Раздел 1. Программа государственного экзамена по дисциплинам блока ОПД Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ УТВЕРЖДАЮ Руководитель ВИТИ НИЯУ МИФИ _____________________В.А. Руденко ”_____” ___________________ 2012 г. ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 14020465 «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ» ОДОБРЕНО Ученым советом ВИТИ НИЯУ МИФИ протоколом № __ от”___” __________ Разработчик: кафедра «Атомные электрические станции» ВИТИ НИЯУ МИФИ Волгодонск 2012 Общие положения о проведении государственного экзамена В соответствии с государственным образовательным стандартом (ГОС) по направлению подготовки дипломированных специалистов 650900 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА утвержденным 27.03.2000 г. для выпускников высшего профессионального образования введен государственный экзамен (ГЭ), который носит междисциплинарный характер и является наряду с выпускной квалификационной работой одной из ступеней государственных аттестационных испытаний, предназначенных для оценки подготовленности выпускника к выполнению профессиональных функций, определенных в ГОС. К экзамену допускаются студенты, полностью выполнившие учебный план предыдущих семестров. В билете должны содержаться вопросы и задания не менее чем пяти дисциплин учебного плана. В основу программы положеныдисциплины блока ОПД Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 650900 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА: - Теоретические основы электротехники - Электромеханика - Электроэнергетика - Общая энергетика дисциплины блока СД специальности 14020465 «Электрические станции»: - Переходные процессы в электроэнергетических системах - Электрическая часть электростанций и подстанций - Режим работы электрооборудования станций и подстанций дисциплины блока ДС специальности 14020465 «Электрические станции»: - Ремонт и наладка устройств релейной защиты и автоматики - Ремонт и обслуживание силового оборудования Содержание программы Раздел 1. Программа государственного экзамена по дисциплинам блока ОПД 1.1. Теоретические основы электротехники 1. | 1. Какое из приведенных соотношений для синусоидального переменного тока содержит ошибку?  | 2. | 2. Какие из схем, изображенных на рисунке, представляют собой соединение потребителей звездой и какие – треугольником? Указать правильный ответ. 1) Звездой – схемы а и б, треугольником – схема в. 2) Звездой – схемы в и г, треугольником – схема б. 3) Звездой – схема д, треугольником – схема г. | 3. | 3. Какое из приведенных выражений для цепи синусоидального тока, состоящей из последовательно соединенных r, L и C, содержит ошибку? 1) xC = 2πfC 4) cosφ = r/z 2) xL =2πfL 3) 5) ω = 2π/T | 4. | 4. Ток в цепи на рисунке изменяется по закону: i=IMsinωt. Какое из приведенных выражений не справедливо, если UL> UC ? 1) u=UM sin (ωt+φ) 2) uL = UмL sin(ωt+ π/2) 3) ur = Uмr sinωt 4) uC = UмC sin(ωt+ π/2) | 5. | 5. В каком из определений некоторых положений, связанных с переходными процессами в электрических цепях, допущена ошибка? 1) Переходные процессы в электрических цепях обусловлены изменением энергетического состояния элементов цепи, вызванным включением, отключением цепи или изменением ее параметров. 2) Энергия электрической цепи скачком изменяться не может. 3) Энергия магнитного поля обусловлена током в индуктивности, и поэтому ток в цепи с индуктивностью скачком изменяться не может. 4) Энергия электрического поля обусловлена напряжением на емкости, и поэтому напряжение на емкости скачком изменяться не может. 5) Электродвижущая сила в цепи с индуктивностью и ток в цепи с емкостью скачком изменяться не могут. | 6. | 6.