Електрична частина станцій та підстанцій

Мета вивчення дисципліни:

формування у здобувачів фахових знань і практичних навичок щодо принципів побудови, функціонування та технічного обслуговування електричної частини сучасних електростанцій і підстанцій. Дисципліна займає ключове місце в освітній програмі і забезпечує розуміння структури електроенергетичних об’єктів, особливостей їхнього силового обладнання, засобів захисту, схем з’єднання та вимог нормативних актів у сфері енергетики.

Практичне значення та використання отриманих знань:

здобуті знання дозволяють фахівцям ефективно вирішувати завдання, пов’язані з проєктуванням, експлуатацією, технічним обслуговуванням та модернізацією електрообладнання станцій і підстанцій. Зокрема, це включає вибір і обґрунтування схем розоподільчих установок, вибір основного електричного обладнання, забезпечення безпеки експлуатаціх. Практичні навички, набуті в процесі вивчення дисципліни, необхідні для кваліфікованої роботи на енергетичних підприємствах, в організаціях проєктного профілю, при експлуатації енергетичних об'єктів. Отримані практичні навички закріплюються під час виконання курсового проєкта з проектування підстанції напругою35-110/10(6) кВ.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Лекція 1. «Введення в дисципліну. Поточний стан електроенергетики України. Карта електричних мереж України. Загальний огляд вітчизняних та світових тенденцій під час проектування електроустановок».
Лекція 2. «Силові трансформатори. Умови вибору з урахуванням аварійного та систематичного перевантажування. Перетворення добових графіків навантаження до еквівалентних двоступеневих».
Лекція 3. «Особливості роботи електричних станцій в загальній енергосистемі України. Структура тарифу виробництва електроенергії. Базові поняття про організовані сегменти ринку електроенергії».
Лекція 4. «Схеми первинних електричних з’єднань електростанцій. Режими роботи основного електрообладнання. Аналіз надійності за критерієм N-1».
Лекція 5. «Схеми первинних електричних з’єднань підстанцій. Режими роботи основного електрообладнання. Аналіз надійності за критерієм N-1. Детальний розгляд схем ключових підстанцій одеського енерговузла».
Лекція 6. «Конструктивне виконання підстанцій. Сучасні тенденції будівництва електроустановок. Огляд типових проектів будівництва підстанцій. Концепція цифрових підстанцій».
Лекція 7. «Струмоведучі частини. Особливості та умови вибору гнучкого та жорсткого ошинування».
Лекція 8. «Оперативні перемикання в електроустановках: бланки та програми перемикань, кваліфікаційні вимоги до персоналу, який приймає участь в оперативних перемиканнях, організаційні аспекти оперативних перемикань».
Лекція 9. «Припустимі операції з основним обладнанням під час оперативних перемикань. Прості та складні перемикання. Програма перемикань, пов’язана з виводом елементів електричної мережі».
Лекція 10. «Споживачі власних потреб електростанцій та підстанцій. Схеми власних потреб та методи підвищення надійності їх живлення».
Лекція 11. «Споживачі власних потреб електростанцій та підстанцій. Нормативні вимоги щодо організації оперативного струму та вибір відповідного обладнання».
Лекція 12. «Телемеханіка та телевимірювання електроустановок. Блокування від помилкових дій персоналу».
Лекція 13. «Організація вимірювань в електроустановках. Вимоги нормативно-технічної документації до організації вимірів та обліку електричної енергії. Вибір вимірювальних трансформаторів та приладів обліку».
Лекція 14. «Управління роботою електростанцій та підстанцій в розрізі концепції розподіленої генерації. Концепція будови керованих мереж Smart-Grid».
Лекція 15. «Вимоги до проектної та конструкторської документації до електроустановок. Орієнтовні показники вартості та тривалості виконання будівельних робіт з облаштування електроустановок. Огляд реальних проектів».

Практичні заняття

Практичне заняття № 1. «Вибір силових трансформаторів підстанцій. Перевірка їх перевантажувальної здатності».
Мета заняття: отримання практичних навичок з вибору силових трансформаторів з урахуванням їх систематичної та аварійної перевантажувальної здатності.

Практичне заняття № 2. «Техніко-економічне порівняння трансформаторів різної потужності».
Мета заняття: виконати техніко-економічне обґрунтування вибору трансформатора за критерієм приведених витрат.

Практичне заняття № 3. «Вибір схем первинних з’єднань електроустановок. Розрахунок струмів короткого замикання».
Мета заняття: вибрати схему розподільчої установки з урахуванням вимог щодо надійності у відповідності до ролі та типу приєднання електроустановки до системи. Визначити трифазні та двофазні струми коротких замикань на шинах розподільчої установки низької напруги.

