cao đẳng cơng nghiệp Hƣng Yên
Để xây dựng học phần này, học viên đã tham khảo chƣơng trình của một số trƣờng. Qua chƣơng trình chi tiết của học phần cung cấp điện ( đƣợc trình bày trong phụ lục), học viên nhận thấy ƣu nhƣợc điểm của học phần này tại các trƣờng nhƣ sau:
Học phần cung cấp điện hệ cao đẳng của trường Đại học Việt Hung ( Phụ lục 1)
- Ưu điểm: Học phần đƣợc xây dựng khá chi tiết với 9 chƣơng và các chƣơng cĩ
quan hệ logic với nhau, đồng thời các chƣơng đƣợc phân ra các phần rất rõ ràng. - Nhược điểm: Khi đọc tồn bộ chƣơng trình chi tiết của học phần, học viên cĩ thấy cĩ một số hạn chế sau:
+ Học phần chƣa đề cập đến việc giải các bài tốn kinh tế kỹ thuật, khi thiết kế quy hoạch mạng điện cần phải quan tâm đến bài tốn tối ƣu nhằm so sánh các phƣơng án và xác định cấu trúc hoặc các tham số tối ƣu của mạng điện.
+ Theo học viên phần chƣơng 5 và chƣơng 6 cĩ thể ghép lại thành một chƣơng khơng nên tách rời vì việc tính tốn ngắn mạch trong hệ thống để nhận các thơng tin cần thiết cho việc kiểm tra các thiết bị sau khi chọn. Chẳng hạn khi chọn một aptomat để bảo vệ thiết bị ta cần tính tốn dịng ngắn mạch một pha để kiểm tra độ nhạy của aptomat, hoặc ta phải tính dịng ngắn mạch ba pha để chọn Icắt của aptomat.
+ Trong chƣơng 6 khi chọn các thiết bị cung cấp điện chƣa đề cập tới điều kiện chọn aptomat và khởi động từ. Đây là hai thiết bị đƣợc sử dụng rất nhiều trong dân
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
dụng và cơng nghiệp do vậy cần đƣa vào chƣơng trình giảng dạy để các em làm quen và cĩ thể biết cách chọn khi gặp trong thực tế.
+ Khi xem tồn bộ chƣơng trình khung cũng nhƣ học phần cung cấp điện hệ cao đẳng chuyên nghiệp của trƣờng đại học Việt Hung chƣa đề cập đến phần kỹ thuật chiếu sáng, đây là phần hết sức quan trọng mà ta cần đƣa vào giảng dạy cho sinh viên vì thiết kế chiếu sáng cần thiết cho cả cơng nghiệp và dân dụng. Sinh viên cần phải biết nội dung của một bản thiết kế chiếu sáng gồm những bƣớc gì, hoặc trình tự thiết kế chiếu sáng dân dụng thế nào…Qua đĩ sinh viên sẽ cĩ cách bố trí đèn, loại đèn, số lƣợng bĩng làm sao cho đảm bảo yêu cầu chiếu sáng.
+ Trong chƣơng trình chi tiết cũng chƣa đề cập đến phần bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các cơng trình, trạm biến áp và nhà ở, các phƣơng pháp hay kỹ thuật nối đất …Đây là phần giúp đảm bảo an tồn cho ngƣời, các cơng trình và nhà ở nên ta cũng cần đƣa vào giảng dạy cho sinh viên.
Học phần cung cấp điện trường ĐH Năng lượng Moskva МЭИ (Московский энергетический институт), naylà trƣờng ĐH Tổng hợp Kỹ thuật năng lƣợng Moskva -MЭTУ (Московский энергетический технический университет) ( phụ lục 2)
- Ưu điểm: Học phần đƣợc trình bài rất hệ thống, các chƣơng cĩ quan hệ rất
chặt chẽ với nhau. Sau khi học xong, sinh viên cĩ thể biết cách tính tốn để chọn đƣợc phƣơng án cung cấp điện tối ƣu, đồng thời biết các điều kiện lựa chọn các thiết bị điện. Học phần cũng đã đề cập đến đặc điểm của hệ thống cung cấp điện, tính tốn ngắn mạch, các phƣơng pháp bảo vệ hệ thống điện, các chế độ làm việc tối ƣu của hệ thống qua đĩ giúp sinh viên cĩ cái nhìn tổng quát về hệ thống. Đồng thời việc đề cập đến chất lƣợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện làm cho sinh viên thấy đƣợc tầm quan trọng của việc nâng cao chất lƣợng điện năng và các phƣơng pháp nâng cao chất lƣợng điện.
