Типы электростанций и принципы их работы. Распределение электроэнергии

Министерство образования и науки Республики Татарстан
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение
«Колледж нефтехимии и нефтепереработки имени Н.В. Лемаева»
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора по УМР
____________Р.Г. Рахматуллина
«_____»_________________2023
План-конспект
открытого урока на тему:
«Типы электростанций и принципы их работы. Распределение
электроэнергии от электростанции до потребителя»
Специальность 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание
электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)
Курс 3, группа 3142
Рассмотрено ПЦК
электротехнических дисциплин
Председатель ПЦК
________________Н.А. Васильева
«_____»________________2023
Разработали:
Соколова Татьяна Александровнапреподаватель,
Юмагулова Екатерина Сергеевнапреподаватель
г. Нижнекамск, 2023
Профессиональный модуль:
ПМ.01 Организация простых работ по техническому обслуживанию и ремонту электрического и
электромеханического оборудования, МДК.01.02 Электроснабжение
Тема урока: Типы электростанций и принципы их работы. Распределение электроэнергии от
электростанции до потребителя
Место проведения: ГАПОУ «КНН им. Н.В. Лемаева», кабинет 209 корпус Б
Формируемые компетенции:
профессиональные:
Организовывать и выполнять техническое обслуживание и ремонт электрического
ПК 1.2.
и электромеханического оборудования
Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации
ПК 1.3.
электрического и электромеханического оборудования
общие:
ОК 1
ОК 2
ОК 4
Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности,
применительно к различным контекстам
Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для
выполнения задач профессиональной деятельности
Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами,
руководством, клиентами.
Цели урока:
- обучающая: углубление знаний о типах электростанций и принципы их работы. распределение
электроэнергии от электростанции до потребителя;
- развивающая: развитие аналитического мышления, развитие абстрактного мышления,
устанавливать причинно-следственные связи;
- воспитывающая: формирование самостоятельности, выдержки и терпения, трудовой
дисциплины;
Тип урока: изучение нового материала, новых приемов и способов действия в
профессиональной деятельности.
Вид урока: комбинированный (беседа, показ, самостоятельная работа репродуктивного типа)
Методы: обучения: диалогический, показательный, алгоритмический;
преподавания: инструктивный, объяснительно-стимулирующий, демонстрационный;
учения: репродуктивный, практический, частично-поисковый.
Внутридисциплинарные связи: Системы электроснабжения объектов. Электрическая энергия,
её свойства и значение.
Междисциплинарные связи: МДК.01.01 Электрические машины и аппараты
Методическое и дидактическое оснащение урока: презентация, тест.
Материально- техническое оснащение урока: экран, проектор, ноутбук.
Источники информации:
Основные источники:
1. Ополева Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов: Учебное пособие /
Ополева Г.Н. - М.: Издательство · Форум, 2019 г.-416
2. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: Учебное пособие для СПО/ Конюхова Е.А.-М.:
Издательский центр «Академия», 2009 г.- 320
Интернет-ресурсы:
1. Электронный
фонд
правовых
и
нормативных
технических
документов
https://docs.cntd.ru/document/1200001615
2. Каталог образовательных Интернет-ресурсов https://electricalschool.info/main/osnovy/2000elektricheskaya-energiya-preimuschestva-i-nedostatki.html
ХОД УРОКА
1. Организация начало урока:
- взаимное приветствие;
- рапорт дежурного о присутствии обучающихся (Формирование ОК4);
- проверка готовности обучающихся к уроку (Формирование ОК4).
2. Постановка учебной задачи. Мотивация.
а) ознакомление обучающихся с темой урока (Формирование ОК 1, ОК 2, ОК 4);
б) формулирование цели урока самими обучающимися (Формирование ОК 1, ОК
2, ОК 4);
в) мотивация учения: сообщение преподавателями о целях работы на уроке,
проведение работы и правилах ее оформления (Формирование ПК1.2, ПК1.3).
3.Актуализация опорных знаний, умений.
- по предложенным вопросам на проекционной доске ответить на них (ответы дать
в устной форме) (Формирование ПК1.2, ПК1.3);
- рассказать общую информацию о электроэнергии, приемниках электроэнергии,
энергетической системе (Формирование ПК1.2, ПК1.3).
