Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

 

Новочеркасск 2015г.

ПРОГРАММА

вступительных испытаний в магистратуру
по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника»

(блок ««Электроэнергетика»)

 

Целью вступительных испытаний (ВИ) является объективная (экспертная) оценка уровня теоретической подготовки выпускников и соответствие этого уровня требованиям Федерального государственного образовательного стандарта подготовки бакалавров по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

Состав учебных дисциплин, включенных в перечень ВИ, утверждается Ученым советом ЭнФ и определяется требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС ВПО) подготовки бакалавров по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

Подготовка и организация вступительных испытаний

2. Для проведения ВИ приказом ректора утверждается Комиссия по приему вступительных испытаний в магистратуру. Возглавляет комиссию председатель. Членами комиссии являются ведущие преподаватели энергетического факультета ЮРГПУ(НПИ).

3. Решением Ученого совета ЭнФ вступительные испытания проводятся в рамках собеседования в письменно-устной форме.

4. В программу ВИ включено восемь дисциплин: «Теоретические основы электротехники», «Системы электроснабжения», «Электроэнергетические системы и сети», «Электрическая часть электростанций», «Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения», «Электротехническое материаловедение», «Электрические машины» и «Электрический привод». Экзаменационный билет содержит один вопрос по обязательной дисциплине - «Теоретические основы электротехники» и два вопроса по выбору из предложенного списка.

2. Перечень тем и вопросов по дисциплинам, включенных в программу
вступительных испытаний

Теоретические основы электротехники

1. Двухполюсные элементы схем замещения электрических цепей и их параметры.

2. Связь между напряжениями и токами двухполюсных элементов схем замещения электрических цепей.

3. Законы Кирхгофа и их применение в расчетах электрических цепей.

4. Комплексный (символический) метод расчета установившихся режимов линейных электрических цепей с гармоническими (синусоидальными) напряжениями и токами.

5. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.

6. Активная, реактивная и полная мощности при гармонических (синусоидальных) напряжениях и токах. Коэффициент мощности.

7. Метод контурных токов.

8. Метод узловых потенциалов (напряжений).

9. Метод наложения.

10. Метод эквивалентного генератора (источника, активного двухполюсника).

11. Эквивалентные преобразования линейных цепей.

12. Индуктивно связанные элементы (катушки), их согласное и встречное включение и одноименные зажимы.

13. Особенности записи второго закона Кирхгофа в линейных цепях с индуктивно связанными элементами для мгновенных и комплексных значений напряжений и токов. Схема и уравнения трансформатора в линейном режиме.

14. Резонансные явления в линейных электрических цепях.

15. Симметричный режим линейных трехфазных цепей с гармоническими (синусоидальными) напряжениями и токами при соединении нагрузки звездой и треугольником.

16. Понятие о методе симметричных составляющих в трехфазных цепях. Составляющие напряжений и токов прямой, обратной и нулевой последовательности.

17. Представление периодических негармонических (несинусоидальных) напряжений и токов в виде тригонометрического ряда Фурье. Действующие значения периодических напряжений и токов.

18. Активная, реактивная и полная мощности при периодических негармонических (несинусоидальных) напряжениях и токах. Коэффициент мощности.

19. Высшие гармоники в трехфазных цепях.

20. Четырехполюсники в линейном режиме и их уравнения в форме А.

21. Возникновение переходных процессов и законы коммутации. Начальные условия.

22. Сущность классического метода расчета переходных процессов в линейных электрических цепях. Принужденные и свободные составляющие.

23. Корни характеристического уравнения и их влияние на характер переходных процессов в линейных электрических цепях. Постоянная времени.

24. Основы операторного метода расчета переходных процессов в линейных цепях.

25. Характеристики нелинейных элементов. Инерционные и безынерционные нелинейные элементы.

26. Графоаналитические методы расчета нелинейных цепей.

27. Магнитные цепи – понятие и законы Кирхгофа для магнитных цепей.

28. Резонансные явления в нелинейных цепях (феррорезонанс).