- Nhược điểm: cũng giống nhƣ học phần cung cấp điện hệ cao đẳng chuyên nghiệp của trƣờng đại học Việt Hung, học phần chƣa đề cập đến phần kỹ thuật chiếu sáng. Mặc dù đây là chƣơng trình dành cho hệ đại học, song theo học viên sinh viên
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
cần phải biết nội dung của một bản thiết kế chiếu sáng gồm những bƣớc gì, hoặc trình tự thiết kế chiếu sáng dân dụng thế nào nhằm bố trí hệ thống chiếu sáng phù hợp với điều kiện làm việc, mục đích sử dụng.
Học phần cung cấp điện hệ cao đẳng của trường Cao đẳng Sơn La ( Phụ lục 3)
- Ưu điểm: Học phần cung cấp điện của trƣờng cao đẳng Sơn La đƣợc chia thành 8
chƣơng, trong đĩ phần tính tốn chiếu sáng đƣợc nĩi rất kỹ trong hai chƣơng 3 và 4. Đồng thời cũng đã đề cập đến việc tính tốn chọn phƣơng án cung cấp điện. Học phần cũng đã đƣa ra các chƣơng với các mục khá rõ ràng và chi tiết qua đĩ giúp ngƣời học cĩ thể dễ dàng tiếp thu bài học, đạt đƣợc mục tiêu của bài.
- Nhược điểm: ngồi những ƣu điểm trên, theo học viên học phần cung cấp điện của
trƣờng cao đẳng Sơn La cĩ những hạn chế sau:
+ Học phần khơng hề đề cập đến phần tính tốn ngắn mạch trong hệ thống điện. Do vậy sẽ làm cho sinh viên tiếp thu khĩ hơn khi học tới chƣơng 8 ( Lựa chọn dây dẫn và thiết bị điện ).
+ Cũng giống chƣơng trình của trƣờng Việt Hung, học phần chƣa đề cập đến phần bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho các cơng trình, trạm biến áp và nhà ở, các phƣơng pháp hay kỹ thuật nối đất.
+ Vấn đề nâng cao chất lƣợng điện năng cũng khơng đƣợc đề cập đến. Nhƣ ta đã biết, sự phát triển của nền kin tế quốc dân địi hỏi nhu cầu điện năng ngày càng lớn đồng thời nhu cầu về chất lƣợng điện ngày càng tăng . Điều đĩ đặt ra cho hệ thống cung cấp điện mơt nhiệm vụ vừa thoả mãn lƣợng điện năng tiêu thụ vừa thoả mãn chất lƣợng điện năng cao nhất. Chất lƣợng điện năng đƣợc đặc trƣng bởi chỉ tiêu về tần số và điện áp, nếu hai chỉ tiêu này khơng đảm bảo sẽ dẫn đến chất lƣợng điện năng kém làm cho chế độ làm việc của các thiết bị điện bị ảnh hƣởng và kém hiệu quả đơi khi làm thiệt hại lớn về kinh tế. Do vậy trong học phần cung cấp điện ta cần đề cập đến vấn đề này giúp sinh viên biết đƣợc ảnh hƣởng của chất lƣợng điện năng đối với thiết bị điện và các phƣơng pháp nâng cao chất lƣợng điện năng.
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Mơ đun cung cấp điện hệ trung cấp nghề và cao đẳng nghề: ( Phụ lục 4 và 5)
Mơ đun cung cấp điện của hai hệ đƣợc phân 90 giờ nhìn vào chƣơng trình chi tiết của hai chƣơng trình ta thấy về cơ bản các mục và phần chi tiết trong các chƣơng là giống nhau chỉ khác thời gian phân bổ cho thực hành và lý thuyết là khác nhau: mơ đun cung cấp điện hệ trung cấp nghề lý thuyết 45 giờ, thực hành và kiểm tra 45 giờ . Cịn với hệ cao đẳng nghề thì lý thuyết 60 giờ và thực hành 30 giờ.
