Введение. Классификация Э и ЭА

Казанский государственный

энергетический университет

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ

АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

 

ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

 

по курсам

 

Электрические и электронные аппараты

и

Электрические и электронные аппараты

в системах электроснабжения

 

 

Для студентов-заочников

 

 

                                                      Казань      2003               

                                                                

УДК 621.311: 628.26 (075.8)

ббк 31. 264

х 25

 

Хатанова И.А.

 

Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения. Программа, методические указания и контрольные задания. Для студентов-заочников. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2003.

Приведены общие рекомендации по работе над курсами: программа, методические указания по изучению курсов, варианты контрольных заданий.

Предназначены для студентов-заочников, обучающихся по специальности 100400 – «Электроснабжение  промышленных предприятий».

 

__________________________________

 

 

Ó Казанский государственный энергетический университет, 2003

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Энергетика как отрасль промышленности обладает рядом особенностей, резко выделяющих энергетическое производство из других отраслей промышленности.

Важнейшая особенность энергетики заключается в том, что производство электроэнергии, ее транспорт, распределение и потребление осуществляются в один и тот же момент времени. Эта особенность превращает всю систему производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии, отдельные звенья которой могут быть удалены на сотни километров друг от друга, в единый, сложный механизм, в котором системой электроснабжения называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Под электроустановками понимают совокупность электрооборудования (вместе с сооружениями и помещениями, где оно находится), предназначенного для производства, распределения, преобразования и потребления электроэнергии.

Электрические и электронные аппараты (Э и ЭА) – это электротехнические устройства, которые используют для включения и отключения электрических цепей, измерения, защиты, управления и регулирования электроустановок, предназначенных для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии.

Под Э и ЭА понимают широкий круг всевозможных устройств, применяемых в быту, промышленности и энергетике.

В соответствии с учебной программой основной задачей курса «Электрические и электронные аппараты» является изучение основ теории, конструкций и эксплутационных характеристик Э и ЭА автоматики, управления и защиты, которые применяются в электрических системах, схемах электроснабжения, автоматизации и электропривода.

Основной задачей курса «Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения» является изучение конструкций, эксплуатационных характеристик и условий выбора Э и ЭА распределительных устройств низкого и высокого напряжения, применяемых в системах промышленного электроснабжения.   

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ НАД КУРСАМИ ‹‹ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ››

И ‹‹ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ

 В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»

Для практического усвоения теоретического материала студенты-заочники выполняют самостоятельные контрольные работы по расчету и выбору Э и ЭА по курсам «Электрические и электронные аппараты» и «Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения».

При возникновении затруднений при изучении теоретической части курса следует обращаться за письменной или устной консультацией к преподавателю в университет. При этом необходимо точно указать вопрос, вызывающий затруднение, и место в учебнике, где он разбирается.

Для экспериментальной проверки и подтверждения теоретических знаний необходимо выполнить лабораторную работу по курсу «Электрические и электронные аппараты»(4 часа). После ее выполнения студенты сдают зачет по лабораторному практикуму. При сдаче зачета студент предъявляет оформленный бланк протокола по работе, где приведено описание и схема лабораторного стенда, таблицы экспериментальных и расчетных данных, объяснение экспериментально снятых характеристик электрических аппаратов и ответы на контрольные вопросы методического описания к лабораторной работе.

Для практического усвоения методики расчета и выбора Э и ЭА в системах промышленного электроснабжения по курсу «Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения» для студентов проводятся практические занятия, после посещения которых студенты сдают зачет. При сдаче зачета студент предъявляет тетрадь по практике с решенными задачами, соответствующими темам занятий.   

В период установочной или лабораторно-экзаменационной сессии студентам читаются лекции обзорного характера по наиболее значимым темам и разделам курса.

К сдаче экзамена по предмету допускаются студенты, имеющие одну зачтенную контрольную работу и зачет по лабораторным и практическим занятиям в соответствии с учебным планом по дисциплине.