4. Формирование компетенций обучающихся (изложение нового материала)
4.1. Общие сведения о электроэнергии (Формирование ПК1.2, ПК1.3);
4.2. Описание типов электростанций (Формирование ПК1.2, ПК1.3);
4.3 Обучающие решают тест (Формирование ПК1.2, ПК1.3)
4.4 Преимущество объединения электроэнергетических систем
5. Обобщение и систематизация знаний (закрепление материала)
- какие электростанции строят в близи городов?
- какие станции строятся в местах скопления подвижных водных ресурсов, что
накладывает определенные ограничения на географическое расположение и
мощность станции?
- преимущество объединения электроэнергетических систем?
6. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению:
1. Повторить материал, пройденный на уроке.
2. Повторить типы электростанций и принципы их работы.
7. Рефлексия деятельности (подведение итогов и объявление оценок)
1. Подвести итоги урока.
2. Отметить лучших обучающихся.
3. Выставить отметки в журнал.
Этап урока
I. Организация начала
урока
II. Постановка учебной
задачи. Мотивация
(Слайд 1),
Деятельность преподавателя
Деятельность учащихся
Проверка посещаемости, внешнего
вида, готовности к уроку
(Формирование ОК.2)
Создание эмоционального настроя
на урок
(Формирование ОК 1, ОК 5, ОК 9)
(Формирование ПК 2.2; 2.5; ОК 2-3)
Преподаватели формулируют тему:
«Типы электростанций и принципы
их работы. Распределение
электроэнергии от
электростанции до потребителя»
Преподаватели формулируют цель
урока
(углубить знания о
технологическом процессе
распределение электроэнергии от
электростанции до потребителя).
Дежурный докладывает о
посещаемости в группе.
Преподаватели рассказывают о
значимости изучении темы.
(Энергетический сектор является
одним из важнейших сегментов
экономики.
Российская энергетика – одна из
крупнейших в мире: ей, согласно
данным Международного
энергетического агентства,
принадлежит четвертое место
после США, Китая и Японии.
Предприятия электроэнергетики
производят:
электрическую энергию (или
электроэнергию) в виде
электричества;
тепловую энергию (или
теплоэнергию) в виде тепла
(отопление), горячей воды и пара.
Из-за сурового климата 40% всей
российской энергии потребляется в
виде тепла.
При этом примерно половину всей
производимой электроэнергии в
России потребляет
промышленность, еще около
половины – ЖКХ.).
Обучающиеся
слушают,
настраиваются на работу на
уроке
Обучающиеся записывают
тему.
Обучающиеся слушают.
III.
Актуализация Вспомним общую информацию о
опорных
знаний, электроэнергии
(Формирование ПК1.2, ПК1.3)
умений, навыков
В настоящее время нельзя
представить себе жизнь и
деятельность современного
человека без применения
электричества.
Опрос
обучающихся
по
вопросам: (Слайд 4)
Обучающиеся слушают
преподавателя, отвечают на
вопросы, выделяют
информацию.
Студент 1
-способность легко и быстро
передаваться на любые
расстояния;
возможность деления на
любые части;
простота преобразования в
другие виды энергии
(световую, тепловую,
механическую и др.).
Студент 2
Студент 3
- Какое основное достоинство
электрической энергии?
(способность легко и быстро
передаваться
на
любые
расстояния;
возможность деления на любые
части;
простота преобразования в другие
виды
энергии
(световую,
тепловую, механическую и др.)
Обучающиеся должны
ответить:
Все устройства для снабжения
электрической
энергией
так
называемых
потребителей
электроэнергии, или приемников
электричества, носят название
электрических установок. Каждая
установка сострит из приборов,
отдающих электрическую энергию
(генераторы,
источники
электричества),
приборов,
ее
потребляющих
(приемники)
и
системы проводов, связывающих
генераторы с приемниками.
(слайд 5)
-Какие приемники электрической - Электродвигатели силовых
и общепромышленных
энергии вы знаете?
установок;
Электродвигатели
производственных станков;
Электрические печи;
Электротермические
установки;
Осветительные установки;
Выпрямительные и
преобразовательные
установки.;
электрической Электрическая сеть —
совокупность
электроустановок для
(Возможно другое определение: передачи и распределения
совокупность
подстанций
и электрической энергии,
распределительных устройств и состоящая из подстанций,
соединяющих их электрических распределительных
-Что называют
сеть?
