы и фактологической базы ситуационной задачи. Другим источником выступает содержание педагогического образования, которое определяет цели и задачи обучения и воспитания. Выделенные выше источники ситуационных задач следует называть базовыми, или первичными, поскольку они определяют наиболее значимые факторы воздействия на ситуации. Вместе с тем можно выделить и вторичные источники формирования ситуационных задач, которые носят производный характер от базовых источников. Среди них выделяются:
1. Учебная литература, которая может подсказывать идеи, а в ряде случаев определять сюжеты ситуационных задач.
Эффективное использование фрагментов из специальной литературы могут сделать ситуационную задачу, интересной, динамичной, хорошо усваиваемой.
Фрагменты из аналитических обзоров электроэнергетики, включение в ситуационные задачи оперативной информации из средств массовой информации значительно актуализирует ситуацию, повышает к ней интерес со стороны обучающихся.
2. Материал из повседневной жизни.
Обучающиеся чувствуют себя увереннее, если они хорошо знают среду и контекст, в котором происходят события, описанные в ситуационных задачах. Преподаватель также чувствует себя увереннее, организуя обсуждение ситуаций, которые базируется на актуальном для обучающихся материале.
3. Научность и строгость ситуационным задачам придают статистические материалы. При этом данные материалы могут играть роль средства для оценки ситуации, а могут выступать в качестве материала для расчета показателей, которые наиболее существенны для понимания ситуации.
При использовании статистических материалов учащемуся необходимо осмыслить эти материалы, ответив на несколько вопросов: «Какую роль играют эти материалы в характеристике ситуации?», «Что в самих материалах непосредственно характеризует ситуацию?», «Как рассчитываются или выделяются эти характеристики?» и т.д.
Статистические материалы размещают либо в самом тексте описания ситуации, либо в приложении.
4. Материалы к ситуационным задачам можно получить посредством анализа научных статей, монографий и научных отчетов, посвященных той или иной проблеме.
Произведения науки придают ситуационным задачам большую строгость и корректность. Наиболее интересные научные публикации помогут выполнять в ситуационной задаче две функции: первая заключается в том, что научные публикации и их фрагменты могут выступить составляющими задачи, вторая – в том, что они могут быть включены в список литературы, необходимой для анализа и понимания ситуации.
5. Источником содержания для ситуационных задач является глобальная сеть Интернет с ее огромными информационными ресурсами. Этот источник отличается значительной масштабностью, гибкостью и оперативностью.
Применение ситуационных задач в профессиональном обучении выдвигает на первый план проблему их конструирования в соответствии с научными принципами.
Заметим, что в науке выделяются два термина «проектирование» и «конструирование». Под проектированием понимается процесс создания модели, проекта той или иной системы. Под конструированием понимается обычно создание действующей конструкции этой модели.
По отношению к построению ситуационных задач как специфических интеллектуальных продуктов, представляющих собой тексты, эти термины различаются лишь тем, что проектирование предполагает процедуры обдумывания проектируемых ситуаций, а конструирование – это само написание ситуационных задач, т.е. воплощение проекта в текст, к которому предъявляются определенные требования.
Проектирование и конструирование ситуационных задач представляет собой довольно сложный процесс. Для того чтобы создать ситуационную задачу, необходимо, прежде всего, сформулировать требования.
Ситуационная задача должна быть:
Реальной историей.
Отражать реальную проблему.
Содержать четкое описание ситуации.
Позволять оценить принятые решения.
Быть короткой.
Содержать необходимую дополнительную статистическую информацию.
Решение ситуационных задач позволяет выявить уровень знания материала и развивает у учеников навыки использования знаний в конкретной ситуации. Решение задач может быть принято устно или письменно. Способы задания и решения ситуационных задач могут быть различными:
1. Предлагается конкретная ситуация, дается несколько вариантов ответов, ученик должен выбрать только один – правильный.
2. Предлагается конкретная ситуация, дается список различных действий, и ученик должен выбрать правильные и неправильные ответы из этого списка.
3. Предлагаются 3-4 варианта правильных действий в конкретной ситуации, ученик должен выстроить эти действия по порядку очередности и важности (проранжировать ответы).
4. Предлагается условие задачи без примеров ответов правильных действий, ученик сам ищет выход из сложившейся ситуации.
5. По пройденному материалу индивидуально каждому ученику предлагается ответить по карточкам, состоящим из 5-8 различных задач.
6. Предлагается карточка с нарисованной на ней ситуацией, ученик должен дать характеристику и анализ этой ситуации.
7. Предлагается заметка, статья из газеты, видеоматериал из средств массовой информации или сети Интернет об авариях, несчастных случаях в электроэнергетике. При анализе ситуации ученик должен обратить внимание на характер, причины, последствия, а также на материальные и человеческие потери в конкретной ситуации.
Учитывая специфику профессионального образования, необходимо уделять внимание развивающим целям, направленным на формирование у обучающихся умений осуществлять последовательные умственные действия: сравнивать, анализировать, выделять главные и второстепенные признаки, обобщать по признаку, соотносить по смыслу, координировать мыслительный процесс в соответствии с поставленной задачей (развитие сферы познавательной деятельности, развитие эмоционально-волевой сферы).
На основании изучения опыта создания ситуационных задач можно составить список требований, представленный в Таблице 2.
Таблица 2
Требование к ситуационной задаче Развернутая характеристика
Фабула, история Реальная, интересная, жизненная
Конфликт Напряженность, психологичность, неоднозначность, профессиональность
Проблема Сложность и скрытый характер проблемы
Действия Многовариантность, реальность, напряженность
Персонажи Обладают выраженными личностными качествами
Концепция Должна быть основой ситуационной задачи
Решения Возможность принятия решений, их многовариантность, неоднозначность
Опыт Концентрируется в содержании
Информация Информативность и многоплановость
Объем Краткость
Обучающиеся, скорее всего, будут отдавать предпочтение интересности, многоплановости ситуационной задачи, напряженности ее фабулы, а преподаватели ориентироваться на ее информативность, концепцию, богатство опыта. По отношению к конструированию ситуационных задач в практике сложились два подхода: творческий и технологический.
Согласно творческому подходу создание ситуационной задачи представляет собой творческий процесс, который не поддается полной алгоритмизации.
Вторая позиция оказывается более жесткой. Она предполагает разработку некоторой технологической схемы, своеобразного технологического процесса, реализация которого и обеспечивает создание ситуационной задачи.
Каждый из этих подходов имеет достоинства и недостатки. Творческий подход заставляет рассматривать создание ситуационных задач как творческий процесс построения оригинальных методических материалов, которые могут применяться регулярно в процессе обучении. Технологический подход предполагает создание простых ситуационных задач, без которых трудно представить себе реальный образовательный процесс. Таким образом, тот и другой подходы имеют право на жизнь.
Творческие аспекты ситуационного обучения довольно многообразны. Они пронизывают и создание, и решение ситуационных задач. Под творчеством мы понимаем нетрадиционное, новаторское решение задачи.
Ситуационное обучение в творческом аспекте представляет собой сложные и многоплановые процессы генерирования знания. От научного творчества творческие процессы ситуационного обучения отличаются тем, что знание здесь не является принципиально новым, хотя не исключает того, что учащимся может быть предложено оригинальное решение проблемы. Творчество складывается из множества частных открытий и озарений для отдельных обучающихся, открытие педагога относительно понимания им обучающихся, для всех обучающихся, когда завершается анализ ситуации и становится понятным проблема и пути решения ситуационной задачи. Следует отметить что, творческое содержание ситуационных задач определяется также творческим содержанием интегрированных в них методов аналитической деятельности и методов и форм обучения. Методы аналитической деятельности выступают средством, а методы и формы обучения способами организации учебной деятельности.
В процессе преподавания междисциплинарного курса «Техническое обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» делается упор на технологический подход при составлении заданий для ситуационного обучения. Это обусловлено особенностями и спецификой энергетического производства, которое требует от будущих специалистов энергетической отрасли прежде всего соблюдения правил охраны труда и техники безопасности при обслуживании электрооборудования электростанций и подстанций, четких формулировок при отдаче распоряжений на производство работ и отработанных алгоритмов действий по производству оперативных переключений и ликвидации аварий в электроустановках.
Образцы производственных ситуаций по МДК 01.01 «Техническое обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» приведены в Приложении 2.
Организация внеаудиторной самостоятельной работы
Неаудиторная самостоятельная работа как форма учебной деятельности, согласно требованиям ФГОС СПО, является важнейшим элементом образовательного процесса. Но, при организации самостоятельной работы преподаватель, сталкивается с рядом проблем – это отсутствие у студентов достаточной базовой подготовки для самостоятельного изучения материала. Поэтому, прежде чем приступить к конкретному планированию самостоятельной работы необходимо определить, как создать условия для повышения уровня мотивации студентов к выполнению самостоятельной работы.
Процесс самостоятельной работы студента неосуществим, если студент несамостоятелен в учебной деятельности, формирование способности к саморазвитию немыслимо без наличия навыков самостоятельно находить, отбирать, анализировать информацию, самостоятельно тренировать память, речевые умения и т.д., корректировать свое поведение и стратегию обучения в соответствии с полученным опытом, восстанавливать эмоциональные и физические силы, работать в коллективе, создавать межличностные контакты.Что бы помочь студентам в организации внеаудиторной самостоятельной работы, научить их систематизировать, теоретические знания и практические умения, были разработаны методические указания по междисциплинарному курсу «МДК 01.01. Техническое обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем», которые соответствуют требованиям ФГОС СПО подготовки специалистов по специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы» (Приложение 3).
Самостоятельная работа студентов организуется через следующие виды деятельности:
1.Составление таблиц. При работе с информационным текстом можно использовать метод составления таблиц.
- При составлении таблицы необходимо выделить главное в теме.
- Определить критерии / параметры для сравнения / анализа (они могут быть количественные или качественные).
- Четко и кратко заполнить таблицу.
- Сделать вывод.
Таблица помогает систематизировать информацию, проводить параллели между явлениями, событиями или фактами. Данные таблицы помогают увидеть не только отличительные признаки объектов, но и позволяют быстрее и прочнее запоминать информацию.
2.Реферирование (от латинского referre - докладывать, сообщать) - краткое изложение содержания одного или нескольких источников, раскрывающее определенную тему. Подготовка к реферату требует глубокого знания аспектов изучаемой проблемы и вопроса, умение обстоятельно их анализировать.
Студент при написании реферата решает три задачи: во-первых, изучает отобранный материал, во-вторых, анализирует его и, в-третьих, излагает свои мысли по этому поводу. Это самостоятельная научно-исследовательская работа, а не простой конспект нескольких книг или конструирование нескольких фрагментов интернетовских текстов. В реферате автор раскрывает суть исследуемой проблемы, приводит различные точки зрения, а также собственные взгляды на нее. При этом стоит заметить, что многие крупные научные результаты возникли из попыток всего лишь привести в порядок известный материал.
