МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Орловский государственный аграрный Университет»

УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по научной работе и инновациям

____________

« » 20 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

«Методы и электрооборудование

электрификации сельского хозяйства»

для подготовки аспирантов

по специальности 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» (технические науки)

Орел 2012

Программу разработали: д. т.н., профессор, д. т.н., профессор, к. т.н., доцент.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Электроснабжение» «____» 20 года, протокол

Заведующий кафедрой «Электроснабжение»

Одобрена ученым советом факультета «Агротехники и энергообеспечения», протокол № от 2012 года.

Декан факультета

Зав. Аспирантурой

1.  Цели и задачи дисциплины:

Цель дисциплины – формирование у будущих аспирантов системы знаний и представлений о закономерностях, практических навыков, необходимых для решения задач, связанных с научной работой, использованием методов и электрооборудования электрификации сельского хозяйства.

Задача дисциплины - развивать инженерные навыки практического применения знаний для решений задач сельскохозяйственного производства.

2.  Требования к уровню освоения дисциплины. В результате изучения дисциплины аспирант должен:

Знать:

·  Основные определения и закономерности электрификации сельского хозяйства;

·  Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования;

·  Принципы преобразования электрической энергии в оптические излучения. Выбор и расчет параметров ламп и их размещения;

·  Принцип выбора и расчет облучательных установок видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения для освещения, облучения и обогрева растений и животных, теплиц, сушки и переработки сельскохозяйственной продукции, лечения и защиты от вредителей биологических объектов;

·  Режимы работы электроприводов. Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей.

·  Типовые схемы автоматического управления. Методика выбора типа электропривода. Растет мощности и показателей надежности электропривода.;

·  Проектирование и эксплуатация электрических сетей сельскохозяйственного назначения. Методы расчете электрических нагрузок сельских потребителей. Выбор мощности трансформаторных подстанций и сечений проводов и кабелей ЛЭП 10-110 кВ и 0,38 кВ.;

·  Применение современных математических методов и компьютерных технологий при решении задач оптимального электроснабжения сельских потребителей электроэнергии.

Уметь:

·  Определять основные конструктивные и энергетические параметры электрооборудования;

·  Применять методику выбора типа электропривода. Производить расчет мощности и показателей надежности электропривода;

·  Производить расчет автоматизированного электропривода поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве;

·  Применять методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей;

·  Производить выбора мощности резервной электростанции, механический расчет проводов, расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры;

·  Применять методы и технические средства защиты электроустановок от аварийных режимов.

3.  Объем дисциплин и виды учебной работы

Вид учебной работы

Всего

часов

год

1

2

3

4

1. Общая трудоемкость дисциплины

180

180

2. Аудиторные занятия в т. ч.

- лекции

- практические занятия, семинары

- лабораторные работы

90

36

44

10

90

36

44

10

3.Самостоятельная работа:

- анализ проблемы и постановка задач исследования

90

90

90

90

4.Вид итогового контроля:

Экзамен кандидатского минимума

4.  Содержание дисциплин

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.

Раздел дисциплины

лекции

ПЗ(С)

Л. Р.

1

Преобразование электрической энергии в тепловую.

+

+

2

Электрические воздухо - и водонагреватели, котлы и паронагреватели, электроконвекторы и лучистые обогреватели.

+

+

3

Преобразование электрической энергии в оптические излучения.

+

+

+

4

Установки для получения электроимпульсов и электрических полей высокого напряжения.

+

+

+

5

Электропривод технологических машин и поточных линий в животноводстве, растениеводстве и переработке сельскохозяйственной продукции.

+

+

+

6

Аппаратура и автоматическое управление электроприводами.

+

+

+

7

Автоматизированный электропривод поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве.

+

+

+

8

Методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей.

+

+

9

Эксплуатация электрооборудования. Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий.

+

+

  4.2. Содержание разделов дисциплин.

   

п/п

Раздел дисциплины

Содержание раздела

аудиторная работа

СРС

1

Преобразование электрической энергии в тепловую.

Виды электронагрева. Тепловой расчет электротермического оборудования. Основные виды теплопередачи, кинетика нагрева Общее уравнение электронагрева, его анализ и электрическая модель.

Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования.

2

Электрические воздухо - и водонагреватели, котлы и паронагреватели, электроконвекторы и лучистые обогреватели.

