Розвиток електроенергетичних систем

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 7.141.11.E.046
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Козовий Андрій Богданович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є формування у студентів необхідних компетентностей, набуття ними знань та умінь з розвитку електроенергетичних систем та електричних мереж з використанням сучасного інформаційного ресурсу (нормативних і довідникових документів), комп’ютерних програм і програмних комплексів.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: • знання спеціальних розділів математики, в обсязі, необхідному для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін (ЗК1); • здатність до аналізу та синтезу (ЗК2); • здатність здійснювати пошук, аналізувати і критично оцінювати інформацію з різних джерел (ЗК3); • уміння працювати як індивідуально, так і в команді (ЗК5); • уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК6); • креативність, здатність до системного мислення (ЗК7); • розуміння необхідності навчання протягом життя та трансферу набутих знань (ЗК9); • відповідальність за якість виконуваної роботи (ЗК10); фахові компетентності: • знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електротехніки та електромеханіки, а також суміжних (ФК1); • знання і розуміння наукових понять, теорій і методів, необхідних для розв’язання задач в електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем та їх устаткування (ФК2); • знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного, електротехнічного і електромеханічного устаткування та обладнання (ФК3); • здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності (ФК4); • здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електроенергетичних, електро-технічних та електромеханічних систем та їх складових (ФК6);
Результати навчання: • знати ієрархічні принципи побудови енергосистем, структуру та методи оптимізації режимів; • знати умови паралельної роботи трансформаторів підстанцій та вміти оптимізувати режими їх роботи; • знати ринкові стосунки в енергетиці; • знати принципи формування трас повітряних і кабельних ліній; • знати методи вибору проводів та ізоляції повітряних ліній та кабелів кабельних електричних мереж; • вміти проводити розрахунки режимів простих ліній електропередач та їх оптимізувати; • здатність визначати критичні потужності трансформаторів двотрансформаторних підстанцій та мінімізувати втрати електроенергії; • вміти розподіляти навантаження споживачів між різними типами електростанцій; • вміти користуватися стандартами, нормативними документами та довідниками; • вміти виконувати розрахунок вітрових та ожеледних навантажень на проводи повітряних ліній; • вміти виконувати розрахунок напруження в матеріалі проводу, критичної довжини прогону та критичної температури, найбільшої стріли провисання проводу в прогоні; • вміти вибирати проводи повітряних ліній та кабелі кабельних ліній; • мати уявлення про основні напрями розвитку електричних мереж; • мати уявлення про основні задачі проектування повітряних та кабельних ліній та особливості проектування повітряних ліній електричних мереж напругою до 1 кВ.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: немає потреби
Короткий зміст навчальної програми: Загальні відомості про електроенергетичні системи та їх режими. Оптимальні режими енергосистем. Оптимізація довгострокових режимів енергосистем. Вибір складу агрегатів енергосистеми. Методи оптимізації. Основи багатокритеріальної оптимізації режимів. Перспективи розвитку об'єднаної енергосистеми України. Основи ринкових стосунків в енергетиці. Сучасні підходи до проектування ПЛ. Траса та охоронна зона ПЛ. Нормування міцності ПЛ. Основні задачі проектування ПЛ. Вибір проводів ПЛ. Ізоляція ПЛ. Механічні навантаження повітряних ліній. Кліматичні навантаження та впливи. Навантаження на проводи ПЛ. Рівняння проводу. Рівняння стану проводу. Напруження в сталеалюмінієвому проводі. Особливості проектування ПЛ напругою до 1 кВ. Проектування кабельних ліній.
Опис: 1. Тема. Загальні тенденції розвитку електроенергетичних систем. Структура електроенергетичних систем, особливості їх експлуатації та розвитку. Основні вимоги до проектування сучасних ПС і ПЛ (компактність, енергоефективність, надійність). 2. Тема. Основні питання проектування електричних мереж. Загальні положення проектування електричних мереж. Прогнозування потужності навантаження електричних мереж і споживання електроенергії. Режими проектованих електричних мереж. 3. Тема. Схеми розвитку електричних мереж. Вимоги до схем розвитку електричних мереж. Схеми системотвірних і розподільних електричних мереж та їх технологічні параметри. Схеми електричних з’єднань розподільних пристроїв підстанцій. 4. Тема. Розподіл навантажень між електростанціями в електроенергетичній системі. Баланси потужностей та енергії енергосистем, резерви потужності. Режими роботи електростанцій та розподіл реактивних навантажень в електричних мережах. 5. Тема. Оптимізація режимів роботи електроенергетичних систем. Комплексна оптимізація режимів роботи електроенергетичних систем. 6. Тема. Проектування повітряних ліній електричних мереж. Основні задачі проектування ПЛ. Вибір траси ПЛ. Конструктивні елементи ПЛ (охоронна зона, прогони, габарит та стріла провисання). 7. Тема. Вибір проводів ПЛ. Вибір проводів ПЛ за нагріванням. Вибір проводів ПЛ за економічною густиною струму. Вибір проводів ПЛ за втратою напруги. 8. Тема. Ізоляція ПЛ. Ізоляція повітряних ліній електропередачі. Вибір ізоляторів ПЛ. Розташування проводів на опорах. 9. Тема. Проектування ПЛЗ та ПЛІ. Конструктивне виконання та вибір проводів ПЛЗ. Конструктивне виконання та вибір проводів ПЛІ. 10. Тема. Проектування КЛ. Вимоги до траси кабельних ліній. Вибір кабелів КЛ.
Методи та критерії оцінювання: • письмовий звіт з розрахункової роботи, усне опитування (30%) • підсумковий контроль - екзамен: письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Бали та відповідні до них оцінки фактичного рівня досягнення програмних результатів навчання формуються за результатами поточного та семестрового контролів шляхом урахування оцінювання повноти та якості виконання обов’язкових індивідуальних робіт, результатів тестування, що проводиться за допомогою електронного навчально-методичного комплексу, розміщеного у віртуальному навчальному середовищі Національного університету «Львівська політехніка», та усного опитування. Порядок та критерії виставляння балів та оцінок проводиться згідно «Стандарт вищої освіти СВО ЛП 03.10., Наказ № 27-1-10 від 23 січня 2019 р.»
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. ГКД 340.000.002-97 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі 2. ГКД 340.000.001-95 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Загальні методичні положення 3. Норми технологічного проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 – Київ.- 2014. 4. З.М.Бахор, А.В. Журахівський. Проектування підстанцій електричних мереж: - навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 308 c. 5. Журахівський А.В. та ін. Оптимізація режимів електроенергетичних систем: Навчальний посібник / Журахівський А.В., Засідкович Н.Р., Яцейко А.Я. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009. – 230 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).

Розвиток електроенергетичних систем (курсовий проєкт)

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 7.141.11.E.047
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Козовий Андрій Богданович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є формування у студентів необхідних компетентностей, набуття ними знань та умінь з розвитку електроенергетичних систем та електричних мереж з використанням сучасного інформаційного ресурсу (нормативних і довідникових документів), комп’ютерних програм і програмних комплексів.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: • знання спеціальних розділів математики, в обсязі, необхідному для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін (ЗК1); • здатність до аналізу та синтезу (ЗК2); • здатність здійснювати пошук, аналізувати і критично оцінювати інформацію з різних джерел (ЗК3); • уміння працювати як індивідуально, так і в команді (ЗК5); • уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК6); • креативність, здатність до системного мислення (ЗК7); • розуміння необхідності навчання протягом життя та трансферу набутих знань (ЗК9); • відповідальність за якість виконуваної роботи (ЗК10); фахові компетентності: • знання про тенденції розвитку і найбільш важливі нові розробки в області електротехніки та електромеханіки, а також суміжних (ФК1); • знання і розуміння наукових понять, теорій і методів, необхідних для розв’язання задач в електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем та їх устаткування (ФК2); • знання і розуміння сучасних технологічних процесів та систем технологічної підготовки виробництва; технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного, електротехнічного і електромеханічного устаткування та обладнання (ФК3); • здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики програмування для розв’язання типових завдань інженерної діяльності (ФК4); • здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для створення нових та при обслуговуванні існуючих електроенергетичних, електро-технічних та електромеханічних систем та їх складових (ФК6);
Результати навчання: • знати ієрархічні принципи побудови енергосистем, структуру та методи оптимізації режимів; • знати умови паралельної роботи трансформаторів підстанцій та вміти оптимізувати режими їх роботи; • знати ринкові стосунки в енергетиці; • знати принципи формування трас повітряних і кабельних ліній; • знати методи вибору проводів та ізоляції повітряних ліній та кабелів кабельних електричних мереж; • вміти проводити розрахунки режимів простих ліній електропередач та їх оптимізувати; • здатність визначати критичні потужності трансформаторів двотрансформаторних підстанцій та мінімізувати втрати електроенергії; • вміти розподіляти навантаження споживачів між різними типами електростанцій; • вміти користуватися стандартами, нормативними документами та довідниками; • вміти виконувати розрахунок вітрових та ожеледних навантажень на проводи повітряних ліній; • вміти виконувати розрахунок напруження в матеріалі проводу, критичної довжини прогону та критичної температури, найбільшої стріли провисання проводу в прогоні; • вміти вибирати проводи повітряних ліній та кабелі кабельних ліній; • мати уявлення про основні напрями розвитку електричних мереж; • мати уявлення про основні задачі проектування повітряних та кабельних ліній та особливості проектування повітряних ліній електричних мереж напругою до 1 кВ.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Розвиток електроенергетичних систем.
