Detail předmětu

Power transmission networks

FEKT-NPRSAk. rok: 2018/2019

Základní problémy přenosu elektrické energie.Řešení ustálených stavů přenosových sítí.Stanovení charakteristických hodnot zkratových proudů nesouměrných poruch.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní poznatky o přenosu elektrické energie a rozšíří si znalosti o výpočtu souměrných a nesouměrných zkratů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

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

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1) Vedení s rovnoměrně rozloženými parametry v ustáleném chodu. Exaktní metoda řešení vedení pomocí telegrafní rovnice.
2) Reálné a ideální vedení vvn a zvn, zvláštní případy jejich chodu.
3) Prostorové rozložení napětí a proudu podél vedení a vlnový charakter jejich šíření. Vlnové pochody na ideálním vedení a jeho podélných a příčných nehomogenitách .
4) Přepětí v elektrizační soustavě (ES). Náhrada prvků ES dvojbrany PI, T a Gama. Výpočet Blondelových konstant.
5) Náhrada prvků ES dvojbrany. Řešení náhradních dvojbranů za vedení jako elektrický obvod a pomocí kaskádního tvaru rovnic dvojbranu.
6) Výkonově napěťová rovnice pro souměrné vedení a její řešení. Kaskádní a paralelní řazení dvojbranů.
7) Matematické modelování sítí vvn a zvn jako celku v ES. Podmínky určitosti chodu sítě. Výpočetní metody řešení ustáleného chodu sítě.
8) Gauss-Seidlova metoda řešení rovnic chodu sítě vvn a zvn.
9) Tlumivky, kondenzátory a synchronní kompenzátory v ES.
10) Přenosová schopnost a kompenzace parametrů vedení. Umístění kompenzačních prostředků. Změny parametrů vedení podle druhu kompenzace a použitého kompenzačního prostředku.
11) Příklad výpočtu ustáleného chodu vedení zvn.
12) Příklad výpočtu kompenzace parametrů vedení zvn.
13) Příklad výpočtu vlnových pochodů vln u(x,t) a i (x,t) na ideálním vedení zvn.

Učební cíle

Seznámit studenty se základními problémy přenosu 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

Reiss,L.,Malý,K.,Pavlíček,Z.,Bizík,J.:Teoretická elektroenergetika II,SNTL/ALFA,1978.
Reiss,L.,Malý,K.,Pavlíček,Z.,Němeček,F.:Teoretická elektroenergetika I,ALFA,1977.
Saadat,H.:Power system analysis.McGraw-Hill,1999.
Trojánek,Z.,Hájek,J.,Kvasnica,P.:Přechodné jevy v elektrizaních soustavách,SNTL/ALFA,1987.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Osnova

1) Vedení s rovnoměrně rozloženými parametry v ustáleném chodu. Exaktní metoda řešení vedení pomocí telegrafní rovnice.
2) Reálné a ideální vedení vvn a zvn, zvláštní případy jejich chodu.
3) Prostorové rozložení napětí a proudu podél vedení a vlnový charakter jejich šíření. Vlnové pochody na ideálním vedení a jeho podélných a příčných nehomogenitách .
4) Přepětí v elektrizační soustavě (ES). Náhrada prvků ES dvojbrany PI, T a Gama. Výpočet Blondelových konstant.
5) Náhrada prvků ES dvojbrany. Řešení náhradních dvojbranů za vedení jako elektrický obvod a pomocí kaskádního tvaru rovnic dvojbranu.
6) Výkonově napěťová rovnice pro souměrné vedení a její řešení. Kaskádní a paralelní řazení dvojbranů.
7) Matematické modelování sítí vvn a zvn jako celku v ES. Podmínky určitosti chodu sítě. Výpočetní metody řešení ustáleného chodu sítě.
8) Gauss-Seidlova metoda řešení rovnic chodu sítě vvn a zvn.
9) Tlumivky, kondenzátory a synchronní kompenzátory v ES.
10) Přenosová schopnost a kompenzace parametrů vedení. Umístění kompenzačních prostředků. Změny parametrů vedení podle druhu kompenzace a použitého kompenzačního prostředku.
11) Příklad výpočtu ustáleného chodu vedení zvn.
12) Příklad výpočtu kompenzace parametrů vedení zvn.
13) Příklad výpočtu vlnových pochodů vln u(x,t) a i (x,t) na ideálním vedení zvn.

Cvičení odborného základu

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Osnova

1) Výpočet vlnové impedance Zv, činitele přenosu (šíření), přirozeného výkonu Pp a rychlosti šíření vlny v pro vedení reálné a ideální.
2) Výpočet poměrů na vedení zvn: a) reálném a b) ideálním při přenosu přirozeného výkonu Pp. Výpočet parametrů vedení zvn a Blondelových konstant.
3) Vlnové pochody na vedení a jeho nehomogenitách.
4) Náhrada vedení zvn dvojbrany. Výpočet ustáleného chodu vedení řešením náhradního dvojbranu jako elektrický obvod a pomocí kaskádního tvaru rovnic dvojbranu.
5) Náhrada vedení zvn dvojbrany. Kaskádní a paralelní řazení dvojbranů.
6) Výpočet ustáleného chodu kaskády vedení a transformátoru při jejich náhradě dvojbranem s použitím kaskádního tvaru rovnic pro výsledný dvojbran v maticovém tvaru.
7) Sériová a paralelní kompenzace parametrů vedení 400 kV.
8) Zápočtový test

Cvičení na počítači

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Osnova

1) Výpočet ustáleného chodu jednoduché sítě vvn na PC
2) Výpočet Blondelových konstant vedení vvn při kaskádním a paralelním zapojení a jeho ustáleného chodu na PC

Laboratorní cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Ptáček, Ph.D.

Osnova

1) Měření kaskádního zapojení modelů vedení vvn
2) Měření paralelního zapojení dvojbranů
3) Měření vlnových pochodů na modelu vedení vvn