линий, размещенных на территории устройств, токопроводов,
района,
населенного
пункта, воздушных и кабельных
потребителя электроэнергии.)
линий электропередачи,
работающих на
определенной территории.
Студент 3
-По
каким
подразделяются
сети?
признакам Электрические сети
электрические подразделяют по ряду
признаков:
по роду тока,
по напряжению,
по конфигурации,
по назначению,
по району обслуживания.
-Приведите примеры?
Студент 4
по роду тока
По роду тока различают
электросети постоянного и
переменного тока.
Производство, передача и
распределение
электроэнергии у нас в
стране осуществляется при
помощи трехфазного
переменного тока с частотой
50 гц. Большая часть
потребителей работает на
переменном токе. Поэтому
основным видом
электросетей являются сети
трехфазного переменного
тока.
по напряжению
По напряжение электросети,
как и все электроустановки,
разделяют на сети
напряжением до 1000 В и
сети с напряжением выше
1000 В или условно на
электросети низкого и
высокого напряжения.
по конфигурации
По конфигурации
электросети подразделяют на
разомкнутые (радиальные) и
замкнутые. Разомкнутой
называю сеть, в которой
потребители электроэнергии
получают питание только с
одной стороны. Замкнутой
называют сеть, в которой
потребители электроэнергии
могут получать питание не
менее чем с двух сторон.
Студент 5
Студент 6
по назначению
Студент 7
Студент 8
По назначению электросети
подразделяются на
питающие и
распределительные.
Распределительные
электросети служат для
непосредственного питания
электроприемников:
электродвигателей,
трансформаторов и т.п.
Питающие электросети
служат для передачи
электроэнергии на
распределительные
подстанции (РП), от которых
питаются распределительные
сети. В некоторых сетях
трудно бывает четко
определить сеть на
питающую и
распределительную.
по району обслуживания
По району обслуживания
различают местные и
районные электросети.
Местными электросетями
обычно называют сети
напряжением до 35 кВ
включительно, питающие
потребителей
электроэнергии в радиусе не
более 15-30 км при
передаваемой мощности на
одноцепной линии до 10 - 15
МВА (промышленные,
городские, сельские сети).
Районными электросетями
являются сети напряжением
35 - 110 кВ и выше,
состоящие из линий
электропередачи,
связывающих на
параллельную работу
отдельные электростанции и
питающих районные
подстанции.
Молодцы. Переходим к изучению
темы.
IV. Формирование
компетенций
обучающихся
(изложение нового
материала)
Преподаватели раскрывают тему
Обучающиеся слушают.
урока в последовательности:
1. Основную часть электрической и
тепловой
энергии
в
России
производят:
тепловые электростанции (ТЭС) –
около 68%;
атомные электростанции (АЭС) –
24%;
гидроэлектростанции (ГЭС) – около
8%.
Такое неравенство в соотношениях
выработки объясняется тем, что
ТЭС, в отличие от ГЭС и АЭС, не
требует специальных условий.
ГЭС строятся в местах скопления
подвижных водных ресурсов, что
накладывает
определенные
ограничения на географическое
расположение и мощность станции.
Строительство АЭС сопряжено с
необходимостью исполнения ряда
требований
и
регламентов
безопасности.
Рассмотрим типы электростанций
чуть подробнее.
Гидроэлектростанция (ГЭС) —
электростанция,
в
качестве
источника энергии использующая
энергию
водного
потока.
Гидроэлектростанции
обычно
строят на реках, сооружая плотины и
водохранилища.
Обучающиеся внимательно
АЭС, соответственно, использует слушают.
энергию реактора на основе
ядерного топлива.
Тепловые электростанции (ТЭС)
работают на газе, угле, мазуте и
другом сырье.
В России наиболее распространены
тепловые электростанции (ТЭС)
двух видов: ГРЭС (государственная
районная электростанция, обычно то
же, что и КЭС) и ТЭЦ.
Конденсационная электростанция
(КЭС) — тепловая электростанция, Обучающиеся внимательно
производящая
только слушают.
электрическую энергию. Своим
названием этот тип электростанций
обязан особенностям принципа
работы.
Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) —
разновидность
тепловой
электростанции, которая производит
не только электроэнергию, но и
является источником тепловой
энергии
в
централизованных
системах теплоснабжения (в виде
пара и горячей воды, в том числе,
для
обеспечения
горячего
водоснабжения и отопления жилых
и промышленных помещений) .