3.Создание презентаций с использованием мультимедиа технологии (MS PowerPoint).
Мультимедиа презентация - это уникальный и самый современный на сегодняшний день способ представления информации. Это программный продукт, который может содержать текстовые материалы, фотографии, рисунки, слайд-шоу, звуковое оформление и дикторское сопровождение, видеофрагменты и анимацию, трехмерную графику. Основным отличием презентаций от остальных способов представления информации является их особая насыщенность содержанием и интерактивность, т.е. способность определенным образом изменяться и реагировать на действия пользователя.
Мультимедиа технологии позволяют:
- систематизировать, закреплять и расширять теоретические знания и практические навыки, в том числе с использованием специальной литературы;
- развивать познавательные способности и активность студентов;
- формировать самостоятельность мышления,
- способность к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
- стимулировать интерес к исследовательской работе;
- формировать ключевые компетенции, а именно: углублять эрудицию и кругозор студентов, способствовать освоению ими информационных технологий, развивать лидерские качества, чувства коллегиальности и преемственности, прививать чувство ответственности.
Необходимо подчеркнуть, что использование мультимедиа презентаций при организации самостоятельной работы позволяет повысить мотивацию и вовлечь студентов в самостоятельный процесс обучения, что особенно важно для развития их логического мышления правильно строить свое выступление, развивает ораторские качества. Это позволяет им научиться выражать свои мысли.
Студент, выступающий субъектом деятельности в процессе системного подхода при выполнении и организации, а также контроле выполнения, самостоятельной работы, повышает уровень внутренней мотивации к обучению. Самостоятельная работа активизирует самостоятельное творчество учащегося, поскольку выстраивается преподавателем с учетом его особенностей и интеллектуальных знаний, оказывает влияние на формирование основ профессиональных качеств личности, поскольку выступает средством формирования способности к самореализации, самоконтролю, самоанализу.
Таким образом, самостоятельная работа рассматривается как один из путей к профессиональной карьере, которая формирует профессиональную самостоятельность и мобильность выпускников, а задача преподавателей колледжа, правильно ее организовать.
Курсовое проектирование
Курсовой проект междисциплинарному курсу «Проектирование электрооборудования электрических станций, сетей и систем» является первой самостоятельной работой обучающихся, где они впервые должны обобщить полученные знания и применить их при решении технических задач. В тоже время, курсовой проект является завершающим этапом изучения данного междисциплинарного курса и готовит обучающихся к дальнейшему, более сложному этапу – дипломному проектированию.
Цели курсового проектирования:
Освоение правил оформления документов в соответствии с комплексом государственных стандартов Единой Системой Конструкторской Документации (ЕСКД).
2. Освоение профессиональных компетенций (ПК) в соответствии с рабочей программой профессионального модуля ПМ 01 «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем»:
ПК 1.1. Проводить техническое обслуживание электрооборудования.
ПК 1.5.Оформлять техническую документацию по обслуживанию электрооборудования.
Для выполнения обучающимся предлагается два основных вида курсового проекта:
Расчётно-графический. В его состав входит расчетная часть: выполненное задание и пояснительная записка к решению, а также графическая часть. Проект рассчитан на закрепление и применение полученных в процессе учебной деятельности навыков.
Научно-исследовательский. Это более сложный вид курсового проекта. В процессе выполнения работы студент выполняет два типа операций: поиск и исследование темы и применение полученных знаний. Работа рассчитана на инициативу студента. Тема такого курсового проекта может быть индивидуальной.
Задания для выполнения курсовых проектов выдаются в соответствии утвержденной тематикой, а процесс выполнения курсового проекта производится в соответствии с графиком проведения консультаций курсового проектирования.
Выполняя курсовые и дипломные проекты, студенты, обучающиеся по целевому направлению от энергопредприятий, связывают темы своих проектов с реальными энергообъектами (Нижнекамская ГЭС, Нижнекамская ТЭЦ, Казанская ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3, Буинские электрические сети), на которых им предстоит трудиться в скором будущем. В процессе проектирования знакомятся с электрическими схемами и оборудованием, установленным на энергоообъектах, выполняют проекты по их реконструкции и модернизации с применением современного электрооборудования. Разрабатывают специальную часть проектов по согласованию с будущими работодателями (ООО «ИНВЭНТ», ООО «КЭР-Холдинг», ООО «Жилэнергосервис», ООО «Гидроэлектромонтаж»). Проектируют новые типы закрытых электроустановок в соответствии с требованиями ОАО «Сетевая компания».
Существует практика открытых защит лучших дипломных проектов на базе предприятия Казанских электрических сетей (ОАО «Сетевая компания») и Казанской ТЭЦ-1 (ОАО «Генерирующая компания») с присутствием представителей от этих компаний, а также на базе «Казанского энергетического колледжа» с присутствием представителей от предприятий - работодателей (ООО «ИНВЭНТ», ООО "Таткабель", ООО «КЭР-Холдинг»). В результате такого плодотворного взаимодействия и сотрудничества с энергопредприятиями многие выпускники успешно трудоустраиваются в энергетическую отрасль.
Образец задания на курсовой проект приведен в Приложении 4.
Дипломное проектирование
Дипломное проектирование — это завершающий этап в обучении студентов колледжа. Целью дипломного проектирования является закрепление и расширение теоретических и практических знаний студента, который должен показать способность и умение применять теоретические положения изучаемых в колледже дисциплин и передовые достижения науки и техники в области энергетики; грамотно, самостоятельно и творчески решать задачи; четко и логично излагать свои мысли и решения; анализировать полученные результаты и делать необходимые выводы. Наибольший интерес представляет собой реальное дипломное проектирование. Реальное дипломное проектирование — это самостоятельная комплексная творческая работа, в ходе выполнения которой студенты решают конкретные производственные задачи.
Дипломные проекты, имеющие конкретное практическое применение, или такие, внедрение которых возможно в будущем, имеют большое практическое и воспитательное значение для обучения специалистов. В реальном дипломном проекте объединяются творческие идеи студентов и преподавателей. Кроме этого, решается еще ряд задач:
- применение новых прогрессивных технологий и инструментов, современных материалов способствует качественной подготовке специалиста, успешно конкурирующего на рынке труда;
- эстетическое воспитание студентов приводит к формированию вкуса, стиля будущих специалистов, прививает навыки культуры труда;
- укрепляется имидж колледжа.
Реальная выпускная квалификационная работа может выполняться как одним студентом, так и группой студентов. Тематика выпускных квалификационных работ предлагается предприятием, организацией или учебным заведением в форме дипломного проекта или дипломной работы. Выпускная квалификационная работа должна иметь актуальность, новизну, практическую значимость и выполняться по заказу предприятий, организаций или образовательных учреждений. Темы выпускных квалификационных работ должны отвечать современным требованиям развития науки, техники, производства, экономики.
Рекомендуемые формы реального дипломного проектирования:
1. Изготовление действующих макетов, стендов.
2. Модернизация и усовершенствование существующего оборудования (макета).
3. Разработка и внедрение в учебный процесс компьютерных обучающих программ.
4. Технология работы подразделений с созданием видеофильмов.
Рекомендуемые темы реального дипломного проектирования:
1. Реконструкция электрической части действующих электроустановок.
2.Технология работы электростанций (цехов станций) с использованием производственных данных текущего (предыдущего) года.
3.Организация работы структурного подразделения (электрической станции, электрической сети).
4.Оборудование участка электрической станции (подстанции, сети) устройствами_________.
5. Изготовление наглядных пособий.
Одной из основных форм реального проектирования является научно-исследовательская выпускная квалификационная работа (ВКР), задачей которой является развить у обучающегося следующие умения: - вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий;
- формулировать и решать задачи, возникающие в ходе выполнения научно- исследовательской работы;
- выбирать необходимые методы исследования (модифицировать существующие, разрабатывать новые методы), исходя из задач конкретного исследования (по теме ВКР или при выполнении заданий руководителя дипломного проектирования);
- применять современные информационные технологии при проведении научных исследований;
- обрабатывать полученные результаты, анализировать и представлять их в виде законченных научно-исследовательских разработок (отчета по научно-исследовательской работе, тезисов докладов, научной статьи, практиориентированнного проекта, ВКР.Структура реального дипломного проектирования включает в себя: введение, в котором раскрывается актуальность и значение темы, формулируются цели и задачи работы. Затем следует основная часть, которая обычно состоит из двух разделов: в первом разделе содержатся теоретические основы разрабатываемой темы, а вторым разделом является практическая часть, которая представлена расчётами, графиками, таблицами, схемами и т. п. В завершении дипломного проекта должно быть написано заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможностей практического применения материалов выпускной квалификационной работы. Обязательно наличие списка используемой литературы и при необходимости приложений к дипломному проекту.
По содержанию реальный дипломный проект может носить конструкторский или технологический характер. По структуре дипломный проект состоит из пояснительной записки и практической части.
Практическая часть дипломного проекта как конструкторского, так и технологического характера должна быть представлена чертежами, схемами, графиками, диаграммами и другими изделиями или продуктами творческой деятельности в соответствии с выбранной темой.
Студент разрабатывает и оформляет дипломный проект в соответствии с требованиями ЕСТД и ЕСКД.
При оценке дипломного проекта следует отметить теоретическую, практическую значимость и актуальность работы, наглядность и аргументированность её защиты, качество оформления.
Образцы заданий на дипломное проектирование приведены в Приложении 5.
Заключение
Рассмотренные формы обучения в рамках реализации технологии знаково-контекстного обучения являются наиболее эффективными формами организации учебного процесса. Каждая из рассмотренных технологий обучения в частности и все они в совокупности способствуют совершенствованию профессиональной практической подготовке выпускников энергетического колледжа. Эффективность применения данных технологий обучения и хороший уровень овладения профессиональными компетенциями подтверждается высокими результатами обучающихся при выполнении заданий квалификационных экзаменов по ПМ 01 «Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем» и прохождении государственной итоговой аттестации выпускников по специальности 13.02.03 Электрические станции, сети и системы.
Построение учебного процесса на базе технологии контекстного обучения позволяет максимально приблизить содержание и процесс учебной деятельности студентов к их дальнейшей профессии. В разнообразных формах учебной деятельности постепенно как бы прорисовывается содержание будущей специальности, что позволяет эффективно осуществлять общее и профессиональное развитие будущих выпускников. Таким образом, решается одна из важнейших проблем профессиональной подготовки специалистов связанная с противоречием между теоретическим предметным характером обучения и практическим межпредметным характером профессиональной деятельности.