Практичне заняття № 4. «Вибір високовольтних вимикачів та роз’єднувачів».
Мета заняття: отримати практичні навички з вибору сучасного комутаційного обладнання.

Практичне заняття № 5. «Вибір вимірювальних трансформаторів».
Мета заняття: отримати практичні навички з вибору вимірювальних трансформаторів струмів та напруги.

Практичне заняття № 6. «Вибір струмоведучих частин електроустановок».
Мета заняття: отримати практичні навички з вибору профіля та перерізу жорсткого ошинування та його перевірки за умовами механічної стійкості та відсутності резонансних явищ.

Практичне заняття № 7, № 8. «Вибір перерізу кабелів напругою 6(10)кВ від лінійних комірок підстанцій».
Мета заняття: отримати практичні навички з типу кабелю, його номінальної напруги та режимів роботи.

Лабораторні роботи

Лабораторна робота № 1. «Дослідження конструктивного виконання та обслуговування комірок КУ-10Ц, КСО-393 та панелей ЩО-90».
Мета заняття: вивчення конструкції комірок, ознайомлення з номенклатурою виробництва комірок в залежності від їх функціонального призначення.

Лабораторна робота № 2. «Дослідження способів синхронізації і режимів роботи синхронного генератора в електричній системі».
Мета заняття: закріпити знання з методів точної та самосинхронізації під час включення генераторів на паралельний режим роботи з енергосистемою.

Лабораторна робота № 3. «Вивчення схем розподільних пристроїв і проведення оперативних перемикань на електричних станціях та підстанціях».
Мета заняття: закріплення навичок виконання оперативних перемикань в електроустановках. Заповнення бланків оперативних перемикань.

Лабораторна робота № 4. «Дослідження похибок трансформаторів струму».
Мета заняття: вивчення методів визначення похибок вимірювальних трансформаторів струму.

Лабораторна робота № 5. «Дослідження схем з’єднання трансформаторів напруги».
Мета заняття: вивчення методів визначення похибок та способів з’єднання вторинних обмоток вимірювальних трансформаторів напруги.

Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Введення в дисципліну. Схеми первинних електричних з’єднань підстанцій. Режими роботи основного електрообладнання. Аналіз надійності за критерієм N-1. Умови вибору силових трансформаторів з урахуванням аварійного та систематичного перевантажування».
Лекція 2. «Оперативні перемикання в електроустановках: бланки та програми перемикань, організаційні аспекти оперативних перемикань. Прості та складні перемикання. Бланк перемикань, пов’язаний з виводом обладнання електроустановки до ревізії».
Практичні заняття

Практичне заняття №1. «Вибір силових трансформаторів підстанцій. Перевірка їх перевантажувальної здатності».
Мета заняття: отримання практичних навичок з вибору силових трансформаторів з урахуванням їх систематичної та аварійної перевантажувальної здатності.

Лабораторні заняття

Лабораторна робота № 1. «Дослідження конструктивного виконання та обслуговування комірок КУ-10Ц, КСО-393 та панелей ЩО-90».
Мета заняття: вивчення конструкції комірок, ознайомлення з номенклатурою виробництва комірок в залежності від їх функціонального призначення.

Лабораторна робота № 2. «Вивчення схем розподільних пристроїв і проведення оперативних перемикань на електричних станціях та підстанціях».
Мета заняття: закріплення навичок виконання оперативних перемикань в електроустановках. Заповнення бланків оперативних перемикань.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота

Курсовий проєкт

Мета КП – закріплення знань з теоретичного матеріалу курсу та отримання практичних навичок з проєктування підстанції.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 45-60 сторінок. Графічна частина – два аркуші креслень формату А1.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Вибір кількості та потужності силових трансформаторів.
2. Розроблення однолінійної схеми та вибір електричних апаратів.
3. Вибір струмоведучих частин електроустановки.
4. Розроблення конструктивного виконання підстанції.
Захист курсового проєкта – протягом останнього навчального тижня семестру.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми

Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 4 теоретичних питання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно і відповідати вимогам Положення про академічну доброчесність та етику академічних відносин.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за тиждень до початку сесії.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) лабораторних робіт. Сумарний бал за успішно виконані лабораторні роботи становить 40 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів.
Курсовий проєкт оцінюється окремо і на оцінку за дисципліну не впливає.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) контрольної роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 20 балів, захист роботи – 30 балів.
2) лабораторних та практичних робіт. Сумарний бал за успішно виконані лабораторні та практичну роботи становить 50 балів.
Курсовий проєкт оцінюється окремо і на оцінку за дисципліну не впливає.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.