Detail předmětu

Substations and Lines

FEKT-MPA-ESVAk. rok: 2020/2021

Popis základních částí a příslušenství elektrických stanic. Provoz, dimenzování a chránění transformátorů. Uzemňovací soustavy rozvoden a transformoven. Řídicí systém elektrické stanice. Teorie tepelného a mechanického namáhání vodičů vlivem provozního zatížením a zkratových proudů. Teorie mechanického namáhání nesymetricky zavěšeného vodiče za daných klimatických podmínek. Praktické zkušenosti získají studenti zpracováním projektu napájecí trafostanice a také v laboratorních cvičeních, kde si ověřují správné nastavení rozdílové ochrany transformátoru nebo řeší blokování přístrojů na simulátoru rozvodny.

Výsledky učení předmětu

Absolvent tohoto předmětu by měl zvládnout
- charakterizovat základní typy elektrických stanic,
- použít vhodné uspořádání přípojnicových systémů rozvodných zařízení v projektu napájecí trafostanice,
- zvolit vhodný výkon a počet transformátorů pro napájecí trafostanici,
- aplikovat základní blokovací podmínky pro řešení blokování jednotlivých přístrojů v odbočkách rozvodných zařízení,
- rozlišovat zařízení jednotlivých úrovní řídicího systému elektrické stanice,
- popsat a vysvětlit systém chránění transformátoru,
- vypočítat nastavení rozdílové ochrany transformátoru,
- zkontrolovat silové vedení na tepelné a dynamické účinky zkratu,
- navrhnout uzemnění trafostanice podle požadovaného odporu uzemnění.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti o dimenzování silových vedení, schématech a provedeních rozvodných zařízení elektrických stanic. Student zapsaný v předmětu by měl umět popsat a vysvětlit princip činnosti a náhradní schéma transformátoru. Předpokládá se i jeho orientace ve funkčních principech základních typů ochran. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, ale je vhodné mít absolvovány kurzy Distribuce elektrické energie a Rozvodná zařízení.

Doporučená nebo povinná literatura

McDonald, J. D. Electric Power Substations Engineering. 3rd Edition. CRC Press May 16, 2012. ISBN 9781439856383. (EN)
Noháčová, L., Mertlová, J. Electrical Substation and Lines. 1st Edition. BEN – technická literatura, Praha 2010. ISBN 978-80-730-265-7. (EN)
Blackburn, J. L., Domin, T. J. Protective Relaying: Principles and Applications. 4th Edition. CRC Press 2014. ISBN 978-1439888117. (EN)

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. 20 bodů za projekty, max. 10 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

angličtina

Osnovy výuky

1. Elektrické stanice - základní pojmy a členění, schémata střídavých rozvodných zařízení
2. Zásady projektování trafostanic - stanovení instalovaného výkonu trafostanice, volba uspořádání a parametrů rozvodných zařízení
3. Transformátory - parametry, způsob provozu, stanoviště transformátorů
4. Transformátory - chránění transformátorů
5. Dimenzování kabelových vedení vn a vvn – oteplení vodičů procházejícím proudem
6. Účinky zkratů na rozvodná zařízení - teorie tepelného a dynamického namáhání vodičů zkratovým proudem.
7. Venkovní vedení - mechanika nesouměrně zavěšeného vodiče, stavová rovnice
8. Chránění v rozvodných zařízení - ochrany přípojnic a vývodových polí
9. Řídicí systém elektrické stanice – struktura, hierarchie, komunikace podle IEC 61850
10. Dimenzování přístrojových transformátorů
11. Uzemnění v elektrických stanicích - teorie zemnění, určení základních parametrů zemniče.
12. Uzemnění v elektrických stanicích - metody měření odporu uzemnění, napětí zemniče a dotykového napětí
13. HDO - účel, princip činnosti, povelové kódy, šíření signálu HDO v ES

Cíl

Cílem předmětu je seznámit posluchače se současným stavem zařízení elektrických stanic především na úrovni vn a vvn, s důrazem na provoz a chránění transformátorů. Dále pak informovat o současných řídicích systémech elektrických stanic. Podat ucelený soubor informací o teoretických základech dimenzování rozvodných zařízení a vodičů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zameškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-EEN magisterský navazující, 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení odborného základu

18 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Projekt

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor