868
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.В. Шаров
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СИСТЕМ ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям
по дисциплине «Электроснабжение систем теплогазоснабжения» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство
профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов
(для студентов заочной формы обучения с организацией основной части контактной работы обучающихся с преподавателем по выходным дням)
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.В. Шаров
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СИСТЕМ ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям
по дисциплине «Электроснабжение систем теплогазоснабжения» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство
профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов
(для студентов заочной формы обучения с организацией основной части контактной работы обучающихся с преподавателем по выходным дням)
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК 075.8
Шаров А.В. Электроснабжение систем теплогазоснабжения. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / А.В. Шаров; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 14 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
В настоящем учебно-методическом пособии даны рекомендации по изучению курса лекций и подготовке к практическим занятиям по дисциплине «Электроснабжение систем теплогазоснабжения». Изложены основные положения по освоению студентами четырех разделов курса, приведены методические рекомендации для успешного освоения дисциплины: основные особенности формирования знаний, умений и владений данным предметом. Приведены контрольные вопросы для повторения материала и рекомендуемая лите-
ратура для аудиторной и самостоятельной работы студентов. Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практи-
ческим занятиям по учебной дисциплине Б.1.58.02. Электроснабжение систем теплогазоснабжения по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.
© |
А.В.Шаров, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016. |
3
Оглавление |
|
|
1. Общие положения ......................................................................................................................... |
4 |
|
1.1 |
Цели изучения дисциплины и результаты обучения .......................................................... |
4 |
1.2 |
Содержание дисциплины....................................................................................................... |
5 |
1.3 |
Порядок освоения материала................................................................................................. |
5 |
2. Методические указания по подготовке к лекциям..................................................................... |
7 |
|
2.1 |
Общие рекомендации по работе на лекциях........................................................................ |
7 |
2.2 |
Общие рекомендации при работе с конспектом лекций..................................................... |
7 |
2.3 |
Общие рекомендации по изучению материала лекций....................................................... |
7 |
|
Раздел 1. Введение. Электрические цепи переменного тока............................................. |
7 |
|
Раздел 2 Трехфазные цепи.................................................................................................... |
8 |
|
Раздел 3 Трансформаторы..................................................................................................... |
8 |
|
Раздел 4 Электрические машины......................................................................................... |
8 |
3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям........................................... |
9 |
|
3.1 |
Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям ....................................... |
9 |
3.2 |
Общие рекомендации по изучению материала практических занятий........................... |
10 |
4. Методические указания по организации самостоятельной работы ....................................... |
11 |
|
4.1 |
Общие рекомендации для самостоятельной работы......................................................... |
11 |
4.2 |
Указания для самостоятельной работы .............................................................................. |
11 |
4.3 |
Темы для самостоятельного изучения................................................................................ |
12 |
Рекомендуемая литература ........................................................................................................ |
14 |
4
1. Общие положения
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Целями освоения учебной дисциплины «Электроснабжение систем теплогазоснабжения» являются:
- научить основам создания систем электроснабжения систем "Теплогазоснабжения", предназначенных для передачи электрической энергии от источников к потребителям.
В результате изучения дисциплины «Электроснабжение систем теплогазоснабжения» формируются знания, умения и навыки необходимые для последующего изучения дисциплин:
−Производство работ по монтажу инженерных систем;
−Производственная практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен:
Знать:
−различные методы производства работ с экономической точки зрения;
−способы самоорганизации самоорбазования;
−основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятель-
ности;
−сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности;
−эффективные правила способы поиска, хранения, обработки и анализа информации из различных источников и баз данных;
−способы поиска, хранения, обработки и анализа информации из различных источников и баз данных;
−нормативные правовые документы;
−основные нормативные базы в области изысканий строительства;
−нормативные документы требований охраны труда, безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды;
−технологию эксплуатации инженерных систем зданий и сооружений;
−технологию строительного производства эксплуатации, обслуживания зданий, сооружений, инженерных систем;
−основные отечественные и зарубежные достижения;
−действующие нормативные документы РФ в области строительства;
−отечественное и импортное оборудование для инженерных систем и принцип их
работы;
−технологию эксплуатации инженерных систем зданий и сооружений.
Уметь:
−выбирать экономически оптимальные методы;
−самоорганизовываться и самообразовываться в различных сферах деятельности;
−применять методы математического анализа и математического (компьютерного) моделирования;
−решать проблемы, возникающие в ходе профессиональной деятельности и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат деятельности;
−пользоваться компьютером как средством управления информацией;
−выбирать методы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий;
−осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий;
−выбирать методы инженерных изысканий при проектировании;
−выбирать нормативы, необходимые для проведения конкретных видов работ;
5
−выбирать оптимальный метод строительства с учетом отечественного и зарубежного опыта;
−выбирать методы эксплуатации, организовать технологический процесс при монтаже инженерных систем.
Владеть:
−выполнять выбор экономически оправданные методы производства работ;
−навыками самоорганизации и самообразования;
−теоретическим и экспериментальными исследованиями;
−физико-математический аппаратом;
−навыками работы с компьютером как средством управления информацией;
−методами защиты производственного персонала;
−компьютерными и сетевыми технологиями;
−расчетами, используемыми в проектировании зданий и сооружений;
−пользования нормативными документами для контроля при выполнении строи- тельно-монтажных, ремонтных работ и работ по реконструкции строительных объектов;
−научно-технической информацией, отечественного и зарубежного опыта;
−приемкой и контролем качества материалов и оборудования.
1.2 Содержание дисциплины
Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:
1. Введение. Электрические цепи переменного тока.
Роль и место электротехники в строительстве. Значение электротехнической подготовки для бакалавров. Параметры электрических цепей. Основные принципы и законы электротехники. Принцип непрерывности электрического тока. Законы Ома и Кирхгофа. Параметры синусоидального тока. Активное, реактивное и полное сопротивления цепи. Фазовые соотношения между током и напряжением. Векторные диаграммы. Мощность в цепях переменного тока, Анализ и расчет цепей переменного тока с использование векторных диаграмм.
2. Трехфазные цепи.
Трехфазные цепи переменного тока. Основные схемы соединения фаз источников и приемников электрической энергии. Трех - и четырехпроводные схемы питания приемников энергии. Назначения нейтрального привода. Линейные и фазные токи и напряжения. Мощность трехфазной цепи. Анализ и расчет трехфазных цепи.
3. Трансформаторы.
Назначение, устройство и принципы действия трансформатора. Потери энергии в трансформаторе. Внешняя характеристика. Паспортные данные. Трехфазные трансформаторы, Их устройства и области применения. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы напряжения и тока.
4. Электрические машины.
Электрические машины, применяемые в строительстве. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Вращающееся магнитное поле, частота вращения ротора, механические и рабочие характеристики. Пуск, регулирование скорости, торможение и реверсирование асинхронного электродвигателя. Асинхронный электродвигатель с фазным ротором. Общие сведения о синхронных машинах и машинах постоянного тока.
6
1.3 Порядок освоения материала
Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:
Таблица 1
Порядок освоения дисциплины
№ |
Наименование раздела дисциплины |
№№ предшествую- |
раздела |
|
щих разделов |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
Введение. Электрические цепи переменного тока |
- |
|
|
|
2 |
Трехфазные цепи |
- |
|
|
|
3 |
Трансформаторы |
- |
|
|
|
4 |
Электрические машины |
- |
|
|
|
7
2. Методические указания по подготовке к лекциям
2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях
Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель – формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным вопросам изучаемой дисциплины.
Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.
Для лучшего усвоения и закрепления материала лекций студенту рекомендуется делать конспективные записи основных положений лекции, а также структурных схем, ключевых примеров и других особенностей предлагаемой темы. Конспект должен выполняться на основе внимательного и осмысленного записывания, что помогает лучше запоминать и усваивать материал. В конспектах лекций рекомендуется оставлять поля для заметок при последующем изучении и повторении материала.
Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.
При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентацией или лекционным материалом, предлагаемым преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Кроме этого рекомендуется прочитать материал по теме предыдущей лекции в рекомендованной литературе для более глубокого усвоения материала. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.
2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций
При подготовке к следующей лекции рекомендуется повторить материал предыдущей лекции, прочитав конспект. Это помогает лучше запоминать информацию и более осмысленно усваивать последующий материал. Конспект также обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к практическим занятиям и промежуточной аттестации.
При изучении конспекта полезно делать пометки на полях, в которых могут быть подчеркнуты особенности тех или иных теоретических положений, указаны ссылки на рекомендованную литературу и нормативные документы, дополняющие материал прослушанной лекции, или записаны вопросы для уточнения тех или иных непонятных моментов, терминов, определений и т.п.
В случае неясности каких-либо положений необходимо записывать и в последствии задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоение материала дисциплины.
2.3 Общие рекомендации по изучению материала лекций
Раздел 1. Введение. Электрические цепи переменного тока.
Цель: изучить роль и место электротехники в строительстве. Значение электротехнической подготовки для бакалавров. Параметры электрических цепей. Основные принципы и законы электротехники. Принцип непрерывности электрического тока. Законы Ома и Кирхгофа. Параметры синусоидального тока. Активное, реактивное и полное сопротивления цепи. Фазовые соотношения между током и напряжением. Векторные диа-
8
граммы. Мощность в цепях переменного тока, Анализ и расчет цепей переменного тока с использование векторных диаграмм.
На лекции рассматриваются различные виды тока и электрических сопротивлений в цери.
Контрольные вопросы к разделу 1 Введение. Электрические цепи переменного
тока:
1.Что такое электрический ток и его виды?
2.Параметры электрических цепей.
3.Законы Ома.
4.Законы Кирхгофа.
Раздел 2 Трехфазные цепи.
Цель: трехфазные цепи переменного тока, основные схемы соединения фаз источников и приемников электрической энергии. Трех - и четырехпроводные схемы питания приемников энергии. Назначения нейтрального привода. Линейные и фазные токи и напряжения. Мощность трехфазной цепи. Анализ и расчет трехфазных цепи. Рассматривается вопрос технического содержания помещений зданий и придомовой территории и модернизация и реконструкция зданий и сооружений.
Контрольные вопросы к разделу 2 Трехфазные цепи:
1.Назначение нейтрального провода.
2.Полное сопротивление цепи.
3.Схемы питания приемников цепи.
Раздел 3 Трансформаторы.
Цель: назначение, устройство и принципы действия трансформатора. Потери энергии в трансформаторе. Внешняя характеристика. Паспортные данные. Трехфазные трансформаторы, Их устройства и области применения. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы напряжения и тока.
Контрольные вопросы к разделу 3 Трансформаторы:
1.Назначение, устройство и принципы действия трансформатора.
2.Автотрансформаторы.
3.Измерительные трансформаторы напряжения и тока.
Раздел 4 Электрические машины.
Цель: электрические машины, применяемые в строительстве. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Вращающееся магнитное поле, частота вращения ротора, механические и рабочие характеристики. Пуск, регулирование скорости, торможение и реверсирование асинхронного электродвигателя. Асинхронный электродвигатель с фазным ротором. Общие сведения о синхронных машинах и машинах постоянного тока.
Контрольные вопросы к разделу 4 Электрические машины:
1.Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя.
2.Пуск, регулирование скорости, торможение и реверсирование асинхронного электро-двигателя.
3.Вращающееся магнитное поле.
9
3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям
3.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, ознакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.
Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекций, делая в них соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой.
Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы.
3.2 Общие рекомендации по изучению материала практических занятий
Раздел 1. Введение. Электрические цепи переменного тока.
На занятии разбираются задачи по расчету электрических сетей.
Контрольное задание к разделу 1 Содержание системы технической эксплуатации жилых и общественных зданий
Задача 1. Источник электрической энергии включен на сопротивление R1 = 10 Ом и дает ток I1 = 3 А. Если тот же источник включить на сопротивлениеR2 = 20 Ом, то ток I2 = 1,6 А. Найти эдс и внутреннее сопротивление источника Rвт.
Раздел 2 Трехфазные цепи.
На занятии разбираются задачи по расчету трехфазных электрических сетей.
Контрольное задание к разделу 2 Трехфазные цепи.
Задача 1. К трехфазному источнику подключен несимметричный трехфазный приемник (рис. 1). Значения линейного напряжения, активных, индуктивных и емкостных сопротивлений приемников приведены ниже.
Требуется:
Определить фазные и линейные токи для заданной схемы соединения, а также ток в нейтральном проводе для схемы «треугольник».
Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью. Построить векторную диаграмму напряжений и токов.
Исходные данные:
UЛ = 220 В, R1 = 25 Ом, XC = 18 Ом, XL = 28 Ом, R2 = 30 Ом, R3 = 30 Ом