Список использованных источников:
Вербицкий А.А. Компетентностный подход и теория контекстного обучения.- М.: ИЦ ПКПС.- 2004.
Малыгин Е.Н., Краснянский М.Н., Карпушкин С.В. и др. Новые информационные технологии в открытом инженерном образовании: Учебное пособие. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2003.
Пейч Л.И., Точилин Д.А., Поллак Б.П. LabVIEW для новичков и специалистов.- М.: Горячая линия- Телеком, 2004.
Куличенко А. И., Мамченко Т. В., Куличенко С. В. Анализ производственных ситуаций — один из способов повышения качества подготовки будущего специалиста // Молодой ученый. — 2013. — №12.
Колобков, В.Ф. Самостоятельная учебная работа как фактор социально-профессиональной адаптации студентов [Текст]/ В.Ф. Колобков // Среднее профессиональное образование. – 2007. - № 2.
Кизим Н. Ф., Цыцора В.Я. Инновации в курсовом проектировании. // Высшее образование в России.-2009.- №12.
Нечеухина Ж. В. Дипломное проектирование: учебно-методическое пособие / Ж. В. Нечеухина. Курган: Изд-во Кург. гос. ун-та, 2007.
Бородина Н. В. Проектирование и организация технологии обуче- ния: учебное пособие / Н. В. Бородина, М. В. Горонович, Е. С. Самойлова. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-ред. ун-та, 2006.
Приложение 1.
Лабораторная работа №1.
Тема: Изучение режимов работы нейтрали.
Время проведения: 2ч.
Цель работы – изучить глухо заземленный, изолированный, резонансно заземленный и эффективно заземленный режимы работы нейтрали электрических сетей.
План работы
Изучить теоретические сведения.
Смоделировать с помощью виртуального интерфейса в программе Lab View нормальный режим работы сети с изолированной нейтралью, а затем режим короткого замыкания при поочередном замыкании фаз А, В, С.
Смоделировать с помощью виртуального интерфейса в программе Lab View нормальный режиме работы сети с компенсированной нейтралью и режим короткого замыкания при замыкании фазы А на землю.
Смоделировать с помощью виртуального интерфейса в программе Lab View нормальный режим работы сет с глухозаземленной нейтралью, а затем режим короткого замыкания при поочередном замыкании фаз А, В, С.
Составить отчет по лабораторной работе.
Ответить на контрольные вопросы.
Пройти компьютерное тестирование.
Теоретические сведения
Нейтраль – общая точка обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.
Режим работы нейтрали определяется видом ее связи с землей. Различают следующие режимы работы нейтрали:
- глухозаземленная нейтраль – нейтраль присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление;
- эффективно-заземленная нейтраль;
- резонансно-заземленная (компенсированная) нейтраль – нейтраль заземлена через настроенные индуктивные сопротивления, компенсирующие емкостный ток сети;
- незаземленная (изолированная) нейтраль – нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через трансформатор напряжения.
От выбранного режима работы нейтрали зависят:
- уровень изоляции электроустановок;
- выбор коммутационной аппаратуры;
- значения перенапряжений и способы их ограничения;
- токи при однофазных замыканиях на землю;
- условия работы систем релейной защиты сети;
- условия безопасности в электрических сетях;
- электромагнитное влияние на линии связи.
В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), установлены различные типы электрических сетей, в которых применяются те или иные режимы работы нейтрали.
В электроустановках напряжением до 1000В допускается как глухозаземленный, так и изолированный режим работы нейтрали.
Для четырехпроводных сетей трехфазного тока напряжением 380/220В или 220/127В, с электрооборудованием которых ежедневно непосредственно взаимодействует обслуживающий персонал, ПУЭ требует глухого заземления нейтрали. Такой режим работы нейтрали исключает значительное превышение номинального напряжения сети по отношению к земле.
Электроустановки напряжением свыше 1000В, делятся на установки с малыми токами замыкания на землю (<500А) и установки с большими токами замыкания на землю (>500А). К первым относятся сети, работающие с изолированной или компенсированной нейтралью, а ко вторым – сети с глухозаземленной или эффективно-заземленной нейтралью.
Сети с эффективно-заземленной нейтралью применяют на напряжение выше 1 кВ, в таких сетях коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.
Коэффициент замыкания на землю – отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю поврежденной фазы к разности потенциалов между фазой и землей в этой же точке до замыкания.
1.2. Трехфазные сети с незаземленной (изолированной) нейтральюСхема сети с изолированной нейтралью показана на рис. 1.1.
A
B
C
H
ИП
Рисунок 1.1. Схема сети с изолированной нейтралью (ИП – источник питания, например, трансформатор; Н – нагрузка; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
A
B
C
H
ИП
Рисунок 1.1. Схема сети с изолированной нейтралью (ИП – источник питания, например, трансформатор; Н – нагрузка; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
В нормальном режиме работы, напряжения фаз сети относительно земли () симметричны и равны фазному напряжению. Векторные диаграммы напряжений и емкостных токов для нормального режима работы сети с изолированной нейтралью показаны на рис. 1.2. Емкостные токи фаз , стекающие на землю, также симметричны и равны:,(1.1), где фазное напряжение; рад/с; емкость фазы относительно земли. Геометрическая сумма емкостных токов всех трех фаз равна нулю. В современных сетях с изолированной нейтралью емкостный ток не превышает нескольких ампер и практически не влияет на загрузку генераторов.
Рисунок 1.2. Векторные диаграммы напряжений и емкостных токов для нормального режима работы сети с изолированной нейтралью
Рисунок 1.2. Векторные диаграммы напряжений и емкостных токов для нормального режима работы сети с изолированной нейтралью
При однофазном замыкании на землю (на рис.1.3 показано замыкание фазы С) токи протекают через емкости фаз. При этом междуфазные емкости не учитываются, так как практически не влияют на токи в земле. Векторные диаграммы токов и напряжений при однофазном (фазы С) замыкании на землю показаны на рис. 1.4.
При металлическом однофазном замыкании на землю, напряжения неповрежденных фаз относительно земли возрастают в раз и становятся равными междуфазному напряжению. Например, при замыкании на землю фазы С, поверхность земли в точке замыкания приобретает потенциал фазы С и напряжение фазы С относительно земли . Напряжения фаз А и В относительно земли станут равны: , (1.2)
. (1.3)
A
B
C
Рисунок 1.3. Сеть с изолированной нейтралью при однофазном (фазы С) замыкании на землю (C емкость фазы относительно земли)
C
C
C
A
B
C
Рисунок 1.3. Сеть с изолированной нейтралью при однофазном (фазы С) замыкании на землю (C емкость фазы относительно земли)
C
C
C
Рисунок 1.4. Векторные диаграммы напряжений и емкостных токов сети с изолированной нейтралью при однофазном (фазы С) замыкании на землю60
60
Рисунок 1.4. Векторные диаграммы напряжений и емкостных токов сети с изолированной нейтралью при однофазном (фазы С) замыкании на землю60
60
Емкостные токи фаз также изменятся пропорционально изменению напряжений фаз относительно земли. Ток на землю фазы С, обусловленный ее собственной емкостью, будет равен нулю, так как эта емкость оказывается закороченной.
Сила тока через место повреждения равна геометрической сумме емкостных токов неповрежденных фаз: . (1.4)
Этот ток оказывается в три раза больше, чем емкостный ток фазы в нормальном режиме, т.е.: .(1.5)
Емкость фаз относительно земли определяется протяженностью и конструкцией линии.
Для оценки величины тока (в амперах) пользуются приближенными формулами:
- для воздушных сетей;(1.6)
- для кабельных сетей,(1.7)
где U – междуфазное напряжение, кВ; l – длина электрически связанной сети данного напряжения, км.
Емкость «фаза – земля» (в мкФ), в соответствии с вышеприведенными оценочными формулами, приближенно равна:
- для воздушных сетей;(1.8)
- для кабельных сетей.(1.9)
В таблице 1.1 приведены практические значения емкостного тока на 1 км длины линии для разных напряжений сети и видов линий.
Таблица 1.1. Практические значения емкостного тока на землю, А/кмВид линии Напряжение сети, кВ6 10 35
Воздушная 0,015 0,025 0,1
Кабельная сечением - 50 – 95 мм20,6 – 0,8 0,8 – 1,0 3,7 – 4,1
- 120 – 240 мм20,9 – 1,8 1,1 – 1,6 4,4 – 5,2
При однофазном замыкании на землю через переходное сопротивление, напряжение поврежденной фазы относительно земли будет больше нуля, но меньше фазного. Напряжения неповрежденных фаз окажутся больше фазного, но меньше линейного напряжения. В этом случае ток замыкания на землю окажется отличным от нуля, но меньше тока при металлическом замыкании.
В сети с изолированной нейтралью, однофазное замыкание на землю не вызывает искажения треугольника линейных напряжений. В связи с этим, потребители, включенные на междуфазные напряжения, продолжают работать в нормальном режиме.
Изоляция в сетях с изолированной нейтралью должна быть рассчитана на междуфазное напряжение (большее фазного напряжения в раз). Поэтому использование сетей с изолированной нейтралью ограничено напряжением до 35 кВ.
Замыкание на землю одной фазы может привести к повреждению изоляции другой фазы, возможно, на другом участке линии. Междуфазное замыкание через землю, возникающее в этом случае, может затронуть несколько участков сети, вызывая их отключение. Во избежание подобной ситуации, в сетях с изолированной нейтралью обязательно наличие сигнальных устройств, извещающих о возникновении однофазных замыканий на землю. Устройства контроля подключаются к сети через измерительные трансформаторы напряжения.
Допустимая длительность работы с заземленной фазой (для сети с изолированной нейтралью) определяется Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) и в большинстве случаев не должна превышать 2 ч.
Однофазное замыкание на землю через дугу является еще более опасным. Дуга может повредить оборудование и вызвать двух- или трехфазное короткое замыкание. Трехфазное короткое замыкание часто наблюдается при однофазных замыканиях на землю одной из жил трехфазного кабеля. Особенно опасны дуги внутри устройств, возникающие при однофазных замыканиях на заземленные корпуса или сердечники.
При неметаллическом замыкании на землю, в некоторых случаях в месте замыкания может возникнуть перемежающаяся дуга, сопровождающаяся повторными гашениями и зажиганиями. Между емкостью и индуктивностью сети в этом случае появляются свободные электрические колебания высокой частоты, вследствие чего в сети возникают значительные перенапряжения. Амплитуда перенапряжений может достигать до 3,5UФ на неповрежденных фазах и до 2,2UФ на неповрежденных фазах. Кратковременные дуговые перенапряжения такой величины не опасны для нормальной изоляции оборудования. Однако, длительное воздействие перенапряжений на изоляцию (например, в кабельных линиях) может привести к ионизации и тепловому пробою.
