Detail předmětu

Elektrárny a teplárny

FEKT-MELEAk. rok: 2017/2018

Předmět se věnuje základním elektrickým zařízením pro výrobu elektrické energie v klasiských elektrárnách a teplárnách. Důraz je kladen na provozní vlastnosti synchronních strojů, které určují způsob řízení výkonu v elektrizační soustavě. Studenti se prostřednictvím laboratorní výuky seznámí se zařízeními pro chránění generátorů a také si prohloubí znalosti z elektrických strojů při měření na modelu generátorového soustrojí. Další část je věnována elektrickým zařízením pro vyvedení výkonu generátoru a zařízením vlastní spotřeby elektrárny.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit způsoby zvyšování účinnosti klasické parní elektrárny,
- popsat dva základní typy konstrukce synchronního alternátoru,
- vysvětlit princip jejich činnosti,
- definovat provozní stavy synchronního alternátoru
- popsat chování synchronního alternátoru při zkratu ze stavu naprázdno,
- popsat základní elektrické ochrany alternátoru,
- diskutovat výhody a nevýhody jednotlivých způsobů připojení alternátoru do sítě,
- vyjmenovat základní zařízení vlastní spotřeby elektrárny,
- popsat způsob dimenzování zdroje pro napájení vlastní spotřeby.

Prerekvizity

Student by měl znát principy přeměny primární energie na energii elektrickou používané v konvenčních elektrárnách, umět popsat a vysvětlit Rankin-Clausiův tepelný okruh i princip činnosti synchronních strojů. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, ale je vhodné mít absolvovány kurzy Výroba elektrické energie a Elektrické stroje.

Doporučená nebo povinná literatura

Ondrášek, M.: Elektrárny II. Skripta VUT 1988. (CS)
Elliot,T.C.,CHEN,K.,Swanekamp,R.C.:Standard Handbook of Powerplant Engineering. McGraw-Hill Companies,Inc. ISBN 0-07-019435-1 (EN)
DOLEŽAL, J. a kol. Jaderné a klasické elektrárny. ČVUT Praha 2011. (CS)
Dočekal, A., Bouček S. : Elektrárny II - Přednášky. Skripta ČVUT 1998. (CS)
Trojánek, Z. : Elektrická část elektráren. Skripta ČVUT 1975. (CS)

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. 15 bodů za projekty, max. 15 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.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Zvyšování účinnosti tepelných okruhů parních elektráren.
2. Konstrukce synchronních strojů, základní parametry,princip činnosti.
3. Synchronní alternátor v ustáleném chodu - fázorový diagram a náhradní schéma, transformace do p,q složek.
4. Provoz alternátoru do tvrdé sítě, úhlové charakteristiky synchronního alternátoru, provozní diagram, fázování.
5. Budící soustavy a regulace napětí synchronního alternátoru.
6. Přechodné děje synchronního alternátoru - třífázový zkrat, abnormální provozní stavy alternátoru.
7. Ochrany generátorů
8. Vyvedení výkonu generátoru, řešení hlavního schématu elektrárny.
9. Vlastní spotřeba elektrárny, velikost zdrojů pro vlastní spotřebu a jejich návrh a kontrola.
10. Pohony ve vlastní spotřebě elektráren - použití a volba elektromotorů, charakteristiky poháněných zařízení.
11. Provozní charakteristiky elektráren, nasazování zdrojů do ES.
12. Řízení elektrárenského bloku při ostrovním provozu.
13. Spolehlivost provozu elektráren.

Cíl

Předmět si klade za cíl doplnit a rozšířit znalosti o výrobě elektrické energie v elektrárnách a teplárnách. Je zaměřen především na jejich elektrickou část - provozní stavy synchronních alternátorů a způsoby jejich chránění, dimenzování a kontrolu zdrojů pro vlasní spotřebu elektrárny.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-EEN , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odb. zák.

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor