Detail předmětu

Elektrické stanice a vedení

FEKT-MESVAk. rok: 2018/2019

Popis základních částí a příslušenství elektrických stanic. Provoz, dimenzování a chránění transformátorů. Uzemňovací soustavy rozvoden a transformoven. Řídicí systém elektrické stanice. Teorie tepelného a mechanického namáhání vodičů vlivem provozního zatížením a zkratových proudů. Teorie mechanického namáhání nesymetricky zavěšeného vodiče za daných klimatických podmínek. Praktické zkušenosti získají studenti zpracováním projektu napájecí trafostanice a také v laboratorních cvičeních, kde si ověřují správné nastavení rozdílové ochrany transformátoru nebo řeší blokování přístrojů na simulátoru rozvodny.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Výsledky učení předmětu

Absolvent tohoto předmětu by měl zvládnout
- charakterizovat základní typy elektrických stanic,
- použít vhodné uspořádání přípojnicových systémů rozvodných zařízení v projektu napájecí trafostanice,
- zvolit vhodný výkon a počet transformátorů pro napájecí trafostanici,
- aplikovat základní blokovací podmínky pro řešení blokování jednotlivých přístrojů v odbočkách rozvodných zařízení,
- rozlišovat zařízení jednotlivých úrovní řídicího systému elektrické stanice,
- popsat a vysvětlit systém chránění transformátoru,
- vypočítat nastavení rozdílové ochrany transformátoru,
- zkontrolovat silové vedení na tepelné a dynamické účinky zkratu,
- navrhnout uzemnění trafostanice podle požadovaného odporu uzemnění.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti o dimenzování silových vedení, schématech a provedeních rozvodných zařízení elektrických stanic. Student zapsaný v předmětu by měl umět popsat a vysvětlit princip činnosti a náhradní schéma transformátoru. Předpokládá se i jeho orientace ve funkčních principech základních typů ochran. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, ale je vhodné mít absolvovány kurzy Distribuce elektrické energie a Rozvodná zařízení.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává dva samostatné projekty.

Způsob a kritéria hodnocení

Během semestru mohou studenti získat až 50 bodů z celkového hodnocení předmětu - max. 20 bodů za projekty, max. 10 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). Je zaměřena na orientaci v tematických okruzích předmětu, tak jak jsou definovány v osnově předmětu. Podmínkou úspěšného absolvování předmětu je získat minimálně polovinu bodů.

Osnovy výuky

1. Elektrické stanice - druhy, základní pojmy a členění, funkční vazby jednotlivých částí
2. Střídavé rozvodné zařízení – druhy a vybavení odboček, provozní manipulace, blokování přístrojů
3. Stanovení instalovaného výkonu transformátorů pro napájecí trafostanici, parametry transformátorů, projektová dokumentace.
4. Provoz transformátorů – úbytek napětí, paralelní chod, ztráty, přetěžování, stanoviště transformátorů.
5. Chránění transformátoru – princip a činnost rozdílové ochrany, chránění proti přetížení, kostrová ochrana.
6. Řídicí systém rozvodny – hierarchické uspořádání, zařízení jednotlivých úrovní, chránění přípojnic.
7. Uzemnění v elektrických stanicích – základní pojmy, návrh uzemnění, typy zemničů, uzemnění v distribučních stanicích vn/nn.
8. Uzemnění v elektrických stanicích – teorie uzemnění, výpočet odporu jednoduchých zemničů a soustav zemničů
9. HDO – účel, princip a provedení, vliv jednotlivých prvků sítě na šíření signálu.
10. Dimenzování vodičů a kabelů v elektrickém rozvodu – jmenovitá zatížitelnost, teorie oteplení vodičů.
11. Dimenzování vodičů a kabelů v elektrickém rozvodu – teorie dynamického namáhání vodičů během zkratu.
12. Venkovní vedení – mechanika nesouměrně zavěšeného vodiče, stavová rovnice a způsoby jejího řešení, kritická teplota a rozpětí.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače se současným stavem zařízení elektrických stanic především na úrovni vn a vvn, s důrazem na provoz a chránění transformátorů. Dále pak informovat o současných řídicích systémech elektrických stanic. Podat ucelený soubor informací o teoretických základech dimenzování rozvodných zařízení a vodičů.

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

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-EEN , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Elektrické stanice - druhy, základní pojmy a členění, funkční vazby jednotlivých částí.
2. Střídavé rozvodné zařízení - schémata, přípojnicové systémy, druhy a vybavení odboček provozní manipulace, blokování přístrojů.
3. Zásady projektování trafostanic - stanovení instalovaného výkonu trafostanice, volba uspořádání a parametrů rozvodných zařízení.
4. Transformátory - parametry, způsob provozu, stanoviště transformátorů.
5. Transformátory - chránění transformátorů.
6. Uzemnění v elektrických stanicích - teorie zemnění, určení základních parametrů zemniče.
7. Uzemnění v elektrických stanicích - metody měření odporu uzemnění, napětí zemniče a dotykového napětí.
8. Účinky zkratů na rozvodná zařízení - teorie tepelného a dynamického namáhání vodičů zkratovým proudem.
9. Ochrany rozvodných zařízení - ochrany přípojnic a vývodových polí, ochranné terminály jako součást řídícího systému.
10. Řízení provozu elektrické stanice - řídící systém, jeho řešení a schopnosti.
11. HDO - účel, princip činnosti, povelové kódy, šíření signálu HDO v ES.
12. Venkovní vedení - mechanika nesouměrně zavěšeného vodiče.
13. Venkovní vedení - stavová rovice při nesymetrickém zatížení.

Cvičení odborného základu

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Transformátory - výpočtové zatížení trafostanice, paralelní chod.
2. Výpočet chlazení transformátorů v trafokomoře.
3. Dimenzování zařízení trafostanic - vybavení rozvodného pole, záložní zdroj.
4. Výpočet a kontrola uzemňovací soustavy.
5. Časový průběh silového působení zkratového proudu na vodiče v rozvodných zařízeních.
6. Výpočet venkovních vedení - stavová rovnice, způsoby řešení stavové rovnice.

Cvičení na počítači

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Program pro konfiguraci a nastavení terminálu vývodového pole rozvodny.
2. Zpracování projektu napájecí trafostanice vn/nn.
3. Výpočet montážní tabulky pro venkovní vedení.

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Terminál vývodového pole rozvodny - ovládací funkce a blokování.
2. Rozdílová ochrana transformátoru - měření vypínací charakteristiky.
3. Paralelní chod transformátorů při nestejném převodu a napětí nakrátko.
4. Ověření vlivu zatížení přístrojového transformátoru proudu na funkci nadproudové ochrany.