Вибір проблеми. Постановка цілі і задачі дослідження

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………….3

1. Вибір проблеми. Постановка мети і завдань дослідження…………………5

1.1. Побудова «дерева рішень» для вибраної проблеми………………………11

2. Форма організації навчання………………………………...……………….14

2.1. Розробка евристичних запитань……………………………………………16

Висновок………………………………………………………………………….21

Список використаної літератури…………………………………………..……22

ВСТУП

Вся людська діяльність з освоєння та перетворення природи спрямована на пошук нових знань про закони її розвитку та створення на їх основі техніки, що підсилює вплив на навколишню природу. Фізичні сили людини вкрай обмежені в порівнянні з фізичними силами природи, яку він ставить на службу, тому людина змушена постійно поміщати між собою і природою штучні засоби праці, тобто техніку. При цьому техніка є не тільки знаряддям впливу на природу, а й своєрідним амортизатором впливу природи на людину, засобом його захисту від згубного впливу цих впливів. Ступінь могутності людини і ефективність його впливу на природу залежать від рівня техніки, як «упредметненої сили знання», і науки, як «потенційної техніки». Отже, постійне зростання наукових і технічних знань є об'єктивною необхідністю безперервного розвитку людського суспільства. Людина у своїх духовних силах безмежний, і його інтелектуальна творча міць не порівнянна з силами природи. Створювана людиною техніка може вважатися досить ефективною лише тоді, коли вона забезпечує інтенсифікацію виробництва при поліпшенні умов праці та життєдіяльності, коли робота в умовах цієї нової техніки сприяє творчому розвитку особистості.

Особливо це стає важливим зараз на етапі інноваційного шляху розвитку суспільства в умовах економіки знань.

Будь-яке рішення винахідницьких задач є за своєю суттю подолання діалектичного протиріччя між властивостями об'єкта на основі використання фізичних законів природи з метою отримання високого позитивного ефекту. Подолання діалектичного протиріччя у властивостях об'єкта - це завжди стрибок, який характеризує кількісний перехід від глибокого пізнання властивостей або взаємозв'язків створюваного об'єкту до досягнення нових показників його якості. Всякий технічний об'єкт може служити предметом удосконалення або заміни його іншим, більш досконалим на основі нових принципів (явищ). Сам же об'єкт техніки розвивається за принципами моделювання природних органів людини. Однак це моделювання не структурне, а функціональне. Все це техніка відтворює на своєму «власною мовою» у властивих їй формах, а не у вигляді технічної копії людського органа.

Вірним компасом на цьому шляху є творче застосування на практиці методології природничих та технічних наук, глибоке оволодіння знаннями даної та суміжних галузей науки і техніки, розвиток навичок системного підходу до аналізу структури і взаємозв'язків даного об'єкту. Ефективність творчої праці залежить від рівня знань, уміння їх цілеспрямованого застосування на практиці.

У цій роботі розглядається тема навчального заняття «Підвищення якості обслуговування устаткування керування сигналізації та захисту». Обраний тип навчального заняття - евристичний урок креативного типу.

Навчання з даної теми буде побудовано за допомогою евристичних запитань на основі наявної з цього матеріалу інформації (Електричні машини: Учеб. Посібник для вузів. - М.: Вища школа, 1990. - 624 е.: мул.; Загальний курс електроприводу: Підручник для вузів. - 6-е изд., доп. і перероб. - М.: Енергоіздат, 1981. - 576с., іл) в результаті чого буде побудовано «дерево рішень» для вибраної проблеми.

Вибір проблеми. Постановка цілі і задачі дослідження

У цій курсовій роботі розглядається тема «Підвищення якості обслуговування устаткування керування сигналізації та захисту». Як відомо, технічне завдання – сформульовані умови усунення технічних протиріч для досягнення поставленої мети.

Перед учнями ставиться завдання забезпечення надійності устаткування сигналізації та захисту, тобто суть проблеми, яка буде вирішуватися учнями спільно з викладачем, полягає в тому, що необхідно вивчити методи діагностики, вибору устаткування сигналізації та захисту, умов експлуатації.

Надійність обладнання сигналізації та захисту визначається властивостями, що включають в себе поняття безвідмовність, працездатність, довговічність. Надійність забезпечується вибором захисту, своєчасною діагностикою, резервуванням.

Електрична схема – це документ, що містить у вигляді умовних зображень чи позначень складові частини виробу, що діють за допомогою електричної енергії, та їх взаємозв'язку. Електричні схеми є різновидом схем вироби і позначаються у шифрі основного напису буквою Е.

Види електричних схем:

1. Структурні електричні схеми

2. Функціональні електричні схеми

3. Принципові електричні схеми

4. Монтажні схеми

5. Кабельні плани

6. Топологічні електричні схеми

7. Мнемонічні схеми

Структурні електричні схеми розробляються на першому етапі проектування. На структурних схемах відображаються основні елементи (трансформатори, лінії електропередачі, розподільні пристрої – у вигляді прямокутників). Цей вид схем дає загальне уявлення про роботу електроустановки.

