WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«знаний об общих закономерностях электрических и физических процессов, происходящих в диэлектрических материалах под воздействием электрического поля, связанных с разработкой, расчетом, ...»

1. Цели освоения дисциплины

Основными целями дисциплины являются: формирование у обучающихся

знаний об общих закономерностях электрических и физических процессов, происходящих в диэлектрических материалах под воздействием электрического поля,

связанных с разработкой, расчетом, конструированием и изготовлением электроизоляционных изделий .

В результате освоения данной дисциплины обеспечивается достижение целей Ц1,

Ц4 и Ц5 основной образовательной программы «Электроэнергетика и электротехника»; приобретенные знания, умения и навыки позволят подготовить выпускника:

– к проектно-конструкторской деятельности, способного к расчету, анализу и проектированию электроизоляционных систем с использованием современных средств автоматизации проектных разработок (Ц1);

– производственной деятельности в сфере производства, ремонта, эксплуатации, монтажа и наладки, сервисного обслуживания и испытаний, диагностики и мониторинга состояния изоляции различных электротехнических систем (Ц4);

– к самостоятельному обучению и освоению новых знаний и умений для реализации своей профессиональной карьеры (Ц5) .

2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Расчет и конструирование электроизоляционных систем и электротехнических изделий» относится к вариативной части междисциплинарного профессионального модуля вариативных дисциплин .

Дисциплине «Расчет и конструирование электроизоляционных систем и электротехнических изделий» предшествует освоение дисциплин (ПРЕРЕКВИЗИТЫ):

Основы электроизоляционной и кабельной техники

Содержание разделов дисциплины согласовано с содержанием дисциплин, изучаемых параллельно (КОРЕКВИЗИТЫ):

Технологические процессы в ЭИТ

3. Результаты освоения дисциплины В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов обучения), в т. ч .

в соответствии с ФГОС (представлено в Таблице 1):

Таблица 1 Декомпозиция планируемых результатов обучения Составляющие результатов обучения Результаты обучения Код Знания Код Умения Код Владение опытом основных понятий и содержание классических разделов высшей математики (аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциальприменять методы математического анализа использования современных техниченого и интегрального исчисления,

–  –  –

№ п/п Результат РД 1 Знание основных физических явлений и законов электротехники и их математическое описание, владение опытом использования современных технических средства и программных продуктов (MathCAD, Excel) для расчета изоляции электроизоляционных изделий РД 2 Знание универсальных методов инженерного анализа, состояния и современных тенденций развития технического прогресса в области электротехники и электроэнергетики в индустриально развитых странах РД 3 использовать нормативные документы, регламентирующие проектные разработки изделий, устройств, объектов, систем электротехнического и электроэнергетического назначения

4. Структура и содержание дисциплины Раздел 1. Основные положения курса. Принципы моделирования и расчета электрических полей в ЭИС Основные конструктивные модели ЭИС. Классификация электрических полей, создаваемых электродными системами в ЭИК и методы их исследования. Основные закономерности и свойства электростатических полей. Закон Кулона. Уравнения Максвелла Лапласа и Пуассона. Теорема Гаусса в дифференциальной и интегральной формах. Методы расчета электрических полей в модельных ЭИК. Поле с объемными зарядами. Характеристики поля на границе раздела диэлектрических сред. Аналитические методы расчета простейших электрических полей. Методы эквивалентных зарядов, зеркальных отображений и конформных преобразований. Особенности расчета электрических полей в реальных ЭИК .





Практические занятия:

Тема № 1. Составление технического задания на проектирование. Уточнение технических условий Лабораторная работа 1. Исследование электрического поля в электроизоляционных конструкциях путем моделирования в проводящей среде и численными методами Раздел 2. Регулирование электрических полей в ЭИК Физические принципы конструктивного управления электрическими полями. Подбор радиусов кривизны поверхностей электродов. Применение экранов и их расчет. Принудительное распределение потенциалов, применение барьеров. Градирование изоляции. Применение полупроводящих покрытий. Регулирование поля конденсаторными обкладками .

Практические занятия:

Тема № 2. Выбор материала диэлектрика, рабочей напряженности поля. Определение толщины изоляции Лабораторная работа 2. Влияние экрана на распределение напряженности электрического поля в опорных изоляторах .

Раздел 3. Основы моделирования и расчета ЭИК Условия работы ЭИК .

