Detail předmětu

Distribuční a průmyslové sítě

FEKT-NMEZAk. rok: 2016/2017

Předmět se věnuje provozu distribučních a průmyslových sítí a to jak z hlediska požadavků na kvalitu elektrické energie, tak na spolehlivost dodávky. Vysvětleny jsou způsoby provozování a poruchové stavy těchto sítí a způsob jejich chránění, dále také problematika připojování zdrojů rozptýlené výroby. Část předmětu je věnována současně používaným standardům pro hodnocení spolehlivosti dodávky elektrické energie.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. David Topolánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Výsledky učení předmětu

Absolvent tohoto předmětu by měl umět
- popsat provoz a způsob dimenzování kompenzovaných sítí,
- vysvětlit rozdíly v chránění a způsobu lokalizace zemních spojení v izolované a kompenzované síti,
- vyjmenovat základní charakteristiky napětí,
- vysvětlit způsob regulace napětí v charakteristickém bodě distribuční sítě,
- posoudit vliv lokálního zdroje na kvalitu napětí v místě jeho připojení,
- definovat základní druhy přepěťových jevů v distribuční síti
- aplikovat teorii vlnového šíření přepětí na výpočet ochranné vzdálenosti svodiče
- popsat způsob hodnocení a ukazatele spolehlivosti dodávky elektrické energie.

Prerekvizity

Student by měl znát principy řešení nesymetrických poruch v elektrických sítích, umět popsat a vysvětlit základní principy nadproudových a distančních ochran. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, ale je vhodné mít absolvován kurz Rozvodná zařízení.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Závěrečná zkouška sestává z písemné (max. 30 bodů) a ústní (max. 30 bodů) části. Písemná část zkoušky ověřuje schopnost studentů aplikovat teoretické znalosti na stanovení poměrů v síti během poruchových stavů. Ústní část je zaměřena na jejich orientaci v tématických okruzích definovaných osnovou předmětu. Podmínkou úspěšného absolvování předmětu je získat minimálně polovinu bodů v každé části závěrečné zkoušky.

Osnovy výuky

1. Charakteristika jednotlivých typů distribučních sítí, jejich vlastnosti a použití.
2. Kompenzovaná sítˇ- konstrukce, ladění a dimenzování zhášecí tlumivky.
3. Způsob lokalizace zemního spojení, ochrany při zemních spojeních.
4. Charakteristiky napětí v DS, příčiny poklesů a přerušení napětí.
5. Regulace napětí v distribuční síti.
6. Připojování zdrojů rozptýlené výroby do distribučních sítí.
7. Ochrany proti přepětí – druhy, použití, parametry, ochranná vzdálenost svodiče
8. Ochrany distribučních a průmyslových sítí – nadproudové, srovnávací a distanční ochrany vedení, automatiky OZ.
9. Ukazatele spolehlivosti jako náhodné veličiny.
10. Nepřetržitost jako součást kvality dodávky, oceňování spolehlivosti.

Učební cíle

Předmět má studenty seznámit s projektováním a provozem distribučních a průmyslových sítí. Cílem je seznámit studenty s podstatou poruchových stavů těchto sítí a způsobu jejich chránění. V poslední části předmětu je záměrem přiblížit současně používané standardy pro hodnocení spolehlivosti dodávky elektrické energie.

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

Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Základní literatura

McDONALD, J.,D.: Elektric substation Engineering. CRC Prss LLC 2003. ISBN 0-8493-1703-7 (EN)
SEIP, G.,G. Electrical Instalation Handbook, WILEY 2000. ISBN 0-471-49435-6. (EN)

Doporučená literatura

SZÖRÉNYI, G., at al. Third Benchmarking Report on Quality of Electricity Supply 2005. Council of European Energy Regulators, Bruxelles, 2005. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-EEN , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. David Topolánek, Ph.D.

Osnova

1. Řešení soustav různých napětí z hlediska spojení uzlů vinutí transformátorů, jejich vlastnosti a použití.
2. Provoz kompenzované sítě - konstrukce a ladění zhášecí cívky, lokalizace poruch.
3. Napěťové poměry v distribučních sítích - regulace napětí v charakteristickém bodě.
4. Nesymetrie napětí v distribuční síti, napájení elektrické trakce.
5. Připojování zdrojů rozptýlené výroby do distribučních sítí.
6. Negativní zpětné vlivy průmyslových instalací a lokálních zdrojů.
7. Ochrany před přepětím.
8. Ochrany a automatiky distribučních vedení.
9. Dálkové ovládání, měření a přenos informací.
10. Spolehlivost elektrických sítí.
11. Ukazatele spolehlivosti jako náhodné veličiny
12. Nepřetržitost jako součást kvality dodávky. Oceňování spolehlivosti dodávky.
13. Metody odhadu spolehlivosti elektrických sítí, využití v optimalizačních úlohách.

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. David Topolánek, Ph.D.

Osnova

1. Dimenzování zhášecí cívky pro zadanou síť.
2. Výpočet proudu zemního spojení v izolované a kompenzované síti.
3. Návrh kompenzačního zařízení a jeho začlenění do průmyslové sítě.

Cvičení na počítači

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. David Topolánek, Ph.D.

Osnova

1. Základy práce v programu PSCAD
2. Modelování prvků distribuční sítě v programu PSCAD
3. Modelování prvků distribuční sítě v programu PSCAD
4. Modelování poruch v distribuční síti v programu PSCAD
5. Individuální projekt v programu PSCAD
6. Individuální projekt v programu PSCAD
7. Simulace spolehlivosti jednoduchého vývodu vn nesekvenční metodou MONTE CARLO
8. Simulace spolehlivosti jednoduchého vývodu vn nesekvenční metodou MONTE CARLO

Laboratorní cvičení

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. David Topolánek, Ph.D.

Osnova

1. Měření na modelu vedení vn - lokátory poruch
2. Měření na modelu sítě vn - vliv rozladění tlumivky na reziduální proud zemního spojení