Qua theo dõi chƣơng trình chi tiết, học viên cĩ nhận xét sau:
- Ưu điểm: Mơ đun đã giúp học sinh chọn đƣợc phƣơng án, lắp đặt đƣợc đƣờng dây
cung cấp điện cho một phân xƣởng phù hợp yêu cầu cung cấp điện theo tiêu chuẩn Việt Nam. Khi học xong, học sinh cĩ thể tính chọn đƣợc dây dẫn, bố trí hệ thống chiếu sáng phù hợp với điều kiện làm việc, mục đích sử dụng, đồng thời tính chọn đƣợc nối đất và chống sét cho đƣờng dây tải điện và các cơng trình và đã giới thiệu đƣợc một số kỹ thuật chống sét mới xuất hiện gần đây trên thế giới.
- Nhược điểm
+ Việc ghép hai phần tính tốn chiếu sáng và nâng cao hệ số cơng suất trong một chƣơng là chƣa hợp lý. Bởi vì phần chiếu sáng trong cơng nghiệp ảnh hƣởng rất ít đến hệ số cơng suất và hệ số cơng suất chịu ảnh hƣởng chủ yếu ở phần mạch động lực. Ví dụ hệ số cơng suất giảm cĩ thể do máy máy chạy khơng tải nhiều, động cơ chạy non tải, máy biến áp làm việc non tải … Đồng thời trong phần này cũng nên đề cập đến ảnh hƣởng của chất lƣợng điện năng đối với các thiết bị điện và các giải pháp nâng cao chất lƣợng điện năng để qua đĩ học sinh thấy đƣợc tầm quan trọng của việc nâng cao hệ số cơng suất và chất lƣợng điện năng
+ Mơ đun cũng nên đề cập một chút đến phần bảo vệ rơle, vì rơ le cĩ nhiệm vụ rất quan trọng trong hệ thống điện ( phát hiện sự cố kịp thời, nhanh chĩng tác động cắt các phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống, tác động đến các cơ cấu khác nhƣ tự động đĩng lặp lại, tự động đĩng dự phịng… để duy trì chế độ làm việc bình thƣờng của phần hệ thống điện cịn lại) qua đĩ giúp học sinh hiểu đƣợc nguyên lý bảo vệ rơle cũng nhƣ cách tính tồn bảo vệ rơle.
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
+ Trong phần chƣơng 2 khi nĩi về trạm biến áp mơ đun chỉ đƣa ra các sơ đồ nối dây, cấu trúc của trạm mà chƣa nêu ra cách chọn vị trí trạm biến áp và phƣơng pháp chọn cơng suất và số lƣợng máy biến áp trong trạm. Đây là các yếu tố rất quan trọng, nĩ ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng điện năng, hiệu quả kinh tế cũng nhƣ chế độ làm việc của mạng điện. Do vậy, mơ đun cần đề cập đến cho học sinh nắm đƣợc.
Xây dựng học phần cung cấp điện hệ cao đẳng chuyên nghiệp tại trƣờng Cao đẳng cơng nghiệp Hƣng Yên cơ sở II Từ Sơn – Bắc Ninh.