Электротермическое оборудование и регулирующие устройства для создания требуемого микроклимата в животноводстве, птицеводстве, сооружениях защищенного грунта, хранилищах, производственных и жилых помещениях. Назначения и виды бытовых электронагревательных приборов.

Счетчики для учета расхода воды и теплоты.

3

Преобразование электрической энергии в оптические излучения.

Классификация электрических источников оптических и тепловых излучений. Оптические, электротехнические, энергетические и эксплуатационные характеристики источников излучения: ламп накаливания, разрядных ламп низкого и высокого давления.

Облучательные установки в сельскохозяйственном производстве.

4

Установки для получения электроимпульсов и электрических полей высокого напряжения.

Принципы работы и характеристики генераторов электрических импульсов, электрических генераторов электростатического, коронного полей и полей высокого напряжения повышенной частоты. Электроаэрозольные, электроозонирующие и ионизирующие установки. Электрокоронные фильтры.

Генерирование и использование озона в животноводстве и растениеводстве.

5

Электропривод технологических машин и поточных линий в животноводстве, растениеводстве и переработке сельскохозяйственной продукции.

Электромеханические и механические характеристики электроприводов постоянного тока и асинхронных. Особенности пуска электродвигателей от источников соизмеримой мощности. Переходные процессы в электроприводе. Режимы работы электроприводов.

Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей.

6

Аппаратура и автоматическое управление электроприводами.

Аппаратура коммутации, защиты и управления работой электропривода. Типовые схемы автоматического управления.

Расчет мощности и показателей надежности электропривода.

7

Автоматизированный электропривод поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве (систем поения, кормления, уборки навоза и помета, доения и первичной обработки молока, сбора, сортировки и инкубации яиц).

Электрооборудование систем обеспечения оптимальных параметров микроклимата животноводческих помещений: по температуре, влажности, освещенности, газовому составу, бактериальной загрязненности.

Автоматизированный электропровод стационарных процессов: послеуборочной обработки сельскохозяйственной продукции, кормов, технологических процессов в защищенном грунте, в водоснабжении и гидромелиорации.

8

Методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей.

Источники энергии. Новые методы и технические средства использования возобновляемых источников энергии в производственных процессах и в быту.

Системы электроснабжения сельского хозяйства и их режимные показатели. Проектирование и эксплуатация электрических сетей сельскохозяйственного назначения. Методы расчете электрических нагрузок сельских потребителей. Выбор мощности трансформаторных подстанций и сечений проводов и кабелей ЛЭП 10-110 кВ и 0,38 кВ. Сетевое и автономное резервирование электроснабжения. Показатели качества электроэнергии, способы и средства управления ими. Показатели надежности электроснабжения, способы и средства управления ими. Методические основы технико-экономических расчетов при проектировании и эксплуатации электрических сетей сельскохозяйственного назначения.

Потери энергии в системах электроснабжения. Мероприятия, способствующие энергосбережению в сельских сетях. Коммерческий и технический учет электроэнергии у сельскохозяйственных потребителей.

Применение современных математических методов и компьютерных технологий при решении задач оптимального электроснабжения сельских потребителей электроэнергии.

9

Эксплуатация электрооборудования. Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий.

Система технического обслуживания и ремонта электрооборудования. Система условных единиц. Эксплуатационная надежность электрооборудования и мероприятия по ее повышению. Методы и средства технической диагностики электроустановок.

Мероприятия по снижению интенсивности отказов и продлению срока службы электроустановок. Методы и технические средства защиты электроустановок от аварийных режимов.

Правила технической эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок (ПТЭ и ПТБ). Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Основные положения.

Методы и технические средства обеспечения электробезопасности людей и животных от поражения электрическим током.

   

5.  Семинары, лабораторные работы, практические занятия.

№ п/п

Темы практических занятий

Трудоемкость

1.   

Расчет мощности и расхода электроэнергии.

Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования.

4

2.   

Электропечи сопротивления, камерные, шахтные, тигельные, печи-ванны, электрокалориферы, СВЧ - печи, отопительные и сушильные установки, электросварочное оборудование.

4

3.   

Осветительные установки и их характеристики. Выбор и расчет параметров ламп и их размещения. Принцип выбора и расчет облучательных установок видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения для освещения, облучения и обогрева растений и животных, теплиц, сушки и переработки сельскохозяйственной продукции, лечения и защиты от вредителей биологических объектов.

