Detail předmětu

Elektrárny a teplárny

FEKT-LELEAk. rok: 2012/2013

Předmět se věnuje základním elektrickým zařízením pro výrobu elektrické energie v klasiských elektrárnách a teplárnách. Důraz je kladen na provozní vlastnosti synchronních strojů, které určují způsob řízení výkonu v elektrizační soustavě. Studenti se prostřednictvím laboratorní výuky seznámí se zařízeními pro chránění generátorů a také si prohloubí znalosti z elektrických strojů při měření na modelu generátorového soustrojí. Další část je věnována elektrickým zařízením pro vyvedení výkonu generátoru a zařízením vlastní spotřeby elektrárny.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit způsoby zvyšování účinnosti klasické parní elektrárny,
- popsat dva základní typy konstrukce synchronního alternátoru,
- vysvětlit princip jejich činnosti,
- popsat chování synchronního alternátoru při zkratu ze stavu naprázdno,
- vyjmenovat základní elektrické ochrany alternátoru,
- diskutovat výhody a nevýhody jednotlivých způsobů připojení alternátoru do sítě,
- vyjmenovat základní zařízení vlastní spotřeby elektrárny,
- popsat způsob dimenzování zdroje pro napájení vlastní spotřeby.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, zejména z předmětů BVEE, BTMB, BRZB.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Během semestru mohou studenti získat až 50 bodů z celkového hodnocení předmětu - max. 15 bodů za projekty, max. 15 bodů za zpracování laboratorních úloh a max. 20 bodů v závěrečném testu. Podmínkou udělení zápočtu je získat minimálně polovinu bodů ve všech bodovaných aktivitách.
Závěrečná zkouška je ústní (max. 50 bodů) části. Podmínkou úspěšného absolvování předmětu je získat minimálně polovinu bodů.

Osnovy výuky

1. Úvod do studia předmětu. Zvyšování účinnosti tepelných okruhů parních elektráren.
2. Konstrukce synchronních strojů, základní parametry,princip činnosti.
3. Synchronní alternátor v ustáleném chodu - fázorový diagram a náhradní schéma, transformace do p,q složek.
4. Provoz alternátoru do tvrdé sítě, úhlové charakteristiky synchronního alternátoru, provozní diagram, fázování.
5. Budící soustavy a regulace napětí synchronního alternátoru.
6. Přechodné děje synchronního alternátoru - třífázový zkrat, abnormální provozní stavy alternátoru.
7. Ochrany generátorů
8. Vyvedení výkonu generátoru, řešení hlavního schématu elektrárny.
9. Vlastní spotřeba elektrárny, velikost zdrojů pro vlastní spotřebu a jejich návrh a kontrola.
10. Pohony ve vlastní spotřebě elektráren - použití a volba elektromotorů, charakteristiky poháněných zařízení.
11. Provozní charakteristiky elektráren, nasazování zdrojů do ES.
12. Řízení elektrárenského bloku při ostrovním provozu.
13. Spolehlivost provozu elektráren.

Učební cíle

Předmět si klade za cíl doplnit a rozšířit znalosti o výrobě elektrické energie v elektrárnách a teplárnách. Je zaměřen především na jejich elektrickou část - provozní stavy synchronních alternátorů a způsoby jejich chránění, dimenzování a kontrolu zdrojů pro vlasní spotřebu elektrárny.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Dočekal, Bouček. Elektrárny II. Skripta ČVUT (CS)
DOLEŽAL, J. a kol. Jaderné a klasické elektrárny. ČVUT Praha 2011. (CS)

Doporučená literatura

Ondrášek, M.: Elektrárny II. Skripta VUT 1988. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EEN , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-EEN , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do studia předmětu. Zvyšování účinnosti tepelných okruhů parních elektráren.
2. Konstrukce synchronních strojů, základní parametry,princip činnosti.
3. Synchronní alternátor v ustáleném chodu - fázorový diagram a náhradní schéma, transformace do p,q složek.
4. Provoz alternátoru do tvrdé sítě, úhlové charakteristiky synchronního alternátoru, provozní diagram, fázování.
5. Budící soustavy a regulace napětí synchronního alternátoru.
6. Přechodné děje synchronního alternátoru - třífázový zkrat, abnormální provozní stavy alternátoru.
7. Ochrany generátorů
8. Vyvedení výkonu generátoru, řešení hlavního schématu elektrárny.
9. Vlastní spotřeba elektrárny, velikost zdrojů pro vlastní spotřebu a jejich návrh a kontrola.
10. Pohony ve vlastní spotřebě elektráren - použití a volba elektromotorů, charakteristiky poháněných zařízení.
11. Provozní charakteristiky elektráren, nasazování zdrojů do ES.
12. Řízení elektrárenského bloku při ostrovním provozu.
13. Spolehlivost provozu elektráren.

Cvičení odborného základu

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Výpočet optimalizovaného tepelného okruhu parní elektrárny - optimalizace přihřívacího tlaku.
2. Výpočet optimalizovaného tepelného schématu parní elektrárny - optimalizace regeneračního ohřevu.
3. Teoretický úvod do laboratorní výuky

Cvičení na počítači

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Program pro konfiguraci a nastavení ochranného terminálu točivého stroje.
2. Výpočet a grafické zobrazení úhlových charakteristik synchronního alternátoru, záloha statické stability.
3. Úhlové charakteristiky alternátoru s regulací buzení.
4. Simulace třífázového zkratu na svorkách generátoru.

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Měření parametrů synchronního alternátoru
2. Měření zátěžného úhlu synchronního alternátoru
3. Měření časových konstant třífázového zkratu synchronního alternátoru
4. Měření vypínací charakteristiky rozdílové ochrany
5. Měření na ochraně při nesymetrii generátoru
6. Měření na ochraně při ztrátě buzení generátoru