Qua phân tích những ƣu điểm, khuyết điểm học phần cung cấp điện ở trên , học viên xây dựng học phần cung cấp điện hệ cao đẳng chuyên nghiệp tại trƣờng Cao đẳng cơng nghiệp Hƣng Yên gồm 8 chƣơng.Thời gian phân phối các chƣơng nhƣ sau:
Bảng3.1. Bảng chi tiết nội dung học phần Cung cấp điện
Nội dung
Phân bố số tiết cho hình thức dạy học
Tổng Lên lớp
Tự nghiên cứu Lý
thuyết Bài tập Kiểm tra
Chƣơng 1: Đại cƣơng về hệ thống cung cấp điện
2 4 6
Chƣơng 2: Phụ tải điện 3 1 8 12
Chƣơng 3: Tính tốn kinh tế - kỹ thuật trong hệ thống điện
4 1 5 10
Chƣơng 4: Mạng điện 6 2 16 24
Chƣơng 5: Trạm biến áp 5 1 12 18
Chƣơng 6: Lựa chọn các thiết bị cung cấp điện
6 2 16 24
Chƣơng 7: Bảo vệ hệ thống điện 5 1 12 18
Chƣơng 8: Nâng cao chất lƣợng điện năng và hiệu quả của mạng điện
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
Tổng cộng 35 8 2 90 135
Từ thời gian phân phối như trên , học viên đã xây dựng nội dung chi tiết của các chương như sau:
Chƣơng 1: Đại cƣơng về hệ thống cung cấp điện
1.1Những khái niệm cơ bản
1.1.1 Một số khái niệm và định nghĩa
1.1.2 Đặc điểm cơng nghệ của hệ thống điện 1.1.3 Chế độ điện áp trong hệ thống điện 1.2Một số yêu cầu cơ bản của hệ thống điện 1.3Các nhà máy điện cơ bản
1.3.1 Nhà máy nhiệt điện 1.3.2 Nhà máy thuỷ điện 1.3.3 Nhà máy điện nguyên tử 1.3.4 Nhà máy điện nhiệt hạch 1.3.5 Nhà máy điện từ -thuỷ động
1.3.6 Nhà máy điện dùng năng lƣợng tái sinh 1.4 Hệ thống trung tính trong mạng điện
1.5 Một số kí hiệu trên sơ đồ cấp điện
Chƣơng 2: Phụ tải điện
2.1 Đại cƣơng
2.1.1 Khái niệm cơ bản về phụ tải 2.1.2 Phân loại phụ tải
2.1.3 Đặc điểm của phụ tải
2.2 Các tham số chính của phụ tải. 2.2.1 Cơng suất định mức
2.2.2 Cơng suất đặt
2.2.3 Cơng suất trung bình 2.2.4 Cơng suất cực đại
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 2.2.5 Cơng suất tính tốn 2.2.6 Cơng suất phản kháng 2.3 Các hệ số của phụ tải 2.3.1 Hệ số sử dụng 2.3.2 Hệ số làm việc 2.3.3 Hệ số mang tải 2.3.4 Hệ số cực đại 2.3.5 Hệ số điền kín đồ thị phụ tải 2.3.6 Hệ số đồng thời 2.3.7 Hệ số nhu cầu 2.3.8 Số lƣợng thiết bị hiệu dụng 2.3.9 Hệ số cơng suất
2.4 Phƣơng pháp tính tốn nhu cầu phụ tải điện
2.4.1 Xác định phu tải tính tốn theo suất tiêu hao năng lƣợng 2.4.2 Xác định phụ tải theo hệ số cực đại
2.4.3 Xác định phụ tải theo hệ số đồng thời 2.4.4 Phƣơng pháp hệ số nhu cầu
2.4.5 Trình tự xác định phụ tải tính tốn 2.5 Đồ thị phụ tải điện.
2.5.1 Đại cƣơng.
2.5.2 Phƣơng pháp xây dựng đồ thị phụ tải ngày. 2.5.3 Xây dựng đồ thị phụ tải năm.
2.5.4 Các tham số của đồ thị phụ tải. 2.6 Dự báo phụ tải điện.
2.6.1 Dự báo phụ tải dựa trên vốn đầu tƣ. 2.6.2 Phƣơng pháp ngoại suy.
2.6.3 Mơ hình dự báo logistic.
2.6.4 Dự báo phu tải theo phƣơng pháp tƣơng quan. 2.6.5 Dự báo phụ tải bằng cách tính trực tiếp.
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
2.6.6 Phƣơng pháp so sánh và phƣơng pháp chuyên gia. 2.7 Ví dụ và bài tập.
Chƣơng 3 : Tính tốn kinh tế, kỹ thuật trong hệ thống.