Крупные ТЭЦ также иногда
называются ГРЭС. В таких случаях
ГРЭС производят и электроэнергию,
и тепловую энергию.
Опережающее задание было дано.
1. Студент 1
2. Студент 2
Доклад о транспортировки энергии
рассказывают студенты.
1От производителей к потребителям
электроэнергия доставляется по
электрическим сетям (тепловая
энергия направляется в тепловые
сети), которые в совокупности
образуют
энергетическую
транспортную систему.
Электрические сети, в свою очередь,
подразделяются на магистральные
электрические
сети
и
распределительные электрические
сети.
К магистральным сетям относятся
все
высоковольтные
линии
электропередач
(ЛЭП),
к
распределительным
–
ЛЭП
мощностью ниже 110 кВ. (Слайд 6)
2 Сети связаны между собой
трансформаторными
и
распределительными подстанциями.
Трансформаторные
подстанции
позволяют
преобразовать
напряжение из высокого в низкое.
При передаче электроэнергии, чем
выше напряжение в сети, тем ниже
уровень
технических
потерь
электроэнергии.
Однако потребители не могут
использовать электроэнергию с
высоким напряжением. Отсюда
появляется необходимость при
передаче
электроэнергии
потребителям
использовать
трансформаторные подстанции.
Распределительные
подстанции
служат для приема и распределения
электроэнергии, в основном, в
городских электрических сетях,
крупных
промышленных
и
нефтедобывающих предприятиях.
(Слайд 8)
3.
Преподаватель
предлагает
обучающимся решить тест для
закрепления материала
4. Преподаватель рассказывает о
преимуществе
объединения
электроэнергетических систем.
Возможность
полноценного
использования гидроэнергетических
ресурсов. Расходы воды в реках
широко колеблются как в течение
года (сезонные колебания, ливневые
пики), так и из года в год. При
изолированной
работе
гидростанции,
учитывая
необходимость
обеспечить
бесперебойность
снабжения
потребителей,
мощность
ее
пришлось бы выбирать по расходу
очень малому, в достаточной
степени обеспеченному. При этом
при больших расходах значительная
часть воды сбрасывалась бы мимо
турбин и общий коэффициент
использования ресурсов водотока
был бы низким;
Возможность обеспечить работу
всех станций в экономически
выгодных режимах.
Возможность
повышения
единичных мощностей тепловых
станций и их агрегатов, уменьшение
необходимых
резервных
мощностей. На изолированных
электростанциях
мощность
агрегатов в значительной мере
лимитируется
экономичной
мощностью резерва.
Уменьшение
суммарной
установленной
мощности
всех
станций системы или объединения
систем и тем самым заметное
уменьшение
необходимых
капиталовложений.
Максимумы
графиков
нагрузки
отдельных
станций не совпадают во времени,
Обучающиеся выполняют
тест.
Обучающиеся внимательно
слушают.
поэтому общий максимум нагрузки
системы
будет
меньше
арифметической суммы максимумов
станций.
Повышение
надежности
и
бесперебойности
электроснабжения.
Современные
энергетические
системы
обеспечивают
надежность
электроснабжения, недостижимую
при изолированной работе станции;
V. Обобщение и
систематизация знаний
(закрепление
материала)
VI. Информация о
домашнем задании,
инструктаж по его
выполнению:
VII. Рефлексия
деятельности
(подведение итогов и
объявление оценок)
Обеспечение высокого качества
электроэнергии, характеризуемого
степенью неизменности напряжения
и частоты тока.
Преподаватели
задают
вопросы: (Слайд 7)
- какие электростанции строят в
близи городов?
- какие станции строятся в местах
скопления
подвижных
водных
ресурсов,
что
накладывает
определенные
ограничения
на
географическое расположение и
мощность станции?
преимущество
объединения
электроэнергетических систем?
Преподаватели задают домашнее
задание (Слайд 8): повторить типы
электростанций и принципы их
работы,
распределение
электроэнергии от электростанции
до потребителя
Преподаватели подводят итоги, за
работу на уроке, за правильность
выполнения теста, выставляют
отметки, отмечает самых лучших
Преподаватели:
Обучающиеся отвечают на
вопросы
Обучающиеся слушают
Обучающиеся записывают
задание
Обучающиеся слушают
Т.А. Соколова
Е.С. Юмагулова