Detail předmětu

Elektrická zařízení elektráren

FEKT-MPC-ELEAk. rok: 2020/2021

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. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Doležal J. a kol. Jaderné a klasické elektrárny. ČVUT v Praze 2011. ISBN 978-80-01-04936-5. (CS)
Dočekal, A., Bouček S. : Elektrárny II – Přednášky. Skripta ČVUT 1998 (CS)
Petrov, G., N. Elektrické stroje 2. Academia Praha 1982. (CS)
Ondrášek, M.: Elektrárny II. Skripta VUT. 1988 (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.
Zkouška z předmětu bude probíhat prezenčně.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

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

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 MPC-EEN magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
  • Program MPC-EAK magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odborného základu

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Projekt

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning