Detail předmětu
Distribuce elektrické energie
FEKT-BDEEAk. rok: 2018/2019
Základní problémy distribuce elektrické energie. Řešení ustálených stavů distribučních sítí. Stanovení charakteristických hodnot zkratových proudů souměrných a nesouměrných poruch.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti získají základní poznatky o distribuci elektrické energie.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat základní členění elektrizační soustavy a její jednotlivé části
- vyjmenovat a popsat základní parametry prvků elektrických sítí a základní výčet závislostí těchto parametrů
- pojmenovat základní hlediska při návrhu a kontrolu elektrických sítí
- vyjmenovat jmenovitá napětí elektrických sítí
- vypočítat ustálených chod sítí nn a vn a proudové a napěťové poměry na vedení vvn
- navrhnout průřez vodiče pro vedení nebo vymezenou síť na základě ztrát nebo úbytku napětí
- vysvětlit principy paralelní a sériové kompenzace
- vyjmenovat typy zkratů při souměrných a nesouměrných poruchách
- vypočítat charakteristické hodnoty zkratového proudu pro zadané místo sítě
- kvalifikovaně odhadnout rozsah hodnot základních vypočtených veličin
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat základní členění elektrizační soustavy a její jednotlivé části
- vyjmenovat a popsat základní parametry prvků elektrických sítí a základní výčet závislostí těchto parametrů
- pojmenovat základní hlediska při návrhu a kontrolu elektrických sítí
- vyjmenovat jmenovitá napětí elektrických sítí
- vypočítat ustálených chod sítí nn a vn a proudové a napěťové poměry na vedení vvn
- navrhnout průřez vodiče pro vedení nebo vymezenou síť na základě ztrát nebo úbytku napětí
- vysvětlit principy paralelní a sériové kompenzace
- vyjmenovat typy zkratů při souměrných a nesouměrných poruchách
- vypočítat charakteristické hodnoty zkratového proudu pro zadané místo sítě
- kvalifikovaně odhadnout rozsah hodnot základních vypočtených veličin
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia, předně schopnosti práce s goniometrickými funkcemi, operace s komplexními čísly, znalost z oblasti teorie obvodů se zaměřením na ustálený chod a třífázové systémy, dále úspěšně vykonaná zkouška z předmětů BFY1, 2, BMA1, 2 a 3 a BEL1 a 2.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student vypracuje několik laboratorních protokolů.
Způsob a kritéria hodnocení
Předmět je hodnocen za aktivitu ve cvičení, samostatné úkoly, zakončen hodnocením závěrečné zkoušky s částí příkladovou a teoretickou.
Studenti mohou získat:
až 40 bodů ze cvičení (hodnocení testů a protokolů z laboratorní výuky)
až 60 bodů ze zkoušky (30 bodů z praktické části a 30 bodů z teoretické části), obě části zkoušky jsou pouze písemnou formou. Zkouška je zaměřena na ověření orientace studentů v problematice distribuce elektrické energie.
Podrobné vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Studenti mohou získat:
až 40 bodů ze cvičení (hodnocení testů a protokolů z laboratorní výuky)
až 60 bodů ze zkoušky (30 bodů z praktické části a 30 bodů z teoretické části), obě části zkoušky jsou pouze písemnou formou. Zkouška je zaměřena na ověření orientace studentů v problematice distribuce elektrické energie.
Podrobné vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Osnovy výuky
1. Základní pojmy z elektroenergetiky
2. Náhradní obvody za prvky elektrizační soustavy (ES) a jejich parametry
3. Základní hlediska pro návrh elektrických sítí
- ztráty (výkon v třífázových obvodech se střídavými proudy)
- oteplení vodičů
- úbytek napětí
4. Sítě nn a vn
- jednoduché trojfázové vedení
- uzlové trojfázové sítě
- jednofázové vedení
5. Paralelní a sériová kompenzace
6. Sítě vvn
- náhrada prvků ES dvojbrany
7. Poměrné hodnoty veličin v trojfázové soustavě
8. Zkratové proudy a jejich vliv na prvky ES
9. Matematické modelování ES při výpočtech charakteristických hodnot zkratových proudů souměrných poruch
10. Výpočet charakteristických hodnot zkratových proudů nesouměrných poruch
2. Náhradní obvody za prvky elektrizační soustavy (ES) a jejich parametry
3. Základní hlediska pro návrh elektrických sítí
- ztráty (výkon v třífázových obvodech se střídavými proudy)
- oteplení vodičů
- úbytek napětí
4. Sítě nn a vn
- jednoduché trojfázové vedení
- uzlové trojfázové sítě
- jednofázové vedení
5. Paralelní a sériová kompenzace
6. Sítě vvn
- náhrada prvků ES dvojbrany
7. Poměrné hodnoty veličin v trojfázové soustavě
8. Zkratové proudy a jejich vliv na prvky ES
9. Matematické modelování ES při výpočtech charakteristických hodnot zkratových proudů souměrných poruch
10. Výpočet charakteristických hodnot zkratových proudů nesouměrných poruch
Učební cíle
Seznámit studenty se základními problémy distribuce elektrické energie.