В цепи переменного тока напряжение и ток изменяются по законам: u = 141 sin(314t+ 80°) и i = 14,1 sin(314t+ 20°). Определить активную мощность цепи. 1) 308Вт. 2) 616Вт. 3) 1000Вт. 4) 500Вт. 5) 1236Вт | 7. | 7. Какая из приведенных формул для трехфазных цепей при симметричной нагрузке содержит ошибку? При соединении потребителя треугольником: При соединении потребителя звездой:  | 8. | 8. Какое из приведенных соотношений для цепи на рисунке написано неправильно, если xL,>r и xC>r ?  | 9. | 9. Какой из треугольников мощностей или сопротивлений на рисунке соответствует изображенной схеме? | 10. | 10. В каком из пунктов вывода активной, реактивной и полной проводимости цепи r, L на рисунке допущена ошибка?  | 11. | 11. Какая из приведенных формул для определения мощности содержит ошибку? 1) S=UI. 2. P= UI cosφ. 2) Q = I2x 3) 4) Q = UI cosφ. | 12. | 12. Симметричный трехфазный приемник, соединенный в треугольник, подключен к трехфазной сети напряжением 220В. Определить линейный ток, если сопротивление фазы приемника равно 11 Ом. 1) 20 А. 2) 60 А. 3) 34,6 А. 4) 11,56 А. 5)0. | 13. | 13. Какое из приведенных выражений для цепи синусоидального тока, содержащей последовательно соединенные r, L и C, содержит ошибку?  | 14. | 14. Какая из векторных диаграмм соответствует цепи на рисунке, если R < XC < XL?  | 15. | 15. В какой из цепей на рисунке может возникнуть резонанс токов? | 16. | 16. Схема включения ваттметров позволяет измерить: 1)Активную мощность только для симметричной нагрузки. 2)Активную мощность только для несимметричной нагрузки. З) Активную мощность для любой нагрузки. 4) Полную мощность для симметричной нагрузки. 5) Полную мощность для любой нагрузки | 17. | 17. Как определяется действующее значение переменного тока? 1) 2) 3)  | 18. | 18. Система синусоидальных линейных напряжений, питающая цепь, симметрична. Определить показание амперметра электромагнитной, системы, если известно что Uл=100В; zф=10 Ом. 1) 17,32А. 3) 14,1А. 2) 10А. 4) 5А. 5)  | 19. | 19. Амперметр A1, включенный в цепь симметричного приемника, показывает 34,6 А. Что покажет амперметр А2? 1) 34,6А. 2)17,3А. 3) 20А. 4) 59,8А. 5)10А. | 20. | 20. По какой формуле определяется переходной ток i в цепи.  | 21. . | 21. Зависит ли количество энергии, выделяющееся в сопротивлении r цепи на рисунке за время заряда конденсатора, от величин r, U и С? Указать правильный ответ. 1) От U и С не зависит, от r зависит. 2) От r и С не зависит, от U зависит, 3) От r и U не зависит, от С зависит. 4) От r не зависит, от U и С зависит. | 22. | 22. Напряжение на отдельных участках цепи на рисунке составляют: UL=60 В, UC = 20 В, Ur = 30 В. Определить напряжение U. 1) 90 В. 2) 100 В. 3) 80 В. 4) 50 В. 5. 60 В. | 23. | 23. В электрической цепи на рисунке rB = rC = 2rA. Как изменятся токи, если перегорит предохранитель F1? Указать неправильный ответ. 1) IB не изменится. 2) IN увеличится 3) IС не изменится. | 24. | 24. Как следует выразить комплексы токов IA и IC на рисунке, если комплекс тока ? Указать неправильный ответ.  | 25. | 25. Какое из приведенных выражений несправедливо для переходного процесса в цепи на рисунке, возникающего при замыкании рубильника? 1.  2.  3.  | 26. | 26. Какими буквами маркируют высокочастотные и туннельные диоды? 1) А. 2)С. 3)И. 4)Д. | 27. | 27. Какие диоды применяют для выпрямления переменного тока? 1)Варикап. 2)СВЧ-диод. 3)Тунельный диод. 4) Силовой диод. | 28. | 28. Какие диоды работают в режиме пробоя? 1) Стабилитрон. 2)Варикап. 3) СВЧ-диод. | 29. | 29. Как влияют примесные зоны на процесс образования пар свободных носителей заряда? 1)Не влияют. 2)Затрудняют. 3)Облегчают. | 30. | 30. Какие факторы влияют на собственную электропроводность кристалла полупроводника? | 31. | 31. Сколько р-n переходов имеет биполярный транзистор? 1,2 или 3. | 32. | 32. Какие нелинейные сопротивления входят в группу управляемых НС-? 