1.3. Трехфазные сети с резонансно-заземленной (компенсированной) нейтральюПредельные значения емкостного тока замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью приведены в табл. 1.2. При емкостных токах замыкания, меньших указанных в табл.1.2, обеспечивается самопогашение дуги в месте замыкания или безопасность прикосновения к опорам. Если емкостный ток замыкания превышает указанные в табл. 1.2 значения, то должна применяться компенсация емкостного тока.
Таблица 1.2. Предельные значения емкостного тока замыкания на землю, А
Характеристика линии Напряжение сети, кВ6 10 20 35
Воздушные, имеющие железобетонные
или металлические опоры 10 10 10 10
Кабельные и воздушные без железо-
бетонных или металлические опор 30 20 15 10
Компенсация емкостного тока замыкания на землю осуществляется включением в нейтраль трехфазной сети индуктивного сопротивления – дугогасящей катушки (реактора).
Регулировка индуктивности дугогасящего реактора осуществляется изменением воздушного зазора магнитопровода или ступенчатым переключением числа витков обмотки.
Схема простейшей сети с резонансно-заземленной (компенсированной) нейтралью показана на рис. 1.5. Нейтраль первичной обмотки одного из сетевых трансформаторов (трансформатора местных нужд или специально установленного заземляющего трансформатора) со схемой соединения обмоток «звезда–треугольник» заземляется через дугогасящий реактор.
A
B
C
ИП
Рисунок 1.5. Схема сети с компенсированной нейтралью (ИП – источник питания; ЗТ – заземляющий трансформатор; Р – дугогасящий реактор; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
ЗТ
Р
A
B
C
ИП
Рисунок 1.5. Схема сети с компенсированной нейтралью (ИП – источник питания; ЗТ – заземляющий трансформатор; Р – дугогасящий реактор; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
ЗТ
Р
В нормальном режиме работы, как и в случае сети с изолированной нейтралью, напряжения фаз сети относительно земли будут равны фазному напряжению, а напряжение нейтрали относительно земли будет равен нулю. При этом ток через реактор, включенный между нейтралью и землей, отсутствует.
При замыкании на землю одной из фаз (на рис. 1.5 – фазы С) сети с компенсированной нейтралью, напряжение двух неповрежденных фаз по отношению к земле увеличивается в раз (как и в сети с изолированной нейтралью), а напряжение поврежденной фазы (относительно земли) станет равным нулю. Напряжение нейтрали будет равно фазному напряжению, т.е. . Под действием напряжения нейтрали (относительно земли) через реактор пойдет ток.
Сопротивление дугогасящего реактора подбирают так, чтобы индуктивный ток IL был по величине равен суммарному емкостному току, проходящему через фазовые емкости: .(1.10)
В этом случае ток IC в месте замыкания на землю, равный геометрической сумме емкостного и индуктивного токов, будет равен нулю и возникшая дуга погаснет.Настройка катушки с полной компенсацией емкостного тока называется резонансной.
Индуктивность реактора L0, обеспечивающая полную компенсацию емкостного тока (т.е. резонансную настройку), равна:
,(1.11)
где f – частота сети (f=50Гц); С – емкость одной фазы относительно земли.
На практике, ток в месте замыкания не равен нулю, а имеет некоторое остаточное значение, состоящее из активной и реактивной составляющих. Активный остаточный ток возникает за счет активного сопротивления реактора и сети. Реактивный остаточный ток является следствием неточной настройки реактора. Остаточный ток обычно мал по величине и составляет небольшой фазовый угол с напряжением на нейтрали (относительно земли).
При невозможности резонансной настройки, предпочтительно иметь некоторую перекомпенсацию: .(1.12)
Недокомпенсация емкостного тока в аварийных случаях (при несимметрии емкостей фаз) может привести к появлению более высоких перенапряжений, чем в некомпенсированной сети.
1.4. Трехфазные сети с эффективно-заземленной нейтральюПеренапряжения, возникающие в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью при замыкании фазы на землю, являются причиной повышенных требований к изоляции. Повышенные требования к изоляции приводят к увеличению стоимости сетей и оборудования.
Фактор стоимости изоляции становится определяющим в сетях с напряжением 110кВ и выше.
Уменьшение перенапряжения при замыканиях фазы на землю достигается в сетях с эффективно-заземленной нейтралью, в которых нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление RN (рис. 1.6).
A
B
C
ИП
Рисунок 1.6. Схема сети с эффективно-заземленной нейтралью (ИП – источник питания; RN – сопротивление заземления нейтрали; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
RN
UN
IN
A
B
C
ИП
Рисунок 1.6. Схема сети с эффективно-заземленной нейтралью (ИП – источник питания; RN – сопротивление заземления нейтрали; емкость фазы относительно земли)
C
C
C
RN
UN
IN
Сопротивление заземления RN подбирается таким, чтобы при однофазном замыкании на землю напряжения неповрежденных фаз относительно земли были не более 0,8Uл, где Uл – линейное (междуфазное) напряжение сети в нормальном режиме (в отсутствии повреждений). В этом случае изоляцию рассчитывают на это напряжение (0,8Uл), а не на полное междуфазное напряжение (Uл). Данное обстоятельство является достоинством сетей с эффективно-заземленной нейтралью.
В нормальном режиме работы, ток в цепи заземления нейтрали равен нулю.
Однофазное короткое замыкание на землю приводит к появлению фазного напряжения Uф на сопротивлении RN. Сила тока IN в цепи заземления нейтрали будет равна: .(1.13)
Ток в месте замыкания IС определяется как векторная сумма емкостного тока в сети и активного тока в цепи заземления нейтрали. Так как емкостный и активный ток сдвинуты по фазе на угол 90, величина этого тока будет равна:
,(1.14)
где .
Величина тока однофазного замыкания на землю в сетях с эффективно-заземленной нейтралью в раз больше соответствующего тока замыкания в сетях с изолированной нейтралью.
Недостатками сети с эффективно-заземленной нейтралью являются:
1. Большое значение тока короткого замыкания фазы на землю. Во избежание повреждения оборудования, неисправная сеть должна быстро отключаться системой релейной защиты.
2. Сложность и дороговизна контура заземления, который должен отвести на землю большой ток короткого замыкания.
3. Значительный ток однофазного короткого замыкания при большом количестве заземленных нейтралей трансформаторов может превышать токи трехфазного короткого замыкания.
1.5. Сети с глухозаземленной нейтральюГлухое заземление нейтрали (рис. 1.6) является частным случаем эффективного заземления нейтрали. При глухом заземлении нейтрали принимаются меры к достижению минимально возможного сопротивления в цепи нейтралей. Для этого нейтраль присоединяется к заземляющему устройству либо непосредственно, либо через малое сопротивление (например, трансформатор тока, служащий одновременно для измерения тока в цепи заземления).
A
B
C
Рисунок 1.6. Схема сети с глухозаземленной нейтралью
0
A
B
C
Рисунок 1.6. Схема сети с глухозаземленной нейтралью
0
Во время однофазных замыканий на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью:
- напряжения на неповрежденных фазах относительно земли не изменяются, а остаются равными фазному напряжению, как и в нормальном режиме работы.
- в месте замыкания возникает электрическая дуга с большим током, которая гасится путем отключения линии электропередачи с последующим автоматическим повторным включением (АПВ).
В переходном режиме (после замыкания на землю) и при коммутациях, в сети возникают внутренние перенапряжения, характеризующиеся кратностью перенапряжений: ,(1.15)
где – амплитуда внутренних перенапряжений, – амплитуда фазного напряжения сети.
В установках до 1 кВ, для одновременного питания трехфазных и однофазных нагрузок, применяются четырехпроводные сети с глухим заземлением нейтрали. «Четвертый» провод, соединяющий глухозаземленные нейтрали, является «нулевым» проводом (на рис. 1.6 обозначен «0»).
К нулевому проводу четырехпроводной сети присоединяют металлические части электроустановок, не находящиеся под напряжением. Такое соединение называется занулением.
При наличии зануления, пробой изоляции между одной из фаз установки и корпусом вызывает однофазное короткое замыкание, в результате которого срабатывает защита и установка отключается от сети. При отсутствии зануления корпуса электроустановки, повреждение изоляции приводит к появлению опасного потенциала на корпусе.
Разрыв нулевого провода может привести к перекосу фазных напряжений. В этом случае напряжение на загруженных фазах окажется пониженным, а на незагруженных – повышенным. Для предотвращения подобной ситуации, требуется периодически контролировать целостность нулевого провода.
2. Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд является виртуальным и реализован в виде компьютерной модели в среде программирования LabVIEW v.8.5.
Пользовательский интерфейс (лицевая панель) виртуального стенда показан на рис. 2.1. На лицевой панели показана электрическая схема моделируемого стенда, вынесены органы управления стендом и индикаторы измерительных приборов.
Виртуальный стенд включает:
- Трансформатор трехфазный (входное напряжение – 220/380В, выходное напряжение – 36/62В). Обмотки трансформатора соединены в «звезду».
- Общий выключатель питания трансформатора тумблер со световым индикатором включения, расположенные с левой стороны стенда.
- Отдельные выключатели выходных фазных линий трансформатора – кнопки разных цветов. Соответствие выключателя фазе линии показано пунктиром.
- Элементы заземления нейтрали (в нижнем левом углу стенда): дугогасящий реактор (LДГР), заземляющий резистор (RN), цепь глухого заземления. Параметры элементов заземления нейтрали (LДГР и RN) устанавливаются с помощью цифровых органов управления. Каждый элемент заземления снабжен выключателем.
Рисунок 2.1. Пользовательский интерфейс виртуального стенда
«РЕЖИМЫ РАБОТЫ НЕЙТРАЛИ».
- Трехпроводная линия электропередачи.
- Конденсаторы СА0, СВ0, СС0, моделирующие емкости между соответствующим фазным проводом и «землей». Значения емкостей данных конденсаторов устанавливаются с помощью цифровых органов управления, расположенных в нижней части лицевой панели.
- Нагрузка сети (изображена в нижней части лицевой панели) с возможностью выбора схемы подключения и установки сопротивлений. В меню предусмотрены схемы подключения нагрузки: «ОТКЛЮЧЕНА», «ЗВЕЗДА», «ТРЕУГОЛЬНИК». При выборе схемы «ЗВЕЗДА» задаются сопротивления (в Омах) RА, RВ, RС. Для схемы «ТРЕУГОЛЬНИК» задаются сопротивления RАВ, RВС, RАС.
- Цепи замыкания на «землю» для каждой фазы – кнопочные выключатели на правой стороне лицевой панели. Замкнутому состоянию соответствует зеленый цвет выключателей, а разомкнутому – красный.