29. Особенности расчета переходных процессов в нелинейных цепях.

30. Уравнения однородных цепей с распределенными параметрами (длинных линий) при гармонических (синусоидальных) напряжениях и токах. Прямые (падающие) и обратные (отраженные) волны.

31. Уравнения однородных линий без потерь при гармонических (синусоидальных) напряжениях и токах.

Литература

1. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Том 1. – СПб.: Питер, 2003. – 463 с.

2. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Том 2. – СПб.: Питер, 2003. –576 с.

3. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Том 3. – СПб.: Питер, 2003. – 377 с.

4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Высшая школа, 1996. – 638 с.

5. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.Д., Страхов С.В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

6. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. – М.: Высшая школа, 1978. – 231 с.

7. Теоретические основы электротехники. Том 1. Основы теории линейных цепей / под ред. П.А. Ионкина. – М.: Высшая школа, 1976. – 544 с.

8. Теоретические основы электротехники. Том 2. Нелинейные цепи и основы теории электромагнитного поля / под ред. П.А. Ионкина. – М.: Высшая школа, 1976. – 383 с.

 

Системы электроснабжения

1. Классификация потребителей электрической энергии по категориям надежности электроснабжения, требование к электроснабжению потребителей.

2. Особенности схем систем электроснабжения для питания потребителей 1-й, 2-й и 3-й категорий по надежности электроснабжения и особой группы 1-й категории.

3. Классификация окружающей среды в производственных помещениях.

4. Выбор материала жилы проводника, его изоляции и способа прокладки в помещениях с указанной окружающей средой.

5. Классификация структуры электрических сетей по конструктивным признакам.

6. Выбор напряжения электрической сети по технико-экономическим критериям.

7. Режимы работы электроприемников.

8. Основные числовые характеристики и коэффициенты графиков электрических нагрузок.

9. Понятие расчетной электрической нагрузки по нагреву. Принцип получасового максимума электрической нагрузки.

10. Основные методы определения расчетной электрической нагрузки для промышленных предприятий.

11. Методы определения расчетной электрической нагрузки для городских и сельскохозяйственных потребителей.

12. Выбор автоматического выключателя в сети до 1000 В.

13. Выбор плавкого предохранителя в сети 0,4 кВ.

14. Выбор сечения жилы проводника по условию допустимого нагрева.

15. Назначение основного электротехнического оборудования цеха и подстанций.

16. Условно-графическое обозначение основного электротехнического оборудования цеха и подстанций на схемах.

17. Определение номинального тока электроприемников по паспортным данным.

18. Определение расчетного и пикового токов токов группы электроприемников.

19. Принципы построения внутрицеховых и заводских электрических сетей.

20. Понятие о кратчайшей сети в пространствах первого и второго порядков.

21. Центр электрических нагрузок. Методы определения. Картограмма нагрузок.

22. Методы расчета потерь электроэнергии в электрических сетях и трансформаторах.

23. Методы снижения потерь электроэнергии в системах электроснабжения.

24. Расчеты токов короткого замыкания в системах электроснабжения.

25. Способы и технические мероприятия по снижению токов короткого замыкания в системах электроснабжения: схемные решения; токоограничивающие средства.

26. Принципы построения городских и сельскохозяйственных сетей систем электроснабжения.

27. Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения.

28. Основные показатели качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ.

29. Основные причины ухудшения качества электроэнергии и технические решения по его повышению.

30. Несимметрия нагрузок электроприемников. Влияние несимметрии на потери электроэнергии в сетях и трансформаторах.

31. Методы и технические средства для снижения уровня высших гармоник в системах электроснабжения

32. Методы и технические решения для снижения колебаний напряжения в сетях систем электроснабжения

Литература

1. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. 4-й выпуск (с изм. и доп., по состоянию на 1 мая 2006 г.). – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2006. – 854 с., ил.

2. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: учеб. пособие для студ. сред. проф. Образования / Е.А. Конюхова. – 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 320 с.

3. Кудрин Б.И. Электроснабжение. М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 352 с.