Электрические воздействия на ЭИК: номинальное и рабочее напряжения, коммутационные и атмосферные перенапряжения, испытательные напряжения грозовых импульсов, кратковременные испытания напряжением промышленной частоты .

Температурные условия работы ЭИК. Категории размещения и исполнения ЭИК. Влияние атмосферных загрязнений на внешнюю изоляцию. Степень загрязненности районов и нормированная величина удельной эффективной длины пути утечки тока. Механические нагрузки, ионизирующие излучения, прочие виды воздействия. Технические условия и расчетное задание. Выбор диэлектрика и определение его толщины. Выбор рабочей напряженности электрического поля .

Практические занятия:

Тема № 3. Расчет наружной изоляции. Определение числа и размеров ребер Тема № 4. Расчет внутренней изоляции. Определение длин и радиусов уравнительных обкладок .

Лабораторная работа 3. Определение параметров функции распределения вероятностей пробивных напряженностей поля .

Раздел 4. Моделирование и расчет газовой изоляции Характеристика газов как электрической изоляции .

Высокопрочные газы. Области применения газовой изоляции и требования к ней. Расчет пробивного напряжения воздуха в равномерном, слабо неравномерном и резко неравномерном электрическом поле. Влияние давления и влажности на пробивное напряжение воздуха. Статистические закономерности пробоя воздуха. Моделирование газоразрядных явлений на поверхности твердого диэлектрика. Расчет пробивного напряжения воздуха при разрядах на поверхности твердой изоляции .

Образование коронных скользящих разрядов, влияние состояния поверхности на напряжение перекрытия. Сухоразрядное и мокроразрядное напряжения. Длина пути утечки тока и ее зависимость от уровня загрязненности атмосферы .

Практические занятия:

Тема № 5. Анализ распределения поля в конструкции. Разработка метода регулирования (выравнивания) поля Лабораторная работа 4. Влияние числа элементов стержневых изоляторов на напряжение перекрытия Раздел 5. Моделирование и расчет жидкой изоляции Разновидности и характеристики изоляционных жидкостей. Природные, минеральные и синтетические изоляционные жидкости, область их применения. Зависимость электрической прочности жидких диэлектриков от наличия примесей, длительности приложения напряжения и т.д. Особенности расчета их пробивного напряжения в слабо неравномерном и резко неравномерном электрическом поле .

Перекрытие твердых диэлектриков в изоляционных жидкостях. Маслобарьерная изоляция, расчет допустимой напряженности электрического поля .

Практические занятия:

Тема № 6. Тепловая схема замещения теплопередачи. Тепловой закон Ома .

Лабораторная работа 5. Исследование распределения потенциалов в слоистой изоляции ЭИК Раздел 6. Моделирование и расчет твердой и комбинированной изоляции Выбор материала для конструирования твердой изоляции. Расчет пробивного напряжения, выбор допустимой и испытательной напряженности электрического поля. Расчет напряжения появления коронных и скользящих разрядов. Способы повышения устойчивости твердой изоляции к частичным разрядам, возникновению и развитию треинга .

Конструкция комбинированной изоляции, область ее применения. Электрическая прочность и пробивное напряжение комбинированной изоляции. Частичные разряды в комбинированной изоляции и их роль в процессе электрического старения. Выбор допустимых рабочих и испытательных напряженностей электрического поля в комбинированной изоляции. Расчет напряжения появления коронных и скользящих разрядов в комбинированной изоляции. Способы защиты комбинированной изоляции от воздействия внешней среды .

Пример конструирования и расчета проходных изоляторов (вводов) и конденсаторов с комбинированной бумажно-масляной и маслобарьерной изоляцией .

Практические занятия:

Тема № 7. Критерии теплового подобия. Определение температуроперепада в воздухе .

Лабораторная работа 6. Исследование распределения потенциалов по поверхности опорных изоляторов Раздел 7. Основы теплового расчета ЭИК Задачи теплового расчета, расчет тепловыделений в ЭИК при воздействии различных электрических и тепловых нагрузок .

Теплопередача в ЭИК. Конвекция, теплопроводность, излучение. Тепловой закон Ома и его применение при расчетах перепадов температур на отдельных участках ЭИК. Расчет коэффициентов теплоотвода .

Моделирование и расчет тепловых полей в ЭИК. Расчет распределения температуры в ЭИК, определение максимальной температуры, диаграмма тепловой устойчивости ЭИК на примере проходного изолятора (ввода) с комбинированной бумажно-масляной и маслобарьерной изоляцией .