- Индикаторы измерительных приборов:
- амперметры IA, IB, IC – измеряют фазные токи;
- амперметр IКЗ – измеряет силу тока в цепи короткого замыкания;
- амперметр IN и вольтметр UN – измеряют силу тока и напряжение нейтрали трансформатора;
- вольтметры UA, UB, UC – измеряют фазные напряжения;
- вольтметры UAВ, UBС, UАС – измеряют межфазные напряжения.
- Кнопка «STOP», предназначенная для завершения работы на виртуальном стенде.
3. Порядок выполнения работы
Задание 1. Подготовка к измерениям.
1.1. Уточните у преподавателя задание и исходные данные: тип и длину моделируемой линии, схему включения и сопротивления нагрузки.
1.2. Внимательно ознакомьтесь с описанием виртуального стенда и порядком выполнения работы.
1.3. Рассчитайте емкость «фаза – земля», пользуясь исходными данными.
1.4. Запустите программу лабораторной работы.
1.5. Установите значения емкости «фаза – земля» (с помощью цифровых органов управления «СА0», «СВ0» «СС0»), схему включения и сопротивления нагрузки (меню и цифровые органы управления в поле «НАГРУЗКА»).
Задание 2. Исследование сети с изолированной нейтралью.
2.1. Установите режим сети с изолированной нейтралью. Для этого переведите кнопочные выключатели цепи заземления нейтрали (синие кнопки) в отжатое состояние (состояние «выключено»).
2.2. Установите выключатели цепи короткого замыкания в положение «разомкнуто» (кнопки окрашиваются в красный цвет).
2.3. Подключите фазы сети к трансформатору (кнопочные выключатели желтого, зеленого и красного цветов в положении «нажато»).
2.4. Включите питание трансформатора – переведите выключатель питания в положение «ВКЛ». При этом должен загореться световой индикатор.
2.5. Показания приборов запишите в таблицу 3.1.
2.6. Создайте режим короткого замыкания для фазы А. Для этого кнопочный выключатель цепи КЗ, соответствующий фазе А, переведите во включенное состояние (окрашен в зеленый цвет).
2.7. Показания приборов запишите в таблицу 3.1.
2.8. Снимите режим короткого замыкания фазы, переведя выключатель цепи КЗ в выключенное состояние (окрашен в красный цвет).
2.9. Повторите пункты 2.6 – 2.8 задания, поочередно создавая и снимая режим короткого замыкания для фаз В и С.
Таблица 3.1. Результаты исследования режимов сети с изолированной нейтральюИсходные данные:
(запишите исходные данные моделируемой сети)
режим нормальный короткого замыкания на землю
фазы Афазы Вфазы СIA, А IB, А IC, А IКЗ, А IN, А UN, В UA, В UB, В UC, В UAВ, В UBС, В UАС, В Задание 3. Исследование сети с компенсированной нейтралью.
3.1. Установите режим сети с компенсированной нейтралью. Для этого переведите кнопочный выключатель цепи дугогасящего реактора (ДГР) в нажатое состояние («включено»). Остальные выключатели цепи нейтрали должны быть в отжатом состоянии («выключено»).
3.2. Оцените оптимальную индуктивность дугогасящего реактора по формуле: . Установите индуктивность ДГР равной , пользуясь соответствующим цифровым органом управления.
3.3. Установите выключатели цепи короткого замыкания в положение «разомкнуто» (кнопки окрашиваются в красный цвет).
3.4. Подключите линии сети к трансформатору (кнопочные выключатели желтого, зеленого и красного цветов в положении «нажато»).
3.5. Включите питание трансформатора – переведите выключатель питания в положение «ВКЛ». При этом должен загореться световой индикатор.
3.6. Показания приборов запишите в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Результаты исследования
нормального режима сети с компенсированной нейтральюИсходные данные: (запишите исходные данные моделируемой сети)
IA, А IB, А IC, А IКЗ, А IN, А UN, В UA, В UB, В UC, В UAВ, В UBС, В UАС, В
3.7. Создайте режим короткого замыкания для фазы А. Для этого кнопочный выключатель цепи КЗ, соответствующий фазе А, переведите во включенное состояние (окрашен в зеленый цвет).
3.8. Заполните таблицу 3.3 показаниями приборов, снятыми при разных значениях индуктивности ДГР. Индуктивность выбирайте из интервала: с шагом 0,2 Гн.
Таблица 3.3. Результаты исследования сети с компенсированной
нейтралью при коротком замыкании фазы А на землю
Исходные данные: (запишите исходные данные моделируемой сети)
LДГР, Гн IA, А IB, А IC, А IКЗ, А IN, А UN, В UA, В UB, В UC, В UAВ, В UBС, В UАС, В Задание 4. Исследование сети с глухозаземленной нейтралью4.1. Установите режим сети с глухозаземленной нейтралью. Для этого переведите кнопочный выключатель цепи глухого заземления нейтрали в нажатое состояние («включено»). Остальные выключатели цепи нейтрали должны быть в отжатом состоянии («выключено»).
4.2. Установите выключатели цепи короткого замыкания в положение «разомкнуто» (кнопки окрашиваются в красный цвет).
4.3. Подключите линии сети к трансформатору (кнопочные выключатели желтого, зеленого и красного цветов в положении «нажато»).
4.4. Включите питание трансформатора – переведите выключатель питания в положение «ВКЛ». При этом должен загореться световой индикатор.
4.5. Показания приборов запишите в таблицу 3.4.
4.6. Создайте режим короткого замыкания для фазы А. Для этого кнопочный выключатель цепи КЗ, соответствующий фазе А, переведите во включенное состояние (окрашен в зеленый цвет).
4.7. Показания приборов запишите в таблицу 3.4.
Таблица 3.4. Результаты исследования режимов
сети с глухозаземленной нейтральюИсходные данные:
(запишите исходные данные моделируемой сети)
режим нормальный короткого замыкания на землю
фазы Афазы Вфазы СIA, А IB, А IC, А IКЗ, А IN, А UN, В UA, В UB, В UC, В UAВ, В UBС, В UАС, В 4.8. Снимите режим короткого замыкания фазы, переведя выключатель цепи КЗ в выключенное состояние (окрашен в красный цвет).
4.9. Повторите пункты 4.6 – 4.8 задания, поочередно создавая, а затем снимая режим короткого замыкания для фаз В и С.
Задание 5. Сформулируйте выводы по проделанной работе и оформите отчет согласно требованиям.
4. Требования к отчету
Отчет должен содержать:
– название работы;
– цель работы;
– краткое теоретическое обоснование работы;
– краткое описание каждого опыта (см. задания), включающее: а) название опыта, б) схему измерения, в) последовательность действий, г) подписанные таблицы и графики, д) расчеты, е) результаты опыта и промежуточные выводы;
– выводы по проделанной работе.
5. Контрольные вопросы
Как определяется режим работы нейтрали?
Чем определяется допустимый ток замыкания на землю?
Перечислите особенности сети с изолированной нейтралью.
Перечислите особенности сети с компенсированной нейтралью.
Назовите особенности сети с эффективно-заземленной нейтралью.
Назовите особенности сети с глухозаземленной нейтралью.
Перечислите особенности четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью.
Почему в сетях с изолированной нейтралью изоляция относительно земли выполняется на линейное напряжение?
Как изменяется ток однофазного замыкания на землю при заземлении нейтрали через дугогасящий реактор?
Как изменяется ток однофазного замыкания на землю при заземлении нейтрали через резистор?
Литература
1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации [Текст] - 15-е изд. перераб. и доп. – СПб.: Изд. Деан, 2010. - 352 с.
2. Правила устройства электроустановок. [Текст] - 7-е издание. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2009. - 701 с.
3. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: учебник для СПО / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова.-7-е изд., стер. - М.: изд. центр «Академия», 2011- 448 с.
4. Лыкин А. В. Электрические системы и сети: Конспект лекций. Ч. 2. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.
Приложение 2
Производственная ситуация №1
В распределительном устройстве высокого напряжения 220 кВ электростанции, выполненного по схеме «Две рабочие системы шин с обходной системой шин и отдельными обходным и шиносоединительным выключателями», произошла аварийная ситуация: произошло короткое замыкание на первой рабочей системе шин К1. Оперативному персоналу электростанции нужно вывести в ремонт первую рабочую систему шин К1, сохранив при этом питание потребителей, получающих питание от этой рабочей системы шин.
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Рисунок 1 Схема «Две рабочие системы шин с обходной системой шин и отдельными обходным и шиносоединительным выключателями»
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений.
Производственная ситуация №2
В распределительном устройстве среднего напряжения 110 кВ подстанции, выполненного по схеме «Одна рабочая, секционированная выключателем и обходная системы шин», произошла аварийная ситуация: вышел из строя линейный выключатель воздушной линии W1. Оперативному персоналу подстанции нужно вывести в ремонт выключатель присоединения воздушной линииW1, сохранив при этом питание потребителей, получающих питание по этой воздушной линии.
Рисунок 2 Схема «Одна рабочая, секционированная выключателем и обходная системы шин»
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений.
Производственная ситуация №3
В распределительном устройстве среднего напряжения 35 кВ подстанции, выполненного по схеме «Одна секционированная выключателем система шин», произошло короткое замыкание на первой секции шин К1H. Оперативному персоналу подстанции необходимо вывести в ремонт первую секцию шин К1H, сохранив при этом в работе присоединения второй секции шин К2H.
Рисунок 3 Схема с одной секционированной выключателем системой шин
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений.
Производственная ситуация №4
В распределительном устройстве высокого напряжения 220кВ электростанции вышел из строя силовой трансформатор Т2, работающий в повышающем режиме работы. Оперативному персоналу электростанции необходимо вывести в ремонт поврежденный трансформатор, не нарушая нормальную работу других присоединений данного распределительного устройства.
Рисунок 4 Схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений.
Производственная ситуация №5
В распределительном устройстве высокого напряжения 220 кВ узловой подстанции, выполненного по схеме «Четырехугольник»
Рисунок 5 Схема четырехугольника
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений:
Производственная ситуация №6
В распределительном устройстве высокого напряжения 220 кВ узловой подстанции, выполненного по схеме «Мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях линий
Рисунок 6 Схема мостика с выключателем в перемычке и выключателями в цепях линий (или выключателями в цепях трансформаторов)
Задание: Составить алгоритм действий оперативного персонала по устранению аварийной ситуации в соответствии с поставленной производственной задачей.