 

ПРОГРАММы

ДИСЦИПЛИН «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ

АППАРАТЫ›› И ‹‹ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ››

УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПО ДИСЦИПЛИНЕ

 

Семестры	Экзамены	Контрольные работы	Курсовые работы	Часы учебных занятий					Дисциплина
				Всего	Лекции	Практика	Лабораторные работы	Самостоятель-ные работы
7	1	1	0	100	6	0	4	90	Электрические и электронные  аппараты
8	-	1	0	100	6	4	0	90	Электрические и электронные аппараты в системах электроснабжения

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ

Семестр

Самостоятельное изучение дисциплины

«Электрические и электронные аппараты»

Введение. Классификация Э и ЭА.

Тема 1. Электродинамические усилия (ЭДУ)

 в электрических аппаратах

 

Методы расчета ЭДУ между параллельными проводниками; ЭДУ в катушке; в витке; между катушками; в месте изменения сечения проводника. ЭДУ при переменном токе. Динамическая стойкость аппаратов.

 

Тема 2. Нагрев электрических аппаратов

 

Активные потери энергии в аппаратах. Установившийся режим нагрева. Нагрев в переходных режимах. Нагрев при коротком замыкании. Допустимые температуры в Э и ЭА. Термическая стойкость аппаратов.

 

Тема 3. Отключение электрических цепей

 

Дуга постоянного тока. Дуга переменного тока. Отключение цепей Разными видами нагрузок. Перенапряжение при коммутации конденсаторов и длинных линий. Способы гашения электрической дуги. Отключающая и включающая способность аппаратов.

 

Тема 4. Электромагниты и электрические контакты

 

    Общие сведения о конструкциях электромагнитов. Магнитные цепи Обмотки электромагнитов. Магнитные материалы. Сила тяги электромагнитов.

Режимы работы контактов. Материалы и конструкции твердо-металлических контактов.

 

Тема 5. Электрические и электронные аппараты

 автоматики

 

Электромагнитные реле тока и напряжения: принцип действия, конструкция. Поляризованные и тепловые реле. Позисторная защита двигателей. Электромеханические реле времени. Конструкция герконов, их преимущества и недостатки. Основные сведения о датчиках неэлектрических величин. Полупроводниковые реле.

Тема 6. Электрические и электронные аппараты

управления и защиты

     Контроллеры, командоаппараты и реостаты. Контакторы и магнитные пускатели. Тиристорные пускатели. Автоматические воздушные выключатели (автоматы). Устройство универсального автомата. Электромагнитные, термобиметаллические, термомагнитные и полупроводниковые расцепители автоматов. Разновидности автоматов. Конструкции и характеристики низковольтных предохранителей. Выбор предохранителей и автоматов для защиты электродвигателей. 

8 семестр

 

2.2. Самостоятельное изучение дисциплины «Электрические  

и электронные аппараты в системах электроснабжения»

 

Тема 1. Аппараты распределительных устройств низкого напряжения

 

Общие сведения  о распределительных устройствах  низкого напряжения. Рубильники и переключатели. Предохранители. Автоматические выключатели с большой отключающей способностью. Параметры и условия выбора аппаратов распределительных устройств низкого напряжения.

 

Тема 2. Аппараты распределительных устройств

высокого напряжения

 

    Общие сведения  о распределительных устройствах  высокого напряжения. Комплектные распределительные устройства (КРУ) на напряжение 6-35 кВ. Элегазовые комплектные распределительные устройства. Параметры и условия выбора аппаратов распределительных устройств высокого напряжения.

 

 

Тема 3. Выключатели переменного тока

высокого напряжения

 

    Назначение. Принцип действия. Дугогасительные устройства. Привод, конструкции, параметры и области применения воздушных, масляных, электромагнитных, вакуумных, элегазовых выключателей. Выключатели нагрузки. Выбор выключателей.

 

 

Тема 4. Разъединители, отделители

 и короткозамыкатель

 

     Конструкции разъединителей и их приводов. Блокировка разъединителей и выключателей. Отделители и короткозамыкатели.

                     

 

 

Тема 5. Измерительные трансформаторы

высокого напряжения

 

    Назначение, принцип действия, параметры и конструкции измерительных трансформаторов тока и напряжения.

 

Тема 6. Защитные и токоограничивающие аппараты

               

     Конструкции и характеристики высоковольтных предохранителей. Трубчатые и вентильные разрядники. Разрядники постоянного тока. Ограничители перенапряжений. Реакторы.

 

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