Методы улучшения теплового режима ЭИК. Выбор материалов, устройство теплоотводящих каналов, радиаторов. Применение принудительного охлаждения .

Практические занятия:

Тема № 8. Механический расчет узла крепления фарфоровой покрышки к фланцу .

Лабораторная работа 7. Исследование распределения напряженности электрического поля при градировании изоляции Раздел 8. Основы механического и конструктивного расчета в ЭИК Типовые конфигурации несущих элементов ЭИК. Требования к механическим свойствам изоляции. Расчет механической прочности основных элементов ЭИК .

Механический и конструктивный расчеты на примере проходных изоляторов (вводов) .

Практические занятия:

Тема № 9. Механический расчет маслорасширителя .

Тема № 10. Расчет тепловой устойчивости электроизоляционной конструкции .

Лабораторная работа 8. Определение параметров уравнения "кривой жизни" электрической изоляции Раздел 9. Моделирование и расчет надежности ЭИК Факторы, определяющие надежность ЭИК в процессе эксплуатации. Физические модели надежности электрической изоляции. Частичные разряды и их роль в старении диэлектриков. Основные характеристики и механизм развития частичных разрядов на постоянном и переменном напряжениях. Процесс разрушения органической изоляции частичными разрядами. Взаимосвязь интенсивности частичных разрядов с допустимой напряженностью электрического поля и временем до пробоя. Роль частичных разрядов в старении неорганической изоляции. Изменение тока со временем ее старения. Механизм электролитического старения .

Математические модели надежности ЭИК. Закономерности электрического старения диэлектриков. Уравнения кривой жизни изоляции, основанные на эмпирических закономерностях. Термофлуктуационная теория разрушения электрической изоляции. Уравнение надежности электрической изоляции и методика расчета времени до пробоя при заданной вероятности безотказной работы .

Практические занятия:

Тема № 11. Оценка срока службы изоляции на основе теоретических представлений .

Тема № 12. Конструктивные расчеты .

5. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

5.1. Виды и формы самостоятельной работы:

Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений включает:

– работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуальному заданию;

– опережающую самостоятельную работу;

– выполнение домашних заданий;

– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

– подготовку к лабораторным работам, к практическим занятиям;

– подготовку к контрольным работам, зачету, экзамену;

Творческая проблемно – ориентированная самостоятельная работа (ТСР) предусматривает:

– поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;

– углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ .

5.2. Контроль самостоятельной работы студентов Контроль самостоятельной работы студентов и качество освоения отдельных модулей дисциплины осуществляется посредством:

– защиты лабораторных работ в соответствии с графиком выполнения;

– защиты рефератов по выполненным обзорным работам и проведенным исследованиям;

– представления выполненного материала по курсовой работе (домашних заданий);

– результатов ответов на контрольные вопросы (контрольные вопросы имеются в электронной форме и в распечатанном виде);

– опроса студентов на практических занятиях;

– защиты курсового проекта (работы) .

Оценка текущей успеваемости студентов определяется в баллах в соответствии рейтинг

– планом, предусматривающим все виды учебной деятельности .

6. Средства текущей и промежуточной оценки качества освоения Дисциплины

Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих контролирующих мероприятий:

Контролирующие мероприятия Результаты обучения по дисциплине Выполнение и защита лабораторных работ и практических РД1 заданий Защита индивидуальных заданий РД3 Презентации по тематике исследований во время проведения РД2 конференц-недели Тестирование (контрольные работы) РД1 Защита курсового проекта (работы) РД3 Экзамен РД1, РД2, РД3

Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий предусмотрены следующие средства:

– список контрольных вопросов по отдельным темам и разделам (приведен в «Приложении»);

– перечень тем рефератов по наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана изучаемой дисциплины (представлены в п. 6.3);

– комплект задач для закрепления теоретического материала;

– методические указания к лабораторным работам и отчеты по результатам их выполнения;

– задания по курсовой работе (домашним заданиям);

6.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов Экзаменационные билеты включают три теоретических вопроса .

6.2. Примеры экзаменационных вопросов

1. Расчет напряженности поля плоского конденсатора на основе дифференциальных уравнений .

2. Особенность электрического расчета ЭИК с жидким диэлектриком. Роль барьеров .

3. Тепловой расчет пластинчатых конденсаторов с неорганической изоляцией .

6.3. Перечень тем рефератов

- Разработка и конструирование высоковольтных вводов на основе полимерных диэлектриков .

