Detail předmětu

Diagnostics in Electricity Industry

FEKT-MPA-DELAk. rok: 2023/2024

Náplní předmětu jsou základy technické diagnostiky, v návaznosti na vývoj a projevy závad, hledání příčin vad a poruch a jejich spojitost. Jsou probírány vybrané diagnostické metody určené a vhodné pro určení stavu diagnostického zařízení, stanovení stupně poškození a případně lokalizaci závady analýzou elektrických i neelektrických veličin. Předmět je zaměřen na vibrodiagnostiku, hlukovou diagnostiku, infradiagnostiku a vybrané elektro- diagnostické metody orientované na diagnostiku vybraných elektrických zařízení a obecně na diagnostiku elektro-izolačních systémů. Jako součást každé diagnostické metody jsou probírány základní principy projevu a detekce závad, měřící či testovací systémy, včetně analýzy signálu a vyhodnocovacích procedur. Pozornost je zaměřena i na další využití diagnostických dat v komplexních diagnostických systémech technologických celků.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Vstupní znalosti

Předpokládají se znalosti z oblasti všeobecně elektrotechniky, silnoproudé elektrotechniky, konkrétněji z teorie měření a zpracování signálů. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Bodové hodnocení laboratorních cvičení, skupinového projektu a závěrečné zkoušky podle pravidel FEKT. Laboratorní cvičení hodnocena na základě odevzdaných protokolů maximálně 25 body, minimum pro udělení zápočtu je 12 bodů. Semestrální projekt je hodnocen maximálně 15 body, minimum pro udělení zápočtu je 7 bodů. Závěrečná zkouška je provedena ústní formou s maximálním počtem bodů 60, přičemž pro úspěšné složení je nezbytné dosáhnout alespoň 25 bodů.
Výsledné hodnocení předmětu je dle planých pravidel FEKT. Požadavky na zakončení předmětu mohou být dle potřeb upravovány formou vyhlášky garanta předmětu vydané před zahájením semestru.
Závěrečná zkouška je zaměřena na orientaci a znalosti v oblasti diagnostiky silnoproudých a energetických zařízení využitím vibrodiagnostiky, infradiagnostiky, hlukové diagnostiky a pomocí vybraných elektro-diagnostických metod.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Obecně je výuka nepovinná, kromě laboratorní výuky, která je povinná. Řádně omluvené odůvodněně zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit, dle možností avšak v průběhu řádného semestru.

Učební cíle

Seznámení studentů se základy technické diagnostiky a zkušebnictví, metodami hledání poruch a jejich analýzy ve výrobě, přenosu, rozvodu a užití elektrické energie. Vyhodnocování a hodnověrnost používaných metod a zkoušek. Využití pro řízení životnosti zařízení.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat základní principy technické diagnostiky,
- diskutovat o metodách a zkušební technice a diagnostických postupech, které se používají v elektroenergetice,
- vysvětlit základy vibrodiagnostiky, infradiagnostiky, hlukové diagnostiky a vybraných elektro-diagnostických metod,
- provést základní diagnostiku nejběžnějších zařízení,
- popsat postupy zkoušek a měření,
- určit stav zařízení, rozsah případné poruchy včetně její lokalizace.

Základní literatura

Da Ruan, Paolo F. Fantoni. Power Plant Surveillance and Diagnostics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2002, 386 pp., ISBN 978-3-540-43247-0 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-EEN magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.

Osnova

Technická diagnostika. Základní pojmy, vývoj a projevy závad, diagnostické metody, prostředky a diagnostický systém.
Vibrodiagnostika. Základy, veličiny, senzory, prostředky. Analýza signálu, rozbor závad a jejich lokalizace.
Hluková diagnostika. Veličiny, senzory, měření hluku. Analýza signálu, využití akustických emisí v technické diagnostice.
Infradiagnostika. Fyzikální základy, detektory, termovizní systémy. Diagnostika pomocí termovize.
Diagnostika analýzou odebíraného proudu. Senzory proudu, měřící systém, analýza signálu. Využití pro diagnostiku stavu ASM.
Diagnostika vinutí rázovou vlnou. Použití, princip, testovací systém, systém zkoušek a vyhodnocení.
Diagnostika izolačních systémů. Měření frekvenčních charakteristik, použití, princip, měřící systém, vyhodnocení.
Diagnostika izolačních systémů. Měření zdánlivých odporů a časové konstanty izolace, princip-veličiny, použití, měřící systém, vyhodnocení.
Diagnostika izolačních systémů. Měření kapacity a ztrátového činitele, princip-veličiny, použití, měřící systém, vyhodnocení.
Diagnostika izolačních systémů. Měření poměru C2/C50, princip-veličiny, použití, měřící systém, vyhodnocení.
Diagnostika izolačního stavu elektrických sítí.
Souhrnná diagnostika vybraných zařízení. Generátory, motory, transformátory, kabely.
Informační systémy pro diagnostiku technologických celků. Integrované diagnostické systémy, využití, struktura, řešení.

Cvičení odborného základu

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.

Osnova

Vývoj a konstrukce diagnostického systému.
Úprava a analýza signálů.
Vyhodnocení diagnostických dat.
Prezentace týmových projektů.

Laboratorní cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D.

Osnova

Vibrodiagnostika elektrických zařízení v časové oblasti.
Vibrodiagnostika pohonu s asynchronním motorem ve frekvenční oblasti.
Měření a analýza hlukových emisí strojů v časové i frekvenční doméně.
Bezkontaktní měření teplot a oteplení.
Termovizní měření a infradiagnostika elektrických zařízení.
Diagnostika poruchových stavů kabelů metodou reflektometrie v časové oblasti.
Diagnostika funkčního stavu vinutí rázovou vlnou.
Diagnostika provozního stavu asynchronního motoru analýzou statorových proudů.
Diagnostika izolačního stavu el. strojů střídavým a stejnosměrným napětím.
Diagnostický systém pro hlídání izolačního stavu nn sítí.