1) Электрическая дуга. 2) Терморезистор. 3) Бареттер. 4) Транзистор. | 33. | 33. Какая схема включения транзистора является универсальной, усиливает I, U, P? 1) С общей базой. 2) С общим коллектором. 3) С общим эмиттером. | 34. | 34.В каком из соотношений характеризующих магнитное поле, допущена ошибка? 1) 2) 3)  | 35. | 35. Укажите правильную схему мостового выпрямителя. 1) 2) | 36. | 36. Единица какой величины указанна неправильна? Н –А/м Ф – Тл m - Гн/м | 37. | 37. Какое из соотношений соответствует закону Ампера? 1) е=Blv 2) 3) 4)  | 38. | 38. Какое соотношение выражает второй закон Кирхгофа для магнитной цепи? 1) 2) 3) | 39. | 39. Для чего магнитопровод трансформатора выполняется из листов электротехнической стали? Укажите неправильный ответ. 1) Для уменьшения потерт на гистерезис. 2) Для уменьшения потерь на вихревые токи. 3) Для удобства сборки трансформатора. | 40. | 40. Какие НС относятся к группе инерционных сопротивлений? 1) Лампы накаливания. 2) Полупроводниковые диоды. 3) Транзисторы. 4) Терморезистор. 5) Бареттер. | 1.2. Электромеханика - Векторные диаграммы явнополюсных и неявнополюсных синхронных генераторов.
- Трехобмоточные трансформаторы. Конструкция, область применения.
- Виды трансформаторов, их конструкция, область применения.
- Способы включение на параллельную работу синхронных генераторов.
- Опытное определение параметров схемы замещения трансформаторов (опыт холостого хода и короткого замыкания).
- Характеристики синхронных генераторов.
- Уравнения напряжений и магнитодвижущей силы при различной нагрузке трансформатора.
- Построение круговой диаграммы асинхронной машины по опытным данным.
- Принцип действия асинхронного двигателя. Понятие о скольжении.
10. Двигатель постоянного тока. Назначение, конструкции, характеристики, область применения. - Генератор постоянного тока. Назначение, конструкции, характеристики, область применения.
- Параметры синхронной машины в установившемся режиме.
- Качания синхронных машин. Динамическая устойчивость.
- Принцип действия трансформатора.
- Конструкция синхронных машин.
- Классификация синхронных генераторов. Способы охлаждения.
- Способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя.
- Схема замещения приведенного трансформатора.
- Уравнения электрического и магнитного состояния.
- Работа асинхронной машины в режиме генератора и электромагнитного тормоза.
- Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока.
- Условия параллельной работы синхронных машин.
- Конструкция и принцип действия машин постоянного тока.
- Специальные синхронные машины. Виды, область применения.
- Режимы работы и области применения асинхронных машин.
- Принцип действия синхронного генератора.
27. Способы регулирования напряжения трансформаторов. - Схема замещения приведенного трансформатора.
- Потери и к.п.д. трансформаторов.
- Возбудители синхронных генераторов.
- Т – образная схема замещения асинхронной машины.
- Условия параллельной работы трансформаторов.
- Потери энергии и КПД электрических машин
- Автотрансформаторы. Конструкция, область применения.
- Регулирование скорости асинхронных двигателей.
- Внешние характеристики трансформаторов при различных характерах груза.
- Векторная диаграмма приведенного трансформатора.
- Основные принципы проектирования электрических машин.
- Законы электромеханики.
- Трансформаторные устройства специального назначения (для выпрямителей, для автотрансформаторных устройств, сварочные).
1.3. Электроэнергетика 1. Показатели качества электроэнергии. - Защита воздушных и кабельных линий.
- Основные требования к электроэнергетическим системам.
- Релейная защита синхронных и асинхронных двигателей.
- Распределительные сети силовой и осветительной нагрузки.
