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.

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