4

4.   

Генерирование и использование озона в животноводстве и растениеводстве.

4

5.   

Способы регулирования скорости асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей.

4

6.   

Методика выбора типа электропривода. Расчет мощности и показателей надежности электропривода.

4

7.   

Рабочая программа и методика расчета электрооборудования систем обеспечения оптимальных параметров микроклимата животноводческих помещений: по температуре, влажности, освещенности, газовому составу, бактериальной загрязненности.

4

8.   

Выбор мощности резервной электростанции. Механический расчет проводов. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры. Релейная защита.

8

9.   

Нормативы по организации, структуре и оснащению служб электротехнического сервиса.

6

10.   

Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий.

6

11.   

Подготовка научного доклада

6

Всего

54

В процессе практических и лабораторных занятий рассматриваются методы построения типовых моделей технологических процессов, моделированию и компьютерной обработки опытных данных.

Самостоятельная работа заключается в системном анализе объекта исследования и разработке общей схемы исследования, рабочей программы и методики экспериментального исследования. Методика подготовки научного доклада, порядок оформления статьи и написания диссертации.

6.  Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

Рекомендуемая основная литература:

1. Алиев по электротехнике и электрооборудованию. М.: Высшая школа, 2002.-255 с.

2. Баев, по электрическому освещению и облучению. М.:Агропромиздат, 19с.1.

3. ПУЭ 2007, разделы 6, 7.1,7.2.

4. Рекомендации по монтажу и эксплуатации электроустановок. М.: НМЦ ПЭУ МЭИ. 2000, 132 с.

5. Руководство по устройству электроустановок. Технические решения Schneider Elektric, 2007.

6. Шарупич и интенсификация продукционного процесса в отрасли защищенного грунта. Учебное пособие для вузов, - Орел: изд-во «Патент», Град-РИЦ, ПФ «Картуш», 2006 г., 172с.

7. , , Шарупич светотехнические установки и оборудование для многоярусных тепличных технологий. Учебник для вузов. – Орел: изд-во «Патент-Град-Риц», 2008, с. 308.

8. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года (2010, Энергия)

9. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения (2007, , Новости теплоснабжения)

10. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения (2006, , Новости теплоснабжения)

11. Справочник инженера по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электрических станций и сетей (2006, под ред. , Инфра-Инженерия)

12. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования. Практическое пособие для электромонтера (2003, , ЭНАС)

13. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования. Практическое пособие для электромонтера (2003, , ЭНАС)

14. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (2011, , Машиностроение)

15. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ (2007, , ЭНАС)

16. Управление электрохозяйством предприятий. Производственно-практическое пособие (2006, , ЭНАС)

17. Основы конструирования механизмов электронной техники. Учебное пособие. 2-е изд. (2012, , Дашков и К, Ай Пи Эр Медиа)

18. Правила безопасности при эксплуатации электроустановок в вопросах и ответах. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний (2004, , ЭНАС)

19. Справочник цехового (промыслового) энергетика (2009, , Инфра-Инженерия)

20. Сельскохозяйственные машины. Ч. 1 [Электронный ресурс] : комплект эл. плакатов. - Челябинск : НПИ "Учебная техника и технологии" ЮУрГУ, 20эл. опт. диск (CD-ROM) + прил. 45 с.

21. Сельскохозяйственные машины. Ч. 2 [Электронный ресурс] : комплект эл. плакатов. - Челябинск : НПИ "Учебная техника и технологии" ЮУрГУ, 20эл. опт. диск (CD-ROM) + прил. 32 с.

Электронные ресурсы:

22. Интернет [http://www. /]. IQlib: Интернет-библиотека электронных текстов книг, электронных учебников и учебных пособий

23. Интернет [http://www. /science/agriculture/]. Центральная Европейская научная база данных публикаций

23. Интернет [http://epp. eurostat. ec. europa. eu/]. Статистическая база данных Европейского Союза

7.  Материально техническое обеспечение дисциплины.

1.  Компьютерный класс.

2.  Электронные дидактические презентационные материалы.

3.  Компьютерные программы для имитации и обработки результатов испытаний, создан Центр коллективного пользования ««ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ, МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ» аудитория 2-317.