Переходные процессы
Описание: Курс формирует у студентов способность анализировать электромагнитные и переходные процессы в электроэнергетических системах, используя результаты новейших научных достижений в области энергетики и законы высшей математики для решения вычислительных задач и моделирования процессов в энергетических системах. Охватывает теоретические основы и практические методы анализа переходных процессов в электроэнергетических системах, включая расчёт параметров электрических цепей, моделирование электромагнитных и электромеханических процессов, а также применение методов математического анализа при решении инженерных задач. В результате студенты должны рассчитывать параметры электрических цепей, анализировать электромагнитные и переходные процессы в электроэнергетических системах, используя результаты новейших научных достижений в области энергетики
Количество кредитов: 6
Пререквизиты:
- Теоретические основы электротехники II
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 30 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 90 |
| курсовая работа | |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля |
Компонент: Вузовский компонент
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- Целью дисциплины является изучение методов расчёта различных электромагнитных переходных процессов, особенно при симметричных и несимметричных коротких замыканиях в электроустановках.
Задача
- Задачами дисциплины являются: • дать обучающимся представление о характере переходных процессов при форсировке возбуждения синхронных машин, гашении их магнитного поля и включении ненагруженного трансформатора на короткое замыкание; • привить навыки расчётов трёхфазных и несимметричных коротких замыканий различными методами; • дать представление о влиянии демпферных контуров синхронных машин и их систем возбуждения на характер переходного процесса при коротких замыканиях.
Результат обучения: знание и понимание
- Знать основные закономерности и математическое описание переходных процессов
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Уметь решать типовые задачи и осуществлять расчеты переходных процессов в электроэнергетических системах
Результат обучения: формирование суждений
- Уметь анализировать и обоснованно интерпретировать полученные результаты расчетов переходных процессов электроэнергетических систем
Результат обучения: коммуникативные способности
- Иметь способности решать комплексную задачу электроэнергетики в коллективе на основе полученных знаний переходных процессов
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Обладать готовностью к постоянному освоению новых методик расчетов переходных процессов с применением современных вычислительных средств
Методы преподавания
При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | 1 СРС. Основные понятия. Допущения, принимаемые при исследованиях электромагнитных переходных процессов (ЭМПП). Переходные процессы (ПП) при форсировке возбуждения синхронных генераторов, гашении магнитного поля генераторов, при включении в электрическую сеть трансформаторов с разомкнутой вторичной обмоткой и при коротких замыканиях (КЗ). | 0-100 |
| 1 Практическая работа. Расчет трехфазного симметричного короткого замыкания. Расчет базисных условий | ||
| Устный опрос. Основные понятия. Допущения, принимаемые при исследованиях электромагнитных переходных процессов (ЭМПП). Переходные процессы (ПП) при форсировке возбуждения синхронных генераторов, гашении магнитного поля генераторов, при включении в электрическую сеть трансформаторов с разомкнутой вторичной обмоткой и при коротких замыканиях (КЗ). | ||
| 2 СРС Исходное дифференциальное уравнение ПП и его решение. Понятие об ударном токе КЗ. Ударный коэффициент и способы его определения. Особенности ПП при КЗ в разветвлённой цепи. | ||
| 2 Практическая работа.Определение ЭДС, сопротивления схемы замещения | ||
| 3 СРС. Исходное дифференциальное уравнение ПП и его решение. Понятие об ударном токе КЗ. Ударный коэффициент и способы его определения. Особенности ПП при КЗ в разветвлённой цепи. | ||
| Устный опрос.Уравнения электромагнитных переходных процессов в синхронной машине | ||
| 4 СРС. Расчёт начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания | ||
| 4 Практическая работа. Составление схем замещения при выражении их элементов в системах именованных и относительных единиц. | ||
| Конспект лекций | ||
| Тестирование | ||
| 2 рейтинг | 5 СРС. Изменение во времени действующего значения тока короткого замыкания от синхронной машины | 0-100 |
| 5 Практическая работа Расчет токов симметричного короткого замыкания | ||
| Устный опрос Практические методы расчёта периодической составляющей тока короткого замыкания | ||
| 6 СРС Определение удалённости точки КЗ от электрической машины. Расчет ПС тока при удалённых КЗ. Расчёт с использованием метода типовых кривых. Расчёт с помощью спрямлённых характеристик. | ||
| 6 Практическая работа Расчет несимметричных коротких замыканий. Прямая последовательность.Обратная последовательность. Нулевая последовательность | ||
| 7 СРС Преимущества метода симметричных составляющих. Определение параметров обратной последовательности СМ и двигателей. Определение параметров нулевой последовательности трансформаторов, автотрансформаторов и воздушных линий электропередачи (ЛЭП). Влияние грозозащитных тросов и параллельных цепей на сопротивление нулевой последовательности ЛЭП. | ||
| 7 Практикалық жұмыс Расчет векторной диаграммы | ||
| Устный опрос Несимметричный ток КЗ. | ||
| Конспект лекций | ||
| Тестирование | ||
| 8 СРС Исходные уравнения. Двухфазное КЗ. Однофазное КЗ. Двухфазное КЗ на землю. Расчёт ПП при несимметричных КЗ разными методами. Соотношение токов КЗ разных видов при замыканиях в одной и той же точке. | ||
| Итоговый контроль | экзамен, курсовая работа | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- 1 лекция Общие сведения об электромагнитных переходных процессах
- 2 лекция Переходный процесс при трёхфазном коротком замыкании в электрической цепи, подключённой к источнику синусоидального напряжения
- 3 лекция Уравнения электромагнитных переходных процессов в синхронной машине
- 4 лекция Расчёт начального действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания
- 5 лекция Изменение во времени действующего значения тока короткого замыкания от синхронной машины
- 6 лекция Практические методы расчёта периодической составляющей тока короткого замыкания
- 7 лекция Особенности расчётов несимметричных коротких замыканий
- 8 лекция Расчёты несимметричных коротких замыканий
Основная литература
- 1. Переходные процессы в электроэнергетических системах: учебник для вузов / И.П. Крючков, В.А. Старшинов, Ю.П. Гусев, М.В. Пираторов; под ред. И.П. Крючкова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. 2. Короткие замыкания и несимметричные режимы электроустановок: учебное пособие для студентов вузов / И.П. Крючков, В.А. Старшинов, Ю.П. Гусев, М.В. Пираторов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. 3. Расчёт коротких замыканий и выбор электрооборудования: учебное пособие для студентов высш. учебн. заведений / И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев, В.А. Старшинов и др.; под ред. И.П. Крючкова и В.А. Старшинова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр "Академия", 2008. 4. Крючков И.П. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах. Учебное пособие для вузов. – М.: Издательство МЭИ, 2000. 5. Крючков И.П., Козинова М.А. Трёхфазные короткие замыкания. Расчётные задания: методическое пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. 6. Крючков И.П., Волкова Н.Н. Несимметричные короткие замыкания. Расчётные задания: методическое пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007.