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
BLAŽEK, V., SKALA, P.: Distribuce elektrické energie, FEKT VUT v Brně, 2003. (CS)
HODINKA, M., FECKO, Š., NĚMEČEK, F.: Přenos a rozvod elektrické energie. SNTL ,1989. (CS)
HORÁK, K. : Výpočet elektrických sítí. SNTL, 1980. (CS)
SAADAT, H.: Power system analysis. McGraw-Hill, 1999. (EN)
TROJÁNEK, Z.,HÁJEK, J., KVASNICA, P.: Přechodné jevy v elektrizaních soustavách, SNTL/ALFA, 1987. (CS)
HODINKA, M., FECKO, Š., NĚMEČEK, F.: Přenos a rozvod elektrické energie. SNTL ,1989. (CS)
HORÁK, K. : Výpočet elektrických sítí. SNTL, 1980. (CS)
SAADAT, H.: Power system analysis. McGraw-Hill, 1999. (EN)
TROJÁNEK, Z.,HÁJEK, J., KVASNICA, P.: Přechodné jevy v elektrizaních soustavách, SNTL/ALFA, 1987. (CS)
Doporučená literatura
KERSTING, William H. Distribution system modeling and analysis. 3rd ed. Boca Raton: Taylor & Francis, c2012, xv, 439 p. ISBN 978-1-4398-5622-2. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základní pojmy z elektroenergetiky
2. Náhradní obvody za prvky elektrizační soustavy (ES) a jejich parametry
3. Základní hlediska pro návrh elektrických sítí
- ztráty (výkon v třífázových obvodech se střídavými proudy)
- oteplení vodičů
- úbytek napětí
4. Sítě nn a vn
- jednoduché trojfázové vedení
- uzlové trojfázové sítě
- jednofázové vedení
5. Paralelní a sériová kompenzace
6. Sítě vvn
- náhrada prvků ES dvojbrany
7. Poměrné hodnoty veličin v trojfázové soustavě
8. Zkratové proudy a jejich vliv na prvky ES
9. Matematické modelování ES při výpočtech charakteristických hodnot zkratových proudů souměrných poruch
10. Výpočet charakteristických hodnot zkratových proudů nesouměrných poruch
2. Náhradní obvody za prvky elektrizační soustavy (ES) a jejich parametry
3. Základní hlediska pro návrh elektrických sítí
- ztráty (výkon v třífázových obvodech se střídavými proudy)
- oteplení vodičů
- úbytek napětí
4. Sítě nn a vn
- jednoduché trojfázové vedení
- uzlové trojfázové sítě
- jednofázové vedení
5. Paralelní a sériová kompenzace
6. Sítě vvn
- náhrada prvků ES dvojbrany
7. Poměrné hodnoty veličin v trojfázové soustavě
8. Zkratové proudy a jejich vliv na prvky ES
9. Matematické modelování ES při výpočtech charakteristických hodnot zkratových proudů souměrných poruch
10. Výpočet charakteristických hodnot zkratových proudů nesouměrných poruch
Cvičení odborného základu
6 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základní požadavky na rozvod elektrické energie
2. Dimenzování průřezu vodičů jednoduchých vedení podle úbytku napětí a ztrát výkonu
3. Paralelní a sériová kompenzace
4. Výpočet souměrných a nesouměrných zkratů
2. Dimenzování průřezu vodičů jednoduchých vedení podle úbytku napětí a ztrát výkonu
3. Paralelní a sériová kompenzace
4. Výpočet souměrných a nesouměrných zkratů
Cvičení na počítači
4 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Návrh průřezu zauzlené sítě podle úbytku napětí na PC
2. Řešení zkratových poměrů v distribuční síti na PC
2. Řešení zkratových poměrů v distribuční síti na PC
Laboratorní cvičení
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Měření na modelu vedení nn
2. Měření na modelu vedení vvn naprázdno
3. Měření na modelu vvn nakrátko
4. Paralelní kompenzace
5. Sériová kompenzace
6. Měření nesymetrické zátěže
2. Měření na modelu vedení vvn naprázdno
3. Měření na modelu vvn nakrátko
4. Paralelní kompenzace
5. Sériová kompenzace
6. Měření nesymetrické zátěže