- Технико-экономические расчеты в системах электроснабжения.
- Расчет режима линии электропередачи с равномерно распределенной нагрузкой.
- Релейная защита синхронных генераторов.
- Источники и потребители реактивной мощности в электрических системах. Компенсация реактивной мощности.
- Компоновка, выбор напряжения и выполнение распределительных сетей силовой и осветительной нагрузки.
- Источники и потребители реактивной мощности в электрических системах.
- Активная и реактивная мощность электроэнергетических систем. Баланс мощности. Регулирующий эффект нагрузки.
- Электрическая система. Структура. Свойства. Схема замещения.
- Возможности первичного и вторичного регулирования частоты тока в электрических схемах.
- Возможности регулирования напряжения в электрических системах.
- Уравнения установившегося режима электрической системы. Критерий устойчивости.
- Методы анализа потерь электроэнергии в электроэнергетических системах.
- Требования, предъявленные к режимам работы электроэнергетических систем. Условия существования установившегося режима.
- Внешнее электроснабжение промышленных предприятий. Выбор напряжения.
- Методы и мероприятия по уменьшению потерь электроэнергии в питающих распределительных электрических сетях и в системах электроснабжения.
- Релейная защита силовых трансформаторов.
- Режимы работы и регулирование мощности компенсирующих устройств.
- Расчет режима простых замкнутых электрических сетей. Методы контурных и узловых уравнений.
- Расчет режима простых замкнутых электрических систем с двухсторонним питанием.
- Схемы первичных электрических соединений подстанций. Конструктивное выполнение подстанций промышленных предприятий.
- Назначение и классификация трансформаторных подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов.
- Механический расчет линий электропередач.
- Расчет режима линии электропередачи при заданных мощностях нагрузок и напряжениях в начале и в конце линии.
- Опытное определение параметров схемы замещения трансформаторов (опыт холостого хода и короткого замыкания).
- Графики электрических нагрузок и показатели, характеризующие приемники электроэнергии.
- Классификация приемников энергии и их общие характеристики.
- Несимметричные режимы электрических систем. Продольная и поперечная несимметрия.
- Расчет режима линии электропередач с равномерно распределенной нагрузкой. Расчет режима сети с разными номинальными напряжениями.
- Уравнения установившегося режима электрической системы. Критерий устойчивости.
- Методы выбора сечений проводов и кабелей.
- Возможности первичного и вторичного регулирования частоты тока в электрических системах.
- Методы анализа потерь электроэнергии в электроэнергетических системах.
- Методы определения расчетных нагрузок.
- Технико-экономические расчеты в районных электрических сетях.
- Компенсация реактивной мощности в электрических системах.
Общая энергетика 1. Пирамида преобразования энергии. 2. Понятие энергии, ее виды. Закон сохранения энергии. 3. Обратные и обратимые процессы. Необратимые процессы и их примеры. 4. Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы. 5. Характеристики энергетических ресурсов. 6. В каких установках внутренняя энергия непосредственно превращается в электрическую? 7. В каких установках внутренняя энергия превращается в тепловую? 8. В каких установках внутренняя энергия превращается сразу в механическую энергию? 9. В каких установках тепловая энергия превращается в механическую? 10. В каких установках механическая энергия превращается в электрическую? 11. Как работает магнито-газо-динамический генератор? 12. Какие происходят преобразования энергии в электродвигателях? 13. Как работает гидроаккумулирующая электростанция? 14. Первый закон термодинамики. 15. Второй закон термодинамики. 16. Виды теплообмена. 17. От чего зависит интенсивность лучистого теплообмена? 18. Понятие теплопроводности. От чего зависит коэффициент теплопроводности? 19. Конвективный теплообмен и его критерии интенсивности. 20. Что такое критерии Re и Nu? 21. Что такое критерии Pr и Nu? 22. Формула расчета коэффициента теплопередачи. 23. Формула расчета коэффициента лучистого теплообмена. 24. Что такое степень сухости пара и область ее применения. 