Устранение аварийной ситуации (алгоритм решения)
1.Пояснить работу автоматики (перечислив, отключившиеся и включившиеся выключатели), используя общие правила работы автоматики при ликвидации аварий – 1 балл:
- место повреждения отключается со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (автоматически с помощью выключателей);
- по возможности автоматика включает резервные выключатели, для восстановления наиболее приемлемого режима работы электроустановки.
2. Выявить отключенные элементы электроустановки и перечислить их – 1 балл.
3. Определить какие потребители остались без питания (перечислить), при этом необходимо учитывать останутся ли в работе источники питания (генераторы) – 1 балл.
4. Какое оборудование необходимо вывести в ремонт (перечислить) – 1 балл.
5. Произвести необходимые переключения для восстановления работы электроустановки или вывода в ремонт оборудования – 1 балл, используя общие правила для выполнения переключений.
Приложение 3
Методические указания для самостоятельной работы студентов
Междисциплинарный курс МДК 01. 01 -Техническое обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем является частью профессионального модуля 01 - Обслуживание электрооборудования электрических станций, сетей и систем и состоит из тем, отражающих современное состояние электроэнергетики.
В результате изучения курса студент должен:
уметь:
выполнять осмотр, проверять работоспособность, определять повреждения и оценивать техническое состояние электрооборудования;
обеспечивать бесперебойную работу электрооборудования станций, сетей;
выполнять работы по монтажу и демонтажу электрооборудования;
проводить испытания и наладку электрооборудования;
восстанавливать электроснабжение потребителей;
составлять технические отчеты по обслуживанию электрооборудования;
проводить контроль качества ремонтных работ;
проводить испытания отремонтированного электрооборудования;
знать:
назначение, конструкцию, технические параметры и принцип работы электрооборудования;
способы определения работоспособности оборудования;
основные виды неисправностей электрооборудования; безопасные методы работ на электрооборудовании;
средства, приспособления для монтажа и демонтажа электрооборудования;
сроки испытаний защитных средств и приспособлений; особенности принципов работы нового оборудования;
способы определения работоспособности и ремонтопригодности оборудования выведенного из работы;
причины возникновения и способы устранения опасности для персонала, выполняющего ремонтные работы;
мероприятия по восстановлению электроснабжения потребителей электроэнергии;
оборудование и оснастку для проведения мероприятий по восстановлению электроснабжения;
правила оформления технической документации в процессе обслуживания электрооборудования;
приспособления, инструменты, аппаратуру и средства измерений применяемые при обслуживании электрооборудования.
Курс рассчитан на 104 часа, из них 52 часа самостоятельная работа. Форма контроля – экзамен.
Содержание самостоятельной работы.
Самостоятельная работа студентов (СРС) включает выполнение конспектов по темам теоретического курса, составление таблиц технических данных электрооборудования и проведение их сравнительного анализа, написание рефератов, создание электронных презентаций, подготовку к защите лабораторных и практических работ, а также подготовку к экзамену.
План-график
выполнения СРС по МДК 01.01.
№ п/п Задание Норма времени на выполнение задания Примерное время сдачи
задания Рекомендуемая литература
1 Тема 2.1 Общие сведения об энергетической системе, электрических сетях и электрических станциях 1а -составление конспекта 2 1 нед. Л1.с.19
1б -подготовка к защите лабораторных и практических работ 1 1 нед. Л1. с.23
2 Тема 2.2. Основное электрическое оборудование 2а -составление конспекта 2 2 нед. Л1. с.32
2б -анализ технич.данных1 2 нед. Л1. с.36
2в - анализ технич.данных1 3 нед. Л1. с.55
2г - составление конспекта 2 3 нед. Л1. с.59
2д - подготовка к защите лабораторных и практических работ 1 3 нед. Л1. с.322
3 Тема.2.3. Короткие замыкания в электроустановках 3а -составление конспекта 2 3 нед. Л1. с.81
3б -написание реферата 2 4 нед. Л1. с.95
3в -подготовка к защите лабораторных и практических работ 2 4 нед. Л1. с.100,с.109
3г -написание реферата 2 5нед. Л1. с.136
3д -создание презентации 2 5 нед. Л1. с.138
4. Тема 2.5 Высоковольтные аппараты 4а -создание презентации 2 6 нед. Л1. с.194
4б -анализ технических данных 1 6 нед. Л1. с.224
4в -подготовка к защите лабораторных и практических работ 10 7 нед. Л1. с.224,с.233,с.238,с.239,с.259,с.248,
с.264,с.204
4г -анализ технических данных 1 7 нед. Л1. с.232
4д -анализ технических данных 1 8 нед. Л1. с.237
4е -подготовка доклада 2 9 нед. Л1. с.208
4ж - анализ технических данных 1 10 нед. Л1. с.264
4з -подготовка доклада 2 10 нед. Л1. с.274
4и -написание реферата 2 10 нед. Л1. с.173
4к -создание презентации
2 10 нед. Л1. с.285
4л -создание презентации
2 11 нед. Л1. с.285
5. Тема 2.6. Электрические схемы электроустановок 5а -составление конспекта 2 12 нед.
Л1. с.362
5б -составление конспекта 2 12 нед. Л1. с.367
5в -составление конспекта 2 12 нед. Л1. с.369,с.373,с.386
6 ИТОГО 52 Требования к представлению и оформлению заданий СРС.
1а. Составление конспекта на тему «Перспективы развития энергетической системы Татарстана».
1б. Самостоятельная подготовка к защите лабораторных работ с использованием рекомендуемой литературы и методических указаний для выполнения лабораторных работ.
2а. Составление конспекта на тему «Капсульные гидрогенераторы».
2б. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных генераторов типа ТЗФ-80, ТЗВА-110, ТЗВ-63, ТВМ-110, ТВВ-220, ТГВ-200, СВ-1160/180-72.
2в. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных трансформаторов типа ТДЦ-250/220, ТРДЦН-100/220, ТРДНС-40/220.
2г. Составление конспекта на тему «Регулирование напряжения в силовых трансформаторах».
2д. Самостоятельная подготовка к защите лабораторных работ с использованием рекомендуемой литературы и методических указаний для выполнения лабораторных работ.
3а. Составление конспекта на тему «Причины роста уровня токов короткого замыкания в современных условиях».
3б. Написание реферата на тему «Применение различных способов гашения электрической дуги в выключателях».
3в. Самостоятельная подготовка к защите лабораторных работ с использованием рекомендуемой литературы и методических указаний для выполнения лабораторных работ.
3г. Написание реферата на тему «Электродинамическое и термическое действие токов короткого замыкания».
3д. Создание презентации на тему «Новые виды приводов, применяемых для коммутационных аппаратов».
4а. Создание презентации на тему «Элегаз и его применение в энергетике».
4б. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных разъединителей типа РВ, РВРЗ, РНДЗ, РГ,РПГ.
4в. Самостоятельная подготовка к защите лабораторных работ с использованием рекомендуемой литературы и методических указаний для выполнения лабораторных работ.
4г. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных короткозамыкателей типа КЗ-35, КЭ-220, ОЭ-110.
4д. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных выключателей типа МГГ, ВВГ и ВВ/TEL.
4ж. По результатам изучения рекомендуемой литературы выполнить анализ технических данных элегазовых выключателей ВГУ и ВГБУ.
4з. Подготовка доклада на тему «Виды изоляции, применяемые в измерительных трансформаторах».
4и. Написание реферата на тему «Шины распределительных устройств и кабели».
4к. Создание презентации на тему «Трансформаторы тока».
4л. Создание презентации на тему «Трансформаторы напряжения».
5а. Составление конспекта на тему «Особенности схем мощных узловых подстанций».
5б. Составление конспекта на тему «Особенности выполнения системы собственных нужд АЭС».
5в. Составление конспекта на тему «Особенности потребителей собственных нужд».
Оценка выполнения СРС.
Каждая самостоятельная работа оценивается по критерию «Зачет», «Незачет». Необходимо выполнить все задания и тогда выводится итоговая оценка.
Рекомендуемая литература.
Основные источники:
1. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: учебник для СПО / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова.-7-е изд., стер. - М.: изд. центр «Академия», 2011- 448 с.
Дополнительные источники:
1.Электрооборудование: портал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://electromaster.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=367.Дата обращения: 01.03.2011.
2.Электрическая часть станций и подстанций: портал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: // www. vbix. Ru / podstancyy / index. html. Дата обращения: 01.03.2011.
Приложение 4.
Тематика курсового проекта по ПМ 01. МДК 01.03 «Проектирование электрооборудования эл. станций, сетей и систем»
1.Проектирование электрической части КРУЭ 110/10 кВ.2.Проектирование электрической части КРУЭ 220/10 кВ.3.Проектирование электрической части КРУЭ 110/35/10 кВ.4.Проектирование электрической части КРУЭ 220/35/35/10 кВ.5.Проектирование электрической части ЗРУ 110/10 кВ.6.Проектирование электрической части ЗРУ 220/10 кВ.7.Проектирование электрической части подстанции 220/110/35/10 кВ.8.Проектирование электрической части подстанции 220/110/35/6кВ.
9.Проектирование электрической части подстанции 330/220/35/10 кВ.10.Проектирование электрической части подстанции 500/110/35/10кВ.
11.Проектирование электрической части подстанции 500/110/35/6кВ.
12.Проектирование электрической части подстанции 500/220/35/10кВ.
13.Проектирование электрической части подстанции 500/220/35/6кВ.
14.Проектирование электрической части ТЭЦ, КЭС, ГРЭС различных мощностей.
15.Проект реконструкции электрической части подстанции Менделеевская 110/10 кВ.16.Проект реконструкции электрической части подстанции 25 лет Октября 110/35/10 кВ.17.Проект реконструкции электрической части подстанции Бугульма 500/220/110кВ.
18.Проект реконструкции электрической части подстанции Кутлу-Букаш 220/110/10 кВ.19.Проект реконструкции электрической части подстанции Щелоково 500/220/110 кВ.20.Научно-исследовательский курсовой проект.
График проведения консультаций курсового проектирования
по ПМ 01. МДК 01.03 Раздел 6 «Проектирование электрооборудования электрических станций, сетей и систем»
на ___2__ полугодие 2015 /2016 уч. год
Всего планируется на полугодие: 30 часов
№
занятия 20 21 22
23
24
25
26
27
28 29
30 31 32 33 34
Срок выполнения10
неделя 10
неделя 11
неделя 11
неделя 12
неделя 12
неделя 13
неделя 13
неделя 14
неделя 14
неделя 15
неделя 15
неделя 16
неделя 16
неделя 17
неделя
Группа
13-01
13-02
13-03
14-11 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч 2ч
2ч
2ч
Преподаватель: Сумарокова Ю.Б. _______
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«КАЗАНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
Задание на курсовой проект
по ПМ 01. МДК 01.03. Раздел 6
" Проектирование электрооборудования электрических станций, сетей и систем"
по специальности 140407 "Электрические станции, сети и системы"
Студенту(ке) III курса группы ___________
______________________________________________
(фамилия, имя, отчество)
Тема курсового проекта
Проект реконструкции электрической части подстанции Менделеевская 110/10 кВЗадание
1. Спроектировать реконструкцию электрической части подстанции Менделеевская 110/10 кВ2. Выполнить расчет электрической части проектируемой подстанции с выбором основного и вспомогательного оборудования по исходным данным:
2.1. Напряжение источника питания электроэнергией: 110 кВ2.2. Мощность электроэнергетической системы, от которой питается проектируемая электрическая подстанция: 1230 МВ·А
2.3. Сопротивление энергосистемы до шин источника питания электроэнергией: 1,6о.е.