Функціональні електричні схеми – це найбільш загальні схеми щодо рівня абстракції і зазвичай показують лише функціональні зв'язки між складовими даного об'єкта і розкривають його сутність і дають уявлення про функції об'єкта, зображеного на даному кресленні. Яких-небудь стандартів в зображенні умовних графічних позначеннях цих схем немає. Діють лише загальні вимоги до оформлення конструкторської документації або технологічної.

Принципові електричні схеми – це креслення, що показують повні електричні й магнітні й електромагнітні зв'язку елементів об'єкта, а також параметри компонентів, що складають об'єкт, зображений на кресленні. Тут існує багато стандартів як на оформлення креслень, так і на умовні графічні зображення компонентів. На території колишнього СРСР діє державний стандарт, проте з появою принципово нових компонентів довелося відступати від стандартів, так як умовних зображень просто не існує, тому реально найбільш загального стандарту на УДО фактично немає. У зарубіжних країнах прийняті стандарти IEC, DIN і ANSI та інші національні стандарти, але на практиці у виробників дуже часто використовується корпоративні стандарти, однак цей креслення не враховує габаритних розмірів і розташування деталей об'єкта. В енергетиці використовуються як однолінійні, так і повні схеми.

Цей різновид схем призначена в основному для найбільш повного розуміння всіх процесів, що відбуваються в ланцюзі або на ділянці кола, а також для розрахунку параметрів компонентів.

Монтажні схеми – це креслення, показують реальне розташування компонентів як всередині, так і зовні об'єкта, зображеного на схемі. Призначені, в основному, для того, щоб можна було виготовити об'єкт. Враховує розташування компонентів схеми і електричних зв'язків (електричних проводів і кабелів). Діють лише загальні вимоги до оформлення конструкторської документації.

Кабельні плани – це креслення, що показують розташування і марки електричних проводів і кабелів. Діють лише загальні вимоги до оформлення конструкторської документації.

Топологічні електричні схеми – це креслення, що показують розташування компонентів зображеного об'єкта. У мікроелектроніці це зазвичай зображення креслення мікрокристалів інтегральних мікросхем.

Мнемонічні схеми – це звичайно плакати із зазначенням реального стану діючого положення комутаційної апаратури на об'єкті, над яким відбувається управління його режимами. В основному використовуються в диспетчерських пунктах на енергетичних об'єктах.

Візуальна діагностика виконується для знаходження зовнішніх пошкоджень електрообладнання.

Виконуючи візуальний огляд, фахівці обов'язково здійснюють перевірку розподільчих коробок, надійність і способи з'єднання в них проводів. Кожна одиниця електрообладнання повинна піддаватися візуальному огляду для визначення, якими способами і наскільки якісно виконано приєднання проводів та кабелів. За вимогами ПТЕЕС і ПУЕ все електрообладнання в обов'язковому порядку заземлюється, тому ретельно перевіряється спосіб, надійність і якість заземлення. Особлива увага приділяється перевірці стану корпусів електрообладнання та дотримання правил безпеки при підключенні до нього кабелів і проводів.

Метрологічний контроль і нагляд – діяльність, що здійснюється органом державної метрологічної служби або метрологічною службою юридичної особи з метою перевірки дотримання встановлених метрологічних правил і норм. Забезпечує точність роботи обладнання.

За принципом дії захисту поділяються на міжфазні, земляні і диференціальні.

У мережах з ізольованою нейтраллю застосовуються тільки міжфазні захисти (тобто захисту від КЗ між фаз) типу МТЗ і ТО, з причини відсутності великих струмів замикання на землю і в зв'язку з цим зі складністю виконання захисту від замикання на землю (і відсутністю гострої необхідності в такому захисті). Захисту від замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю встановлюються тільки на генераторах з величиною струму замикання 5 А і більше. У розподільних мережах з ізольованою нейтраллю виконана сигналізація плавленія в мережі замикання на землю. Ця сигналізація виконана за допомогою реле, встановленого в ланцюзі разомкнутого трикутника вторинної обмотки трансформаторів напруги, на якому з'являється напруга через виникнення несиметрії в трикутнику при замиканнях на землю.

У мережах з заземленою нейтраллю у зв'язку з більш складною конфігурацією (схемою) цих мереж і великою кількістю ліній з двостороннім живленням, а значить і зі складністю забезпечення селективності роботи захистів, застосовують більш різноманітний набір різних видів захистів.

Міжфазні захисти реагують тільки на міжфазні КЗ і нечутливі до КЗ на землю з тієї простої причини, що струм спрацьовування (уставка по струму) у них значно вище ніж струм КЗ на землю в даній мережі. Одна з найбільш складних міжфазних захистів – це дистанційна захист. Складність її полягає в тому, що вона має кілька захищаються зон (до чотирьох). Кожна зона має свою уставку за часом і току. Зони відраховуються від місця установки захисту в бік напрямки їх дії. 1-а зона має найбільшу уставку по струму і найменшу за часом. 4-я зона навпаки найменшу по струму і найбільшу за часом, тому що чим далі місце КЗ, тим менше струм. Кожна зона захищає свій відрізок дистанції від місця установки захисту до місця КЗ, забезпечуючи тим самим селективність роботи основних захистів і резервуючи їх у разі відмови. Чутливість зон здійснюється за допомогою реле опорів. Так як до кожної зони лінія має певний опір, то реле опорів налаштовані так, що перші зони ніколи не спрацюють на КЗ в наступних зонах.