25. Особенности поведения воды и водяного пара как реального рабочего тела. 26. Понятия об испарении и конденсации воды. 27. Цикл Ренкина в T - S диаграмме для простой теплосиловой установки. 28. Схема простой тепловой конденсационной электростанции и процессы, проходящие в ее установках. 29. Затраченная и полезно используемая энергия в цикле Ренкина. 30. Понятие о коэффициенте полезного действия цикла. 31. Кпд котельной установки и составляющие основных потерь в ней. 32. Кпд турбинной установки и составляющие основных потерь в ней. 33. Кпд электрогенераторной установки и составляющие основных потерь в ней. 34. Кпд в процессе транспортировки тепла и составляющие основных потерь в трубопроводах. 35. Классификация котельных установок. 36. Основные характеристики паровых котлов. 37. Классификация энергетических топлив. 38. Характеристика поверхностей нагрева в котельном агрегате. 39. Контур естественной циркуляции в котле и его основные элементы. 40. Что такое зеркало испарения в барабане котла? 41. Паропромывка и ступени сепарации пара. 42. Назначение схем непрерывной и периодической продувок в котле. 43. Конструкция и параметры воздухоподогревателей. 44. Назначение и расположение в котле водяных экономайзеров. 45. Что такое топка, горелочные устройства, холодная воронка? Рекомендуемая литература: к разделу 1.1.: 1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи. Учебное пособие. Изд. 7-е перераб. и дополн. М.: Высшая школа, 1978. 528 с. 21/25 2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электромагнитное поле. Изд. 2-е перераб. и дополн. М.: Высшая школа, 1978. 231 с. 35/25 3. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. В трех частях. Т 1. Линейные электрические цепи. Учебник для Вузов. Изд. 5-е, испр. и дополн. М.: Энергия, 1978. 592 с. 55/25 4. В.П. Попов Основы теории цепей. Изд-е 4-е, испр. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2003г. 574с 5. Прянишников В.А.. Теоретические основы электротехники. Курс лекций. Учебное пособие. Санкт- Петербург. «Корона-принт», 2000. к разделу 1.2.: 1. Копылов И.П. Электрические машины. Кацман М.М. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1990. 2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. -М.: Энергоиздат., 1981. 3. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. 4. Гольдберг О.Д. Испытание электрических машин. М.: Высшая школа, 2000. 5. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. 6. Москаленко В.В. Электрический привод. М.: Высшая школа, 1991. 7. Кацман М.М. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1990. 8. Государственные стандарты. к разделу 1.3.: 1. Электрические системы: Учеб. Пособие для электроэнергетических специальностей вузов. В 7 т./Под ред. В.А.Веникова. Т.2. Электрические сети. –М.: Высш. Школа, 1971. – 438 с. 2. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учебник для электроэнергетических специальностей вузов. М.: «Высшая школа» 1978. – 415с. 3. Федоров А.А. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1984. –472 с. 4. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций. М.: Энергия, 1976. 552 с. к разделу 1.4.: 1. Арсеньев Г. В.. Энергетические установки. - М.: Высшая школа, 1991. 360 с. 2. Волков Э. П., Ведяев В. А., Обрезков В. И.. Энергетические установки электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1983. 280 с. 3. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник /Под ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина. – 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МЭИ, 2003. 648 с. 4. Немцев 3. Ф., Арсеньев Г. В. Теплоэнергетические установки и теплоснабжение. - М.: Энергоиздат, 1982. 400 с. 5. Кузнецов Н. М., Копп И. 3., Кузнецов А. Н.. Паропроизводящие установки атомных электрических станций. - СПб.: СЗПИ, 1990. 53 с. 6. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. -М.: МЭИ, 2001. 472с. 7. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: Справочник. /Под. общ. ред. Григорьева В. А. и Зорина В. М. -М.: Энергия, 1987. 652 с. 8. Промышленные тепловые электростанции./ Под общ.ред. Соколова Е.Я.- М.: Энергия, 1979.-496 с. 9. Ривкин С.Л. , Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник.- М.: Энергия, 1984, 80с. |