ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ В АСПИРАНТУРУ по СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Специальность 4.3.2. Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Данная программа предназначена для подготовки к вступительным испытаниям в аспирантуру по специальности 4.3.2. Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса.

Программа вступительных испытаний в аспирантуру подготовлена в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами высшего образования (специалитет или магистратура).

Целью программы вступительных испытаний является проверка знаний основных понятий естественнонаучных и специальных дисциплин, взаимосвязь между ними.

Задачи программы – проверить знания поступающих по дисциплинам: теоретические основы электротехники; электропривод и электрические машины; светотехника и электротехнология; электроснабжение; эксплуатация электрооборудования.

2. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Тема 1. Теоретические основы электротехники

Электрическая энергия, мощность. Законы Кирхгофа. Преобразования электрических схем. Методы расчета электрических цепей. Уравнение синусоидального напряжения и тока в трехфазных электрических цепях. Симметричный режим работы трехфазной цепи. Расчет несимметричных режимов трехфазных цепей. Векторные диаграммы трехфазных цепей. Пульсирующее и вращающееся магнитное поле. Метод симметричных составляющих. Расчет трехфазных цепей методом симметричных составляющих. Общие сведения о расчёте переходных процессов в электрических цепях.

Тема 2. Технологические основы электротехнологии

Электротехнология как наука и область техники. Виды электротехнологий и области их использования в сельском хозяйстве. Электротермический нагрев, физические основы и примеры применения. Применение электрических полей высокого напряжения. Характеристика и область использования полей постоянного и переменного напряжения промышленной частоты. Способы зарядки частиц. Коронный разряд и его характеристика. Заряженные частицы в электрическом поле, их движение. Электростатическое, электрокоронное и диэлектрическое сепарирование семян и других диэлектрических сыпучих материалов. Электроаэрозольные технологии в животноводстве и защищенном грунте. Озонные технологии в животноводстве и растениеводстве.

Тема 3. Методы и электрооборудование электрификации сельского хозяйства

Электромеханические и механические характеристики электроприводов постоянного и переменного тока. Способы регулирования скорости асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Особенности пуска электродвигателей от источников соизмеримой мощности. Аппаратура коммутации, защиты и управления работой электропривода.

Расчет объема работ и штата инженерно-технического персонала.

Тема 4. Электроснабжение

Режимы работы нейтралей электрических сетей. Показатели качества электроэнергии, способы и средства управления ими. Методы расчета электрических нагрузок сельских потребителей. Выбор мощности трансформаторных подстанций и сечений проводов и кабелей ЛЭП 35- 0,38 кВ. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры. Определение потерь энергии в электроустановках и в электрических сетях. Пути снижения потерь энергии. Защита электрических сетей от грозовых перенапряжений. Принцип работы фильтров симметричных составляющих ФННП, ФНОП, ФНПП. Назначение и средства секционирования электрических сетей.

Тема 5. Электрические машины и электропривод

Принцип действия и устройство трехфазных трансформаторов. Принцип действия и устройство асинхронных и синхронных машин переменного тока. Принцип действия и устройство машин постоянного тока. Способы регулирования частоты вращения асинхронного короткозамкнутого электродвигателя.

Тема 6. Агротехнологии

Понятие об агротехнологиях. Принципы формирования агротехнологий. Направления инновационного развития техники и технологий. Нанотехнологии и наноматериалы в сельскохозяйственном комплексе. Инженерно-техническое обеспечение. Характеристика топливно-энергетических ресурсов России. Классификация возобновляемой энергетики. Энергоёмкость производства продукции в России и странах мира. Удельный расход на выпуск продукции в России и странах мира.

Тема 7. Численные методы расчёта

Обработка экспериментальных данных. Интерполирование функций. Экстраполирование функций. Решение систем линейных уравнений. Решение систем нелинейных уравнений. Поиск минимума функций.

3. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ВСТУПИТЕЛЬНЫМ ИСПЫТАНИЯМ

1. Соединение потребителей звездой и треугольником. Соотношение линейных и фазных токов и напряжений в симметричном режиме.

2. Метод двух узлов при расчёте несимметричных режимов трехфазных цепей. Назначение нулевого провода в четырехпроводной системе питания потребителей.

3. Преобразование схем электрических цепей. Последовательное и параллельное соединение пассивных элементов. Эквивалентные схемы пассивного двухполюсника. Преобразование треугольника в эквивалентную звезду и звезды в треугольник.