Короткий зміст навчальної програми: Пояснювальна записка: Аналіз вихідних даних для проектування. Вибір конструктивних елементів ПЛ. Вибір схем приєднання підстанцій до електричної мережі. Вибір трансформаторів підстанції. Розроблення головної схеми електричних з'єднань підстанції. Розрахунок проектних струмів. Вибір силового електрообладнання підстанції.. Висновки. Графічна частина: Головна схема електричних з'єднань підстанції.
Опис: 1. Тема. Загальні тенденції розвитку електроенергетичних систем. Структура електроенергетичних систем, особливості їх експлуатації та розвитку. Основні вимоги до проектування сучасних ПС і ПЛ (компактність, енергоефективність, надійність). 2. Тема. Основні питання проектування електричних мереж. Загальні положення проектування електричних мереж. Прогнозування потужності навантаження електричних мереж і споживання електроенергії. Режими проектованих електричних мереж. 3. Тема. Схеми розвитку електричних мереж. Вимоги до схем розвитку електричних мереж. Схеми системотвірних і розподільних електричних мереж та їх технологічні параметри. Схеми електричних з’єднань розподільних пристроїв підстанцій. 4. Тема. Розподіл навантажень між електростанціями в електроенергетичній системі. Баланси потужностей та енергії енергосистем, резерви потужності. Режими роботи електростанцій та розподіл реактивних навантажень в електричних мережах. 5. Тема. Оптимізація режимів роботи електроенергетичних систем. Комплексна оптимізація режимів роботи електроенергетичних систем. 6. Тема. Проектування повітряних ліній електричних мереж. Основні задачі проектування ПЛ. Вибір траси ПЛ. Конструктивні елементи ПЛ (охоронна зона, прогони, габарит та стріла провисання). 7. Тема. Вибір проводів ПЛ. Вибір проводів ПЛ за нагріванням. Вибір проводів ПЛ за економічною густиною струму. Вибір проводів ПЛ за втратою напруги. 8. Тема. Ізоляція ПЛ. Ізоляція повітряних ліній електропередачі. Вибір ізоляторів ПЛ. Розташування проводів на опорах. 9. Тема. Проектування ПЛЗ та ПЛІ. Конструктивне виконання та вибір проводів ПЛЗ. Конструктивне виконання та вибір проводів ПЛІ. 10. Тема. Проектування КЛ. Вимоги до траси кабельних ліній. Вибір кабелів КЛ.
Методи та критерії оцінювання: • пояснювальна записка та графічна частина курсового проекту, усне опитування (30%) • підсумковий контроль - залік: захист курсового проекту в усній формі (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: пояснювальна записка та графічна частина курсового проекту, усне опитування – 30 балів підсумковий контроль - залік: захист курсового проекту в усній формі – 70 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. ГКД 340.000.002-97 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі 2. ГКД 340.000.001-95 Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Загальні методичні положення 3. Норми технологічного проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 – Київ.- 2014. 4. З.М.Бахор, А.В. Журахівський. Проектування підстанцій електричних мереж: - навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 308 c. 5. Журахівський А.В. та ін. Оптимізація режимів електроенергетичних систем: Навчальний посібник / Журахівський А.В., Засідкович Н.Р., Яцейко А.Я. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009. – 230 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).