- Современные методы диагностики частичных разрядов в высоковольных электроизоляционных конструкциях без снятия напряжения .

- Современные методы выравнивания электрического поля в высоковольных электроизоляционных конструкциях .

- Теоретические подходы при расчете надежности высоковольных электроизоляционных конструкций .

7. Рейтинг качества освоения дисциплины Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 88/од от 27.12.2013 г .

В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:

- текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах (максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 33 баллов);

- промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее 22 баллов) .

Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам .

8. Учебно – методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная

1. Меркулов В.И. Расчет электроизоляционных конструкций [Электронный ресурс]:

учебное пособие /В.И.Меркулов, Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во ТПУ, 2010. – 112 с .

2. Меркулов В.И. Расчет и конструирование электроизоляционных систем и электротехнических изделий: методические указания /В.И.Меркулов, Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 89 с .

Дополнительная

3. Меркулов В.И. Математическое моделирование в электроизоляционных конструкциях: Методические указания к выполнению лабораторных работ. – ТПУ, Томск, 2001. – 56 с .

4. Дмитриевский В.С. Расчет и конструирование электрической изоляции. - М.: Энергоиздат, 1961. – 372 с .

5. Кучинский Г.С. и др. Изоляция установок высокого напряжения. - М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с .

6. Колечитинский Е.С. Расчет электрических полей устройства высокого напряжения .

– М.: Энергоатомиздат, 1983. – 168 с .

7. Синявский В.Н. Расчет, конструирование и испытания изоляторов высокого напряжения. – М.: Энргия, 1985. – 198 с .

8. Афанасьев В.В. и др. Электрические аппараты высокого напряжения. Атлас конструкций. – Л.: Энергия, 1977. – 184 с .

9. Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения. Под ред. В.В. Афанасьева. – Л.: Энергоатомиздат, 1987. – 544 с .

10. ГОСТ 1516.1-76, Электрооборудование переменного тока на напряжение от 3 до 500 кВ. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 61 с.




Похожие работы:

«продвижение демократии и прав человека ГРАЖДАНСКАЯ КОАЛИЦИЯ ЗА СВОБОДНЫЕ И ЧЕСТНЫЕ ВЫБОРЫ АССОЦИАЦИЯ PROMO-LEX ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ Мониторинг республиканского конституционного референдума от 5 сентября 2010 Пе...»

«1. Наименование дисциплины Дисциплина "Автосервис и фирменное обслуживание автомобилей" включена в вариативную часть Блока 1 Дисциплины (модули) основной профессиональной образовательной программы высшего образования – программы бакалавриата по направлен...»

«Геоинформационные технологии 65 Н. Б. Ялдыгина (компания "Совзонд") В 2005 г. окончила механико-математический факультет Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. В настоящее время — ведущий специалист отдела программного обеспечения компании "Совзонд". Со...»

«ПРОТРАВЛИВАТЕЛЬ СЕМЯН КАМЕРНЫЙ ПСК-15 Руководство по эксплуатации с гарантийным талоном ПСК-15.00.00.000 РЭ Вниманию потребителя! Протравливатель семян камерный ПСК-15 является самопередвижной машиной с автоматическим управлением технологическим процессом. Для эффективной эксплуатации протравливателя, качественной обработки семян,...»

«ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ППБО-85 УДК 658.382.3:622.276 СОГЛАСОВАНЫ Главным управлением пожарной охраны МВД СССР 8 августа 1985 г. № 7/2/2851 ЦК профсоюза рабочих нефтяной и газовой промышленности УТВЕРЖДЕНЫ первым заместителем министра нефтяной промышленнос...»

«Приложение к постановлению администрации города Мурманска от 18.12.2015 № 3537 Изменения в порядок предоставления социальных выплат молодым и многодетным семьям – участникам подпрограммы "Обеспечение жильем молодых и многодетных семей города Мурманска" на 2014 2018 годы"1. Во втором...»

«Блоки 35 кВ высокой готовности серии БВГ-УЭТМ®-35 г. Екатеринбург 2014 г. Содержание 1 Назначение и общие сведения 2 Преимущества применения блоков высокой готовности 3 Условные обозначения и основные технические характеристики 4 Конструк...»

«Лекция 10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ Проектирование надежности систем Для ряда технических систем (некоторых видов техники, промышленных и жилых зданий, мостов, плотин и других сооружений) проблема обеспечения надежности при проектир...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.