2.4. Длина линий, связывающих электроэнергетическую систему и шины высшего напряжения проектируемой подстанции: l =105 км
2.5. Схема связи проектируемой подстанции с электроэнергетической системой:
291846018605500
30010108318500 С
308991011366500
329311032385002874010323850027914603238500 110 кВ23723604064000
Подстанция Менделеевская
2.6. Характеристики нагрузок потребителей, питающихся с шин проектируемой подстанции
Напряжение, кВКол-во и вид отходящих линий Нагрузка одной линии, МВт
Р мах Т мах,ч Коэффициент мощности
cos φ Коэффициент одновременности
110 кВ 2 ВЛ 10,6 5800 0,82 1,0
10 кВ 14 КЛ 0,98 5400 0,85 1,0
Содержание пояснительной записки:
Введение
Глава 1. Описание типа проектируемой подстанции, ее назначения и роли в энергетической системе.
Глава 2. Выбор основного и вспомогательного электрооборудования проектируемой подстанции в соответствии с ПУЭ и НТП:
- выбор и обоснование структурной схемы проектируемой электрической подстанции по заданному количеству электрических присоединений;
- электрический расчет нагрузок потребителей в максимальном режиме на шинах всех напряжений проектируемой подстанции;
- расчет мощности силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и выбор их типов;
- выбор главной схемы и схемы собственных нужд проектируемой подстанции;
- расчет токов короткого замыкания;
- выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и измерительных приборов (для двух заданных цепей полный выбор, а в других цепях - по номинальным параметрам).
Заключение
Список источников технической литературы.
Содержание графической части:
Лист 1. Электрическая схема проектируемой подстанции - 1 лист
Лист 2. Конструктивный чертеж разрабатываемого распределительного устройства (для ОРУ- план и разрез по одной ячейке со спецификацией, для ЗРУ-схема заполнения и один разрез по характерной ячейке со спецификацией) –1- 0,5 листа
Дата выдачи задания « 22 » марта 2016 г.
Срок выполнения « 30 » мая 2016 г.
Руководитель проекта ______________ Сумарокова Ю.Б.
Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии специальности 140407 «Электрические станции, сети и системы» протокол № __8__ от "__01__" _марта_ 2016 г.
Председатель цикловой комиссии специальности
140407 «Электрические станции, сети и системы» ____________ Толкушкина О.И.
Приложение 5
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«КАЗАНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
«Утверждаю»
Зам.директора по УР
_________Санаткина Н.Л.
« 01 » апреля 2016г.
Задание на выпускную квалификационную работу
по специальности 140407 "Электрические станции, сети и системы"
Студенту (ке) IV курса, группы______
__________________________
(фамилия, имя, отчество)
Тема выпускной квалификационной работы:
Исследование влияния падения напряжения на шинах электрических подстанций на потребителей электроэнергии»
Задание
1.1 Сформулировать цели научно-исследовательского проекта
1.2. Выполнить литературный обзор поставленной проблемы
1.3. Разработать алгоритм решения поставленной задачи
1.4. Привести результаты исследовательского проекта
Содержание пояснительной записки
Введение
2.1 Цели научно- исследовательского проекта
2.2 Обзор литературного материала по проблеме
2.3 Описание проекта (учебного стенда)
2.4 Описание алгоритма испытания
2.5 Результаты проведенного испытания
Заключение
Список источников технической литературы.
Содержание графической части
Графическая часть должна иметь необходимое количество листов, обеспечивающее раскрытие темы научно-исследовательского проекта, но не менее 3 листов.
Примерный баланс времени при выполнении выпускником ВКР
Этапы выполнения ВКР Кол-во недель
Пояснительная записка выпускной квалификационной работы 2
Графическая часть 1
Заключение, составление презентации и доклада, получение отзыва и рецензии 1
Итого 4
Примечание:
1. Оформление пояснительной записки ВКР:
Пояснительная записка должна быть набрана на компьютере на одной стороне листа. Все разделы пояснительной записки следует излагать по возможности кратко, чтобы размер в целом не превышал при печатном тексте до 110 страниц. Текстовый редактор Word, поля слева 2 см, справа, верх и низ по 1 см, кегль 14, шрифт Times New Roman, междустрочный интервал - одинарный, выравнивание по ширине, красная строка 1,25 см.
2. Оформление графической части ВКР:
Все чертежи выполняются в системе KOMPAS (или в других графических редакторах). По формату, условным обозначениям, цифрам, масштабам чертежи должны соответствовать требованиям ЕСКД. В зависимости от темы ВКР допускается изменение количества листов графической части.
3. Для составления отзыва на ВКР руководителю представляется выполненная работа в электронном виде в срок до 06.06.2016г.
4. На защиту ВКР представляется:
- пояснительная записка;
- графическая часть в соответствии с заданием;
- отзыв руководителя ВКР;
- рецензия на ВКР.
Дата выдачи задания « 4 » апреля 2016 г.
Срок выполнения « 13 » июня 2016 г.
Руководитель проекта ______________ Сумарокова Ю.Б.
(подпись) ( Ф.И.О.)
Консультант ______________ Федотова Н.П.
(подпись) (Ф.И.О.)
Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии специальности 140407 «Электрические станции, сети и системы» протокол № 8 от " 01 " апреля 2016г.
Председатель цикловой комиссии специальности
140407 «Электрические станции, сети и системы» ____________ Толкушкина О.И.
Приложение к заданию
Содержание пояснительной записки:
Введение (необходимо обосновать актуальность и практическую значимость выбранной темы, сформулировать цели и задачи проектируемого объекта и выпускной квалификационной работы, а также круг рассматриваемых проблем. Объем введения должен быть в пределах до 3 страниц.)1. Описание проектируемой электрической станции (назначение, классификация, устройство, роль в энергетической системе, характер потребителей, компоновка оборудования и конструкции распределительных устройств проектируемой электростанции.)
2. Выбор основного и вспомогательного электрооборудования проектируемой электростанции в соответствии с ПУЭ и НТП:
- выбор типов синхронных генераторов по заданной мощности;
- выбор и обоснование структурной схемы проектируемой электростанции по заданному количеству электрических присоединений;
- расчет мощности силовых трансформаторов (автотрансформаторов) по заданным нагрузкам потребителей и выбор их типов;
- выбор схем распределительных устройств всех напряжений и схемы собственных нужд проектируемой электростанции;
- расчет токов короткого замыкания;
- выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и измерительных приборов (для двух заданных цепей полный выбор, а в других цепях - по номинальным параметрам).
3. Эксплуатационные мероприятия:
- индивидуальная часть выпускной квалификационной работы;
- охрана труда и техника безопасности при обслуживании заданного электрооборудования.
4. Расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы электрической станции.
Заключение (является завершающей частью ВКР и содержит выводы и предложения с их кратким обоснованием в соответствии с поставленными задачами и целями ВКР, раскрывает значимость поставленных результатов. Заключение должно составлять не более 3 страниц текста.)Список источников (список используемых источников отражает перечень источников, которые использовались при написании ВКР (не менее 20), составленный в следующем порядке:- Федеральные законы (в очередности от последнего года принятия к предыдущему);
- указы Президента РФ (в той же последовательности);
- постановления Правительства РФ (в той же последовательности);
- иные нормативные правовые акты;
- иные официальные материалы (резолюции-рекомендации международных организаций и конференций, официальные доклады, официальные отчеты и др.);
- монографии, учебники, учебные пособия (в алфавитном порядке);
- иностранная литература;
- интернет-ресурсы.)ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«КАЗАНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
«Утверждаю»
Зам.директора по УР
_________Санаткина Н.Л.
« 01 » апреля 2016г.
Задание на выпускную квалификационную работу
по специальности 140407 "Электрические станции, сети и системы"
Студенту (ке) IV курса, группы________
__________________________
(фамилия, имя, отчество)
Тема выпускной квалификационной работы:
Проектирование электрической части подстанции c КРУЭ 110/35/10 кВВыполнить проект электрической части подстанции с КРУЭ 110/35 10 кВ.
1.1. Выполнить расчет электрической части проектируемой подстанции с выбором основного и вспомогательного оборудования по исходным данным:
- напряжение источника питания электроэнергией: 110 кВ;
- мощность электроэнергетической системы, от которой питается проектируемая электрическая подстанция: 1400 МВ·А;
- сопротивление энергосистемы до шин источника питания электроэнергией: 3,2 о.е;
- длина линий, связывающих электроэнергетическую систему и шины высшего напряжения проектируемой подстанции: l = 120 км;
- стоимость электроэнергии на шинах источника питания: 200 коп./кВтч;
- схема связи проектируемой подстанции с электроэнергетической системой:
291846018605500
30010108318500 С
308991011366500
329311032385002874010323850027914603238500 110 кВ23723604064000
Структурная схема проектируемой подстанции
Характеристики нагрузок потребителей, питающихся с шин проектируемой подстанции:
Напряжение, кВКол-во и вид отходящих линий Нагрузка одной линии, МВт
Р мах Т мах ,ч Коэффициент мощности
cos φ Коэффициент одновременности
110 2ВЛ - - - -
35 4ВЛ 24 5900 0,9 0,8
10 10 КЛ 1,0 5900 0,9 1,0
2. Выполнить индивидуальную часть выпускной квалификационной работы (ВКР) на тему: Преимущества применения элегазовых ячеек ПАСС МО и техника безопасности при работе с элегазовым оборудованием
3. Выполнить расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы электрической подстанции и режимной карты.