3.1 Đại cƣơng.
3.2 Mơ hình tốn học.
3.2.1 Mơ hình tốn học của một số phần tử cơ bản.
3.2.2 Xác định một số tham số kinh tế, kỹ thuật của mạng điện. 3.3 Phƣơng pháp tính tốn tối ƣu trong hệ thống
3.3.1 Chọn phƣơng án tối ƣu theo chỉ tiêu thời gian thu hồi vốn đầu tƣ 3.3.2 Chọn phƣơng án tối ƣu theo chỉ tiêu chi phí cực tiểu
3.3.3 Tính tốn tối ƣu theo phƣơng pháp kinh điển 3.3.4 Phƣơng pháp phân tích kinh tế tài chính 3.4 Chọn phƣơng án cung cấp điện tối ƣu
3.4.1 Chọn cấp điện áp tối ƣu
3.4.2 Xây dựng sơ đồ nối điện tối ƣu 3.5 Phân tích tài chính
3.5.1 Nguồn vốn của dự án 3.5.2 Dịng tiền của dự án
3.5.3 Các chỉ tiêu cơ bản của dự án 3.6 Ví dụ và bài tập
Chƣơng 4 : Mạng điện
4.1 Cấu trúc của mạng điện 4.1.1 Đại cƣơng 4.1.2 Sơ đồ mạng điện 4.1.3 Cấu tạo mạng điện 4.2 Sơ đồ thay thế của mạng điện
4.2.1 Xác định các tham số hệ thống của mạng điện 4.2.2 Sơ đồ thay thế của mạng điện
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội
4.3.1 Hao tổn điện áp trong mạng điện xoay chiều 3 pha 4.3.2 Hao tổn cơng suất
4.3.3 Tổn thất điện năng 4.4 Tính tốn mạng điện kín
4.4.1 Khái niệm về mạng điện kín
4.4.2 Xác định điểm phân dịng trong mạng điện kín 4.5 Ví dụ và bài tập
Chƣơng 5 : Trạm biến áp
5.1Đại cƣơng
5.1.1 Khái niệm chung
5.1.2 Yêu cầu đối với trạm biến áp 5.2 Phân loại trạm biến áp
5.2.1 Trạm treo 5.2.2 Trạm bệt 5.2.3 Trạm biến áp trong nhà 5.2.4 Trạm hợp bộ 5.2.5 Trạm biến áp ngầm 5.3 Phƣơng pháp chọn trạm biến áp 5.3.1 Chọn vị trí trạm biến áp
5.3.2 Chọn cơng suất và số lƣợng máy biến áp 5.4 Sơ đồ của trạm biến áp
5.4.1 Sơ đồ đơn giản
5.4.2 Sơ đồ hai hệ thanh cái 5.5 Cấu trúc của trạm biến áp
5.5.1 Thiết bị phân phối sơ cấp 5.5.2 Thiết bị phân phối thứ cấp 5.6 Ví dụ và bài tập
Chƣơng 6: Chọn thiết bị và các phần tử của hệ thống
Viện Sư phạm kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 6.2 Tính tốn ngắn mạch trong hệ thống 6.2.1 Sơ đồ thay thế tính tốn 6.2.2 Tính tốn ngắn mạch 3 pha 6.2.3 Tính tốn ngắn mạch khơng đối xứng 6.2.4 Tính tốn ngắn mạch trong mạng hạ áp
6.2 Tác động của dịng điện đối với các thiết bị hệ thống điện 6.2.1 Tác dụng nhiệt của dịng điện
6.2.2 Tác dụng điện động của dịng điện 6.3 Chọn và kiểm tra dây dẫn
6.3.1 Phƣơng pháp chọn dây dẫn trong mạng điện 6.3.2 Chọn cáp điện lực
6.3.3 Kiểm tra mạng điện khi mở máy động cơ 6.3.4 Chọn thanh cái và sứ đỡ
6.4 Chọn thiết bị phân phối cao áp 6.4.1 Chọn máy cắt
6.4.2 Chọn máy cắt phụ tải và dao cách ly 6.4.3 Chọn máy biến đổi đo lƣờng