4. Методы расчёта разветвлённых электрических цепей (метод законов Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов, метод эквивалентного генератора).

5. Классический метод расчёта переходных процессов на примере R-C цепи постоянного тока.

6. Электростатическое поле и поле коронного разряда. Отличие их друг от друга и применение в сельском хозяйстве и промышленности.

7. Виды электротермического нагрева, их физические основы и примеры применения в сельском хозяйстве и промышленности.

8. Электроимпульсная технология и её особенности. Обработка материалов электрическим током.

9. Механические характеристики асинхронного электродвигателя в различных режимах работы.

10. Режимы работы электродвигателей. Продолжительность включения и её определение.

11. Способы регулирования скорости асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока.

12. Расчёт объёма работ, числа электромонтёров и штата инженерно-технического персонала.

13. Принцип работы асинхронной машины. Зависимость пускового и максимального моментов для асинхронных двигателей от напряжения на его зажимах.

14. Принцип работы силового трансформатора. Перегрузочная способность трансформаторов. Условия включения трансформаторов на параллельную работу.

15. Компенсация реактивной мощности. Выбор мощности конденсаторных батарей у потребителей. Экономический эффект от компенсации реактивной мощности.

16. Схема замещения трансформатора. Определение её параметров. Потери мощности и энергии в трансформаторах.

17. Выбор пускозащитных устройств и питающих проводов для двигателя с короткозамкнутым ротором.

18. Однофазные короткие замыкания в сетях 0,4 кВ, определение величины токов, последствия, средства отключения.

19. Режимы работы нейтралей электрических сетей 6...110 кВ.

20. Условие передачи максимальной мощности от активного двухполюсника к пассивному. Передача мощности по двухпроводной линии.

21. Влияние несимметрии напряжений на работу потребителей, средства защиты потребителей от несимметрии напряжений.

22. Измерение активной мощности и энергии в трехфазных цепях переменного тока. Места установки и подключения измерительных приборов в электрических сетях, определение потребляемой энергии.

23. Определение потерь энергии в электроустановках. Пути снижения потерь энергии.

24. Регулирование напряжения в электрических сетях и у потребителей.

25. Расчёт токов короткого замыкания в именованных единицах в цепях с трансформаторными связями.

26. Переходные процессы в электрических сетях при внезапном коротком замыкании от источника неограниченной мощности.

27. Методы расчёта потерь электроэнергии в сетях 0,4…35 кВ.

28. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью 6-35 кВ.

29. Защита электрических сетей от грозовых перенапряжений.

30. Показатели качества электроэнергии. Влияние отклонений и колебаний напряжения на режимы работы электроприемников.

31. Определение вида несимметрии в сетях 0,4 кВ с помощью фильтров. Влияние несимметрии напряжений на работу электрической сети и электроприемников. Способы снижения несимметрии.

32. Резервные источники электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.

33. Типы систем заземления сетей 0,4 кВ принцип их построения, особенности применения. Назначение и принцип работы устройств защитного отключения.

34. Устройство, назначение, расчёт и проверка в эксплуатации заземляющих устройств.

35. Анализ работы линий электропередачи и трансформаторов по векторным диаграммам.

36. Методы выбора коммутационных и защитных устройств в сетях 0,38 кВ.

37. Методы выбора коммутационных и защитных устройств в сетях 6…35 кВ.

38. Расчёт мощностей на участках сети и методы выбора сечений проводов.

39. Назначение и средства секционирования электрических сетей.

40. Основные схемы и оборудование подстанций 35/10 кВ.

41. Конструктивное исполнение линий электропередачи.

42. Принципы формирования агротехнологий.

43. Характеристика топливно-энергетических ресурсов России. Классификация возобновляемой энергетики.

44. Энергоёмкость производства продукции в России и странах мира. Удельный расход на выпуск продукции в России и странах мира.

45. Обработка экспериментальных данных. Интерполирование и экстраполирование функций.

46. Решение систем линейных и нелинейных уравнений. Поиск минимума функций.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Основная литература

1 Гордеев А. С., Огородников Д. Д., Юдаев И. В. Энергосбережение в сельском хозяйстве [Текст] : учеб. пособие для вузов. – СПб : Лань, 2022. – 384 с. : ил.

2 Современные проблемы науки и производства в агроинженерии : Учебник / под ред. А.И. Завражнова. – СПб: Издательство «Лань», 2013. – 496 с.: ил.

