25. Альтернативная энергетика и передача электрической энергии

Наименование модуля:

Модуль 25: Альтернативная энергетика и передача электрической энергии

Элементы модуля:

Элективные дисциплины

Альтернативные и возобновляемые источники энергии
Основы энергосбережения
Преобразование энергии ветра и гидроэнергии
Переходные процессы в системах электроснабжения
Передача и распределение электроэнергии
Высоковольтное оборудование

Семестр обучения:

6

Ответственный за модуль:

Гаголина О.С. 

Преподаватели:

Альтернативные и возобновляемые источники энергии - Латыпов С.И. 
Основы энергосбережения – Латыпов С.И. 
Преобразование энергии ветра и гидроэнергии – Гаголина О.С. 
Переходные процессы в электроэнергетических системах - Кашевкин А.А. 
Передача и распределение электроэнергии – Латыпов С.И. 
Высоковольтное оборудование – Кашевкин А.А. 

Язык:

Русский, казахский

Связь с куррикулумом:

Электроэнергетика (Ба)

Число часов в неделю и в семестр:

6 семестр: часов в неделю – 24 (лекций -3; практических занятий -2; лабораторных занятий-3; СРО -16);

в семестр – 360.

Рабочая нагрузка:

Аудиторная нагрузка: 120 часов

Внеаудиторная нагрузка: 240 часов

Итого: 360 часов

Кредитные пункты:

12 ECTS

Условия для проведения экзаменов:

Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 50 баллов из 100 отводимых на каждую дисциплину модуля

Рекомендуемые условия:

Модули: Электростанции и подстанции, Основы эксплуатации оборудования, Электротехника

Предполагаемые результаты обучения:

Знать: принципы производства и использования электроэнергии, полученной альтернативными методами; основные характеристики используемого электрооборудования; технологический процесс получения, преобразования и использования ветровой и гидравлической энергии различными типами ветровых и гидроэлектростанций; методы расчета токов при коротких замыканиях; принципы систем передачи и распределения электроэнергии. электрическая энергия, моделирование и учет электрических нагрузок, расчет рабочих параметров и потерь электроэнергии в открытых и закрытых электрических сетях.

Уметь: выбирать потенциальный источник энергии для работы в энергосистеме или для нужд конечного пользователя; формулировать основные технические требования к выбору энергетического оборудования; оценивать ветро- и гидроэнергетический потенциал территорий, оценивать экономическую эффективность практического использования ветро- и гидроэлектростанций различного назначения. мощности; рассчитывать электрические нагрузки, токи короткого замыкания, потери мощности и напряжения; применять и осуществлять выбор электрооборудования электростанций, элементов электрических сетей;

Владеть навыками: разработки и расчета оборудования электростанций, использующих альтернативные источники энергии; основными характеристиками используемого электрооборудования; методами расчета основных параметров ветро- и гидроэнергетических установок; анализом электромагнитных и электромеханических переходных процессов в электроэнергетических системах; анализом режимов работы электростанций и расчетом параметров систем электроснабжения. оборудование станции, анализ режимов работы передающих и распределительных сетей;

Демонстрировать способность: использовать современные инструменты для развития объектов альтернативной энергетики, разработки, внедрения и ввода в эксплуатацию электростанций, электрических систем и сетей; проводить расчеты и делать разумный выбор ветряных и гидроэлектростанций различной мощности; оценивать уровень статической и динамической устойчивости; разрабатывать, внедрение, ремонт и наладка электрооборудования электростанции и электрической сети.

Содержание:

Альтернативные и возобновляемые источники энергии

Энергия солнца и ветра, энергия приливов, геотермальная энергия, энергия магнитного поля Земли, энергия биомассы, использование независимых источников электроснабжения в Казахстане.

Основы энергосбережения

Перспективы использования альтернативных и возобновляемых источников энергии, методы выявления потерь при производстве, транспортировке и потреблении электроэнергии, а также способы их устранения.

Преобразование энергии ветра и гидроэнергии

Основы теории ветроэнергетических установок. Расчет мощности ветра. Ветроэлектростанции (ВЭС). Морская ветроэнергетика. Водные ресурсы и их использование. Варианты проектирования малых ГЭС. Гидротехнические сооружения малых гидроэлектростанций. Типы гидравлических турбин. Приливная энергия. Волновая энергия.

Переходные процессы в системах электроснабжения

Электромагнитные переходные процессы. Уравнения электромагнитных переходных процессов синхронных и асинхронных машин. Практические методы расчета токов короткого замыкания. Переходные процессы при нарушении симметрии трехфазной цепи. Электромеханические переходные процессы

Передача и распределение электроэнергии

Общие свойства электрических сетей и систем. Расчет и анализ установившихся режимов.  Основы построения схем систем передачи и распределения электроэнергии. Выбор основных дизайнерских решений.

Высоковольтное оборудование

Выключатели переменного тока. Разъединители. Короткое замыкание. Сепараторы. Предохранители. Ограничители перенапряжения и устройства защиты от перенапряжения. Первичные измерительные преобразователи и схемы их подключения.

Форма экзамена:

Комплексный экзамен, включающий:

Альтернативные и возобновляемые источники энергии – письменный контрольный экзамен
Основы энергосбережения – экзамен в свободной форме
Преобразование энергии ветра и гидроэнергии - письменный контрольный экзамен
Переходные процессы в системах электроснабжения - письменный контрольный экзамен
Передача и распределение электроэнергии - письменный контрольный экзамен
Высоковольтное оборудование - письменный контрольный экзамен

Оценка по модулю: письменный контрольный экзамен по выбору

Технические / мультимедийные средства:

Мультимедийная система.

Лаборатории информационно-измерительной аппаратуры и автоматизации, энергобезопасности, электроэнергетики и электроснабжения, а также монтажа электрооборудования

Литература:

1. Джон.Твайделл. Возобновляемый источник энергии. М., 2000.
2. Л. И. Куперман. Вторичные энергетические ресурсы и энерготехнологическое сочетание промышленности. Киев, 2006.
3. В. А. Острейковский. Теория надежности. М.: Высшая школа. 2003.
4. В. П. Шеховцов. Электрическое и электромеханическое оборудование. - М.: Форум: Инфра-М, 2008.
5. Н.В. Зубова, С.Ф. Митрофанов. Возобновляемые источники энергии: энергия воды и ветра. - Новосибирск: НГТУ, 2021.
6. Куашнинг Ф. Системы возобновляемых источников энергии. Технология - Расчеты - Моделирование. - Астана: Томе, 2013.
7. Германович В., Турилин А. Альтернативные источники энергии. Практичные конструкции для использования энергии ветра, солнца, воды, земли, биомассы. - Санкт-Петербург: Наука и техника, 2011.
8. Ю. А. Куликов. Переходные процессы в электрических системах.  – Новосибирск: НГТУ, 2008.
9. И. П. Крючков, В. А. Старшинов, Ю. П. Гусев, М. В. Пираторов. Переходные процессы в электроэнергетических системах: Учебное пособие для вузов. – М.: Изд-во МЭИ, 2008.
10. В. Н. Сажин. Энергетические системы и сети, Конспекты лекций, AIES, 2004, Алматы
11. К. К. Тохтибакиев. Энергетические системы и сети. Методы расчета потерь электроэнергии и их нормирования. Учебник, Алматы, 2005.
12. А. А. Герасименко, В. Т. Федин. Передача и распределение электроэнергии". Ростов-на-Дону, 2006.