Земляні захисти, тобто захисту від замикання на землю, не реагують на міжфазні КЗ, а реагують тільки на струми нульової послідовності, які виникають в реле земляний захисту тільки при КЗ на землю. Відразу знову виникає питання (у нормальних людей), навіщо такі складнощі з поділами захистів на міжфазні і земляні? Невже не можна зробити один захист, адже струми в мережі з заземленою нейтраллю зростають понад допустимі, як при міжфазних КЗ, так і при однофазних КЗ на землю, а значить їх може вловлювати звичайна МТЗ? Без такого поділу в складній мережі неможливо домогтися селективності роботи захистів. Земляні захисту в силу того, що реагують тільки при появі замикання на землю, можна робити будь чутливості, що зручно при здійсненні далекого резервування, а 90% КЗ в мережі належать саме до КЗ на землю. Тому земляні захисту роблять багатоступінчатими (до 4-х ступенів). Кожна ступінь має свою уставку по струму і за часом (1-й ступінь має найбільшу уставку по струму і найменшу за часом, а остання навпаки). Це означає, що чим ближче КЗ, тим більше струм і тим швидше його треба відключати. А міжфазні захисту не можна зробити високо чутливими, тому що вони можуть відпрацювати на струми навантаження при накиди навантаження на лінію або на КЗ поза захищається зони.

Міжфазні і земляні захисти можуть бути спрямованого і ненаправленного дії. Ненаправлення захисту простіше по виконанню і реагують тільки на факт збільшення струму не враховуючи його напрямок. Вони встановлюються на тупикових лініях, де струм тече завжди в одному напрямі - від харчування до споживача. На лініях з двостороннім живленням вже потрібно враховувати напрямок струму КЗ, щоб даремно не відключити лінію, коли КЗ знаходиться не в зоні цієї лінії. Для цього захисту доповнюються реле напряму потужності, яке влаштовано так, що в ньому з допомогою взаємодії двох обмоток, напругової (харчується від трансформатора напруги) і струмового (харчується від трансформатора струму), створюється обертаючий момент, що повертає диск то в одну, то в іншу сторону в залежності від напрямку струму в обмотці і тим самим або дозволяє діяти захисту або ні.

Диференціальні захисти застосовуються там, де потрібно мати чіткі межі ділянки, що захищається. Вони влаштовані за принципом порівняння напрямку струму на кордонах ділянки, що захищається. Як відомо, при КЗ всі струми течуть у напрямку до точки КЗ, тому диференційний захист при КЗ порівнює напрями струмів на кордонах ділянки, що захищається і якщо струми течуть у всередину ділянки, що захищається, що свідчить про наявність КЗ на ньому, відключає обладнання. Межі дії диференціальних захистів обумовлені місцями установки трансформатора струму, від якого беруться контрольовані струми.

Релейний захист електричних систем, сукупність пристроїв (або окремий пристрій), що містить реле і здатна реагувати на короткі замикання (КЗ) в різних елементах електричної системи – автоматично виявляти і відключати пошкоджену ділянку. У ряді випадків релейний захист може реагувати і на інші порушення нормального режиму роботи системи (наприклад, на підвищення струму, напруги) – включати сигналізацію або (рідше) відключати відповідний елемент системи. КЗ – основний вид ушкоджень в електричних системах як по частоті виникнення, так і за масштабами негативних наслідків. При КЗ настає різке і нерівномірне зниження напруги в системі і значне збільшення струму в окремих її елементах, що в кінцевому рахунку може привести до припинення електропостачання споживачів і руйнування обладнання. Застосування релейного захисту зводить шкідливі наслідки КЗ до мінімуму.

Резервування – спосіб забезпечення надійності за рахунок використання додаткових коштів, надлишкових по відношенню до мінімально необхідним для виконання необхідних функцій.

Резервування розділяється на постійне і резервування заміщенням в залежності від способу включення надлишкових елементів. При постійному резервування резервні елементи підключені протягом всього часу роботи. При резервування заміщенням резервні елементи включаються в роботу тільки у разі відмови основних елементів.

Таким чином, метою даної курсової роботи є створення умов для активізації інтуїції учнів. Завдання курсової роботи - організувати не просто передачу знань від викладача до студентів, а вказати шлях пошуку вирішення проблеми.

Описавши ієрархію рішень даної проблеми, а саме рівні рішень та їх змісту, отримані варіанти рішень візуалізіруємо у вигляді «дерева рішень», де в корені представлена поставлена проблема, а варіанти її вирішення зазначені у вигляді окремих гілок зі своїми достоїнствами і недолікам.

1.1. Побудова «дерева рішень» для вибраної проблеми.

Таблиця 1.

«Аналіз кінцевих рішень даної проблеми»

Дата добавления: 2015-09-01