Содержание графической части:
1. Электрическая схема проектируемой подстанции - 1 лист
2. Конструктивные чертежи разрабатываемого распределительного устройства (разрезы по трем ячейкам с поясняющими схемами) – 1 лист
3. Конструктивный чертежи разрабатываемого распределительного устройства (план распределительного устройства) – 1 лист
4. Графическая иллюстрация индивидуальной части задания - 0,5 - 1 листа
5. Графическая иллюстрация экономической части - 0,5 листа
Примерный баланс времени при выполнении выпускником ВКР
Этапы выполнения ВКР Кол-во недель
Пояснительная записка выпускной квалификационной работы 2
Графическая часть 1
Заключение, составление презентации и доклада, получение отзыва и рецензии 1
Итого 4
Примечание:
1. Оформление пояснительной записки ВКР:
Пояснительная записка должна быть набрана на компьютере на одной стороне листа. Все разделы пояснительной записки следует излагать по возможности кратко, чтобы размер в целом не превышал при печатном тексте до 110 страниц. Текстовый редактор Word, поля слева 2 см, справа, верх и низ по 1 см, кегль 14, шрифт Times New Roman, междустрочный интервал - одинарный, выравнивание по ширине, красная строка 1,25 см.
2. Оформление графической части ВКР:
Все чертежи выполняются в системе KOMPAS (или в других графических редакторах). По формату, условным обозначениям, цифрам, масштабам чертежи должны соответствовать требованиям ЕСКД. В зависимости от темы ВКР допускается изменение количества листов графической части.
3. Для составления отзыва на ВКР руководителю представляется выполненная работа в электронном виде в срок до 06.06.2016г.
4. На защиту ВКР представляется:
- пояснительная записка;
- графическая часть в соответствии с заданием;
- отзыв руководителя ВКР;
- рецензия на ВКР.
Дата выдачи задания « 4 » апреля 2016 г.
Срок выполнения « 13 » июня 2016 г.
Руководитель проекта ______________ Сумарокова Ю.Б.
(подпись) ( Ф.И.О.)
Консультант ______________ Федотова Н.П.
(подпись) (Ф.И.О.)
Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии специальности 140407 «Электрические станции, сети и системы» протокол № 8 от " 01 " апреля 2016г.
Председатель цикловой комиссии специальности
140407 «Электрические станции, сети и системы» ____________ Толкушкина О.И.
Приложение к заданию
Содержание пояснительной записки:
Введение (необходимо обосновать актуальность и практическую значимость выбранной темы, сформулировать цели и задачи проектируемого объекта и выпускной квалификационной работы, а также круг рассматриваемых проблем. Объем введения должен быть в пределах до 3 страниц.)1. Описание электрической подстанции (назначение, классификация, устройство, характер потребителей, роль в энергетической системе, компоновка оборудования и конструкции распределительных устройств проектируемой подстанции.)
2. Выбор основного и вспомогательного электрооборудования проектируемой подстанции в соответствии с ПУЭ и НТП:
- выбор и обоснование структурной схемы проектируемой электрической подстанции по заданному количеству электрических присоединений;
- электрический расчет нагрузок потребителей в максимальном режиме на шинах всех напряжений проектируемой подстанции;
- расчет мощности силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и выбор их типов;
- выбор схем распределительных устройств всех напряжений и схемы собственных нужд проектируемой подстанции;
- расчет токов короткого замыкания;
- выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и измерительных приборов (для двух заданных цепей полный выбор, а в других цепях - по номинальным параметрам).
3. Эксплуатационные мероприятия:
- индивидуальная часть выпускной квалификационной работы;
- охрана труда и техника безопасности при обслуживании заданного электрооборудования.
4. Расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы электрической подстанции и режимной карты.
Заключение (является завершающей частью ВКР и содержит выводы и предложения с их кратким обоснованием в соответствии с поставленными задачами и целями ВКР, раскрывает значимость поставленных результатов. Заключение должно составлять не более 3 страниц текста.)Список источников (список используемых источников отражает перечень источников, которые использовались при написании ВКР (не менее 20), составленный в следующем порядке:- Федеральные законы (в очередности от последнего года принятия к предыдущему);
- указы Президента РФ (в той же последовательности);
- постановления Правительства РФ (в той же последовательности);
- иные нормативные правовые акты;
- иные официальные материалы (резолюции-рекомендации международных организаций и конференций, официальные доклады, официальные отчеты и др.);
- монографии, учебники, учебные пособия (в алфавитном порядке);
- иностранная литература;
- интернет-ресурсы.)ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«КАЗАНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
«Утверждаю»
Зам.директора по УР
_________Санаткина Н.Л.
« 01 » апреля 2016г.
Задание на выпускную квалификационную работу
по специальности 140407 "Электрические станции, сети и системы"
Студенту (ке) IV курса, группы________
______________________________
(фамилия, имя, отчество)
Тема выпускной квалификационной работы:
Проектирование электрической части электростанции ТЭЦ-640МВт
Выполнить проект электрической части электростанции ТЭЦ-640 МВт.
Выполнить расчет электрической части проектируемой электростанции с выбором основного и вспомогательного оборудования по исходным данным:
- район сооружения проектируемой электростанции: РТ;
- количество и номинальная мощность генераторов, устанавливаемых на проектируемой электростанции: 2 по 220 МВт и 2 по 100 МВт;
- вид топлива: газ;
- количество котлов: 4;
- напряжение источника питания электроэнергией: 220 кВ;
- мощность электроэнергетической системы, от которой питается проектируемая электрическая электростанция: 3400 МВ·А;
- сопротивление энергосистемы до шин источника питания электроэнергией: 2,8 о.е.;
- длина линий, связывающих электроэнергетическую систему и шины высшего напряжения проектируемой электростанции: l = 180 км;
- стоимость электроэнергии на шинах источника питания: 200 коп./кВтч;
- схема связи проектируемой электростанции с электроэнергетической системой:
291846018605500
30010108318500 С
308991011366500
329311032385002874010323850027914603238500 220 кВ23723604064000
Структурная схема проектируемой электростанции
Характеристики нагрузок потребителей, питающихся с шин проектируемой электростанции:
Напряжение, кВКол-во и вид отходящих линий Нагрузка одной линии, МВт
Р mах Р min Т мах ,ч Коэффициент мощности
cos φ Коэффициент одновременности
220 2ВЛ - - - - -
110 4 ВЛ 25 15 5200 0,87 1,0
10 Выбрать КЛ 2,7 2,0 5200 0,85 1,0
2. Выполнить индивидуальную часть выпускной квалификационной работы (ВКР) на тему: Внедрение частотно-регулируемого электропривода на механизмах СН ТЭС и техника безопасности при обслуживании электродвигателей
3. Выполнить расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы электрической станции.
Содержание графической части:
1. Электрическая схема проектируемой электростанции - 1 лист
2. Конструктивные чертежи разрабатываемого распределительного устройства (разрезы с планом ячейки, не менее чем по трем ячейкам с поясняющими схемами) – 1,5 листа
3. Графическая иллюстрация индивидуальной части задания - 0,5 - 1 листа
4. Графическая иллюстрация экономической части - 0,5 листа
Примерный баланс времени при выполнении выпускником ВКР
Этапы выполнения ВКР Кол-во недель
Пояснительная записка выпускной квалификационной работы 2
Графическая часть 1
Заключение, составление презентации и доклада, получение отзыва и рецензии 1
Итого 4
Примечание:
1. Оформление пояснительной записки ВКР:
Пояснительная записка должна быть набрана на компьютере на одной стороне листа. Все разделы пояснительной записки следует излагать по возможности кратко, чтобы размер в целом не превышал при печатном тексте до 110 страниц. Текстовый редактор Word, поля слева 2 см, справа, верх и низ по 1 см, кегль 14, шрифт Times New Roman, междустрочный интервал - одинарный, выравнивание по ширине, красная строка 1,25 см.
2. Оформление графической части ВКР:
Все чертежи выполняются в системе KOMPAS (или в других графических редакторах). По формату, условным обозначениям, цифрам, масштабам чертежи должны соответствовать требованиям ЕСКД. В зависимости от темы ВКР допускается изменение количества листов графической части.
3. Для составления отзыва на ВКР руководителю представляется выполненная работа в электронном виде в срок до 06.06.2016г.
4. На защиту ВКР представляется:
- пояснительная записка;
- графическая часть в соответствии с заданием;
- отзыв руководителя ВКР;
- рецензия на ВКР.
Дата выдачи задания « 4 » апреля 2016 г.
Срок выполнения « 13 » июня 2016 г.
Руководитель проекта ______________ Сумарокова Ю.Б.
(подпись) ( Ф.И.О.)
Консультант ______________ Федотова Н.П.
(подпись) (Ф.И.О.)
Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии специальности 140407 «Электрические станции, сети и системы» протокол № 8 от " 01 " апреля 2016г.
Председатель цикловой комиссии специальности
140407 «Электрические станции, сети и системы» ____________ Толкушкина О.И.
Приложение к заданию
Содержание пояснительной записки:
Введение (необходимо обосновать актуальность и практическую значимость выбранной темы, сформулировать цели и задачи проектируемого объекта и выпускной квалификационной работы, а также круг рассматриваемых проблем. Объем введения должен быть в пределах до 3 страниц.)1. Описание проектируемой электрической станции (назначение, классификация, устройство, роль в энергетической системе, характер потребителей, компоновка оборудования и конструкции распределительных устройств проектируемой электростанции.)
2. Выбор основного и вспомогательного электрооборудования проектируемой электростанции в соответствии с ПУЭ и НТП:
- выбор типов синхронных генераторов по заданной мощности;
- выбор и обоснование структурной схемы проектируемой электростанции по заданному количеству электрических присоединений;
- расчет мощности силовых трансформаторов (автотрансформаторов) по заданным нагрузкам потребителей и выбор их типов;
- выбор схем распределительных устройств всех напряжений и схемы собственных нужд проектируемой электростанции;
- расчет токов короткого замыкания;
- выбор электрических аппаратов, токоведущих частей и измерительных приборов (для двух заданных цепей полный выбор, а в других цепях - по номинальным параметрам).
3. Эксплуатационные мероприятия:
- индивидуальная часть выпускной квалификационной работы;
- охрана труда и техника безопасности при обслуживании заданного электрооборудования.
4. Расчет среднегодовых технико-экономических показателей работы электрической станции.
Заключение (является завершающей частью ВКР и содержит выводы и предложения с их кратким обоснованием в соответствии с поставленными задачами и целями ВКР, раскрывает значимость поставленных результатов. Заключение должно составлять не более 3 страниц текста.)Список источников (список используемых источников отражает перечень источников, которые использовались при написании ВКР (не менее 20), составленный в следующем порядке:- Федеральные законы (в очередности от последнего года принятия к предыдущему);
- указы Президента РФ (в той же последовательности);
- постановления Правительства РФ (в той же последовательности);
- иные нормативные правовые акты;
- иные официальные материалы (резолюции-рекомендации международных организаций и конференций, официальные доклады, официальные отчеты и др.);
- монографии, учебники, учебные пособия (в алфавитном порядке);
- иностранная литература;
- интернет-ресурсы.)