3 Кудрин, Б.И. Электроснабжение [Текст] : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. - 2-е изд.,перераб. и доп. - М. : Академия, 2012, 2015. - 352 с. : ил. - (Высшее профессиональноеобразование. Энергетика. Бакалавриат). - ISBN 978-5-7695-9307-9.

4 Фролов, Ю.М. Основы электроснабжения [Текст] : учеб. пособие для вузов / Ю. М.Фролов, В. П. Шелякин. - СПб : Лань, 2012. - 480 с. : ил. - (Учебники для вузов. Специальнаялитература). - ISBN 978-5-8114-1385-0. - глад213 : 1079-98.

5 Епифанов, А.П. Электропривод в сельском хозяйстве [Электронный ресурс] : учеб.пособие для вузов / А. П. Епифанов, А. Г. Гущинский, Л. М. Малайчук. - 2-е изд., стер. - Электрон.дан. - СПб. : Лань, 2016. - 224 с. : ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература). – Режимдоступа: http://e.lanbook.com/reader/book/86014/, требуется регистрация. - Загл. с экрана. - Яз. рус. -ISBN 978-5-8114-1020-0.

6 Шандров Б.В. Технические средства автоматизации [Текст] : учебник для вузов / Б. В.Шандров, А. Д. Чудаков. - 2-е изд., стереотип. - М : Академия, 2007, 2010. - 368 с. - (Высшеепрофессиональное образование. Автоматизация и управление). - ISBN 978-5-7695-3624-3 : 182-16.

7 Сажин, С.Г. Средства автоматического контроля технологических параметров[Электронный ресурс] : учебник для студентов вузов / С. Г. Сажин. - Электрон. дан. - СПб. : Лань,2012. - 432 с. : ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - Режим доступа:http://e.lanbook.com/reader/book/50683/, требуется регистрация. - Загл. с экрана.

Дополнительная литература

1 Баев В.И. Практикум по электрическому освещению и облучению. [Текст] : учеб. пособие для вузов / В. И. Баев. – :КолосС, 2009, 2008. – 191 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов вузов). – ISBN 978-5-9532-0593-1 : 287-00.

2 Бородин И. Ф., Судник Ю. А. Автоматизация технологических процессов [Текст] – М.: Колос, 2002. – 350с.

3 Будзко И.А. и др. Электроснабжение сельского хозяйства [Текст] – М: Колос, 2000. – 536с.

4 Гайдук, В. Н. Практикум по электротехнологии [Текст] / В.Н. Гайдук, В.Н. Шмигель. – М :Агропромиздат, 1989. – 175 с.

5 Горбунов А.Н., Кабанов И.Д., Кравцов А.В., Редько И.Я. Теоретические основы электротехники [Текст] – Челябинск: 1998. – 490с.

6 Ерошенко Г. П., Медведько Ю. А., Таранов М. А. Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий [Текст] : Учебник для вузов по специальностям 110302.65 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»; 140106.65 «Электроснабжение» и 140211.65 «Энергообеспечение предприятий» / Г.П. Ерошенко, Ю.А. Медведько, М.А. Таранов. – Ростов-на-Дону: ООО «Терра». – 2006. – 592с.

7 Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования [Текст] –М :Агропромиздат, 1988

8 Живописцев К.Н. Электротехнология и электрическое освещение [Текст] / К.Н. Живописцев, О.А. Косицын. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303 с.

9 Ильинский Н.Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение [Текст] : учеб. пособие для вузов / Н. Ф. Ильинский, В. В. Москаленко. – М : Академия, 2008. – 208 с.

10 Козинский, В.А. Электрическое освещение и облучение / В. А. Козинский. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239 с.

11 Костенко М.П., Пиотровский Л. М. Электрические машины [Текст]: в 2-х частях. 3-e издание. Энергия 1972 г., 1973 г.

12 Лещинская, Т.Б. Электpоснабжение сельского хозяйства [Текст] / Т.Б. Лещинская, И.В. Наумов. – М.: Колос, 2008. – 655 с.

13 Москаленко В. В. Автоматизированный электропривод [Текст] : Учебник для вузов – М : Энергоиздат, 1981. – 144с.

14 Москаленко В. В. Электрический привод [Текст] – М.: Высшая школа, 1991 – 430с.

15 Мусин А.М. Электропривод сельскохозяйственных машин и агрегатов [Текст] – М.: Агропромиздат, 1985.-239с.

16 Мякишев Н.В. Электропривод и электрооборудование автоматизированных установок [Текст] – М.: Агропромиздат, 1984. – 176с.

17 Николаенок М.М. Расчет осветительных и облучательных установок сельскохозяйственного назначения / М.М. Николаенок, Е.М. Заяц. – Мн.: Лазурак, 1999. – 226с.

18 Орешкинский П. С. Передача энергии трехфазным током по системе два провода – земля [Текст]: Издание АН СССР, 1935.

19 Охорзин, В.А. Прикладная математика в системе MATHCAD [Текст] : учеб. пособие для вузов / В.А. Охорзин. – 3-е изд., стер. – СПб : Лань, 2009. – 352 с. : ил.

20 Пpавилаустpойстваэлектpоустановок[Текст]: Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 20.12.2017. – Кнорус, 2010. – 488 с.

21 Попов Н.М. Электроснабжение. Рабочие режимы сетей 0,38-10 кВ. [Текст]: учебное пособие./ Н.М. Попов. – Кострома : КГСХА, 2010. – 202 с.

22 Правила эксплуатации электроустановок потребителей. Правила техники безопасности электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ) [Текст] – М: Энергоатомиздат, 2020. – 432с.

23 Принципы инженерного творчества и научные исследования [Текст] : Учебное пособие для студентов высших учебных заведений по направлениям подготовки дипломированных специалистов 650800 «Теплоэнергетика», 650900 «Электроэнергетика», 660300 «Агроинженерия» Ю. А. Медведько, А. Ю. Медведько; – Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010, – 133 с.

24 Прусс В.Л., Тисленко В.В. Повышение надежности сельских электрических сетей [Текст] – Л : Энергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1989. – 208 с.: ил.

25 Пясталов А. А., Ерошенко Г. П. Эксплуатация электрооборудования [Текст] – М.: Агропромиздат, 1990, – 360с

26 Расстригин, В. Н. Основы электрификации тепловых процессов в сельскохозяйственном производстве [Текст] / В.Н. Расстригин. – М: Агропромиздат, 1988. – 256с.

27 Расчеты электротехнологического оборудования [Текст] / Е.М. Заяц, В.А. Карасенко, И.Б. Дубодел. – М : УП «Технопринт», 2001. – 238 с.

28 Русан В.И., Короткевич М.А.: Комплексное использование возобновляемых источников энергии [Текст] – Мн.: ИЭАПК НАН Б, 2004.

29 Саплин Л. А. и др. Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей с использованием ВИЭ [Текст] , 2000.

30 Светотехника [Текст] : учебник для студентов спец. 110302.65 "Электрификация и автоматизация сельского хозяйства и направления подготовки 110800.62 "Агроинженерия" очной и заочной форм обучения / Костромская ГСХА. каф. электропривода и электротехнологии ; Фалилеев Н.А. – Кострома : КГСХА, 2011. – 210 с.

31 Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве (ППРиТО) [Текст] – М.: Агропромиздат, 1987. – 362 с.

32 Справочник инженера-электрика сельскохозяйственного производства [Текст] – М: Информагротех, 1999. – 529с.

33 Справочник по проектированию электрических сетей [Текст] / Под ред. Д. Л. Файбисовича. – М : Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с.

34 Теоретические основы электротехники: в 3 т. [Текст] /К. С. Демирчан [и др.]. – СПб : Питер, 2004.

35 Фираго Б. И., Павлячик Л. Б. Теория электропривода [Текст] – Мн.: ЗАО Техноперспектива, 2004 – 527 с.

36 Хорольский В.Я., Таранов М.А. Анализ и синтез автономного электроснабжения сельскохозяйственных объектов [Текст] – Ростов-на-Дону: Терра, 2001. – 222 с.

37 Электрооборудование осветительных и облучательных установок [Текст] / под ред. В. П. Степанцова. – Мн.: Уражай. 1991. – 207 с.

38 Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов [Текст] : учеб, пособие: в 2 т. / Б. А. Артамонов [и др.]; под общ. ред. В. П. Смоленцева. – М.: Высшая школа, 1983. – 208 с.

39 Юндин М. А., Токовые защиты электрооборудования [Текст] / М. А. Юндин. – Зерноград: РИО ФГОУ ВПО АЧГАА, 2004. – 214 с.