|
Vyučující
|
-
Čeleda Jan, Ing. CSc.
-
Průša Jan, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Představit studentům elektrizační soustavu a její řízení. Porozumět spolupráci výrobních zdrojů v elektrizační soustavě, propojení soustav a řízení frekvence. Obeznámit se s předáváním výkonů, se zásadami dispečerského řízení a řízením energetického bloku, případně s alternativami řízení. Pochopit regulační obvody kotlů, řízení parní turbíny a regulační armatury. Rozeznat servopohony, hydraulický regulační systém a elektronickou regulaci. Seznámit se s řízením turbíny při najíždění, novými směry rozvoje řízení turbín, dynamickými vlastnostmi regulovaných soustav a prvky dynamického modelu turbíny s jejich matematickým popisem. Objasnit regulaci a automatizaci zdrojů pro výrobu tepla i regulaci a automatizaci tepelných spotřebičů. Porozumět reaktoru jako regulované soustavě, regulaci primárního okruhu jaderné elektrárny a přístrojům pro měření reaktorového výkonu. Obsah přednášek: 1.Základní pojmy. Elektrizační soustava (ES) a požadavky na její kvalitu. Řízení ES. Propojování elektrizačních soustav a mezinárodní spolupráce (soustava UCTE). Požadavky pro připojení bloků do UCTE. Kodex přenosové soustavy. 2.Automatické řízení ES ? regulace frekvence a předávaných výkonů. 3. Regulace elektrárenského bloku, spolupráce kotle a turbíny. Úvod do regulace parních kotlů a soustav centralizovaného zásobování teplem. 4.Regulace jaderného bloku s lehkovodním reaktorem. Úvod do regulace parních turbín. 5.Konstrukční řešení regulačních a rychlozávěrných parních armatur turbín. Základy regulace turbíny a její termodynamické principy (regulace škrticí, skupinová, klouzavým tlakem atd.). 6.Jednoduchý mechanický regulátor turbíny a jeho statické charakteristiky. Vysvětlení pojmu statika regulace, měnič středních otáček, regulace otáček a výkonu samostatně pracujícího turbogenerátoru nebo bloku v rozsáhlé ES. 7.Mechanické uspořádání ventilů turbín menších výkonů (mechanismus s vačkovou hřídelí nebo s traverzou). Regulace protitlakových a odběrových turbín. Základy klasické hydraulické regulace turbín Škoda. 8.Použití elektronických řídicích systémů v regulaci turbín. Sériové a paralelní řazení elektroniky a hydrauliky.Čistě elektronické řízení turbíny. 9.Použití komerční vysokotlakové hydrauliky pro ovládání ventilů turbín. Elektronické pojistné systémy otáček. 10.Ochrany turbíny. Distribuovaný řídicí systém (DCS) elektrárenského bloku. Obsah cvičení: 1. Stručné základy teorie lineární regulace, bloková schéma regulačních obvodů. Přenos. 2. Přehled P,PI,PID regulátorů a jejich dynamických vlastností. 3. Dynamika rozběhu rotorové soustavy turbíny, matematický popis, výpočet přeběhu. 4. Funkce hydraulického servopohonu, statické a dynamické vlastnosti, matematický popis 5. Zjednodušený model regulačního obvodu otáček a výkonu turbíny a jeho matematický popis. 6. Popis schéma hydraulické regulace turbíny Škoda 7. Teorie vyhodnocování teplotního namáhání kritického místa turbíny 8. Matematické modely teplotního namáhání, jeho zobrazování a regulace. 9. Příklady blokových schéma struktur vybraných regulačních obvodů bloku 10. Příklady řešení pracoviště operátora řídicího systému, ukázka obrazovek monitorů pro řízení turbíny.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 50 hodin za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 28 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat a vysvětlit hlavní funkce částí elektrárenského bloku, jejich fyzikální podstatu |
| popsat a vysvětlit termodynamické procesy v okruzích klasické a jaderné elektrárny |
| popsat a vysvětlit vlastnosti základních strojních částí parní turbíny |
| samostatně využívat teoretické znalosti z oblasti mechaniky tekutin a termomechaniky |
| Odborné dovednosti |
|---|
| číst a orientovat se v technickém výkresu součásti nebo jednoduché sestavy |
| číst a orientovat se v různých druzích schémat (např. regulační, elektrické, teplotechnické) |
| rozpoznat základní požadavky na řízení a výměny informací v různých systémech |
| orientovat se v základních pojmech uspořádání a konstrukčního řešení parních turbín |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát základní pojmy z oblasti provozních vlastností a regulace elektrizační soustavy |
| znát základní metody provozování a regulace elektrárenských bloků z hlediska spolupráce jejich hlavních částí |
| znát příklady vybraných konstrukcí regulačních ventilů turbíny a vysvětlit jejich funkční vlastnosti |
| znát principy regulace turbín od jednoduchých mechanických systémů regulace malých turbín až po současná uspořádání elektrohydraulického řízení velkých elektrárenských bloků |
| znát základy uspořádání a funkce ochran turbíny a systému monitorování mechanického chodu stroje |
| popsat funkci a konstrukční řešení mechanických a hydraulických částí regulačních systémů turbín |
| orientovat se v pojmech a uspořádání řídicích systémů elektrárenského bloku |
| znát hlavní regulační okruhy jaderné elektrárny s tlakovodními reaktory a pochopit zvláštnosti řízení a regulace štěpné reakce v jaderném reaktoru |
| znát základní pojmy z teorie lineární regulace, vlastností jednotlivých typů regulátorů a jejich použití pro regulaci bloků i elektrizační soustavy |
| Odborné dovednosti |
|---|
| popsat a vysvětli funkci jednotlivých bloků zpětnovazebního regulačního obvodu |
| orientovat se v principech regulace konkrétní turbíny a umět rozpoznat správnou, nebo vadnou funkci regulačního systému v elektrárenském provozu |
| provést základní a jednoduché výpočty dynamiky rozběhu rotorové soustavy turbogenerátoru po jeho náhlém výkonovém odlehčení |
| sestavit model dynamických vlastností regulačního systému turbín |
| zvládnout výpočtový návrh velikosti difuzorových regulačních ventilů turbíny |
| provést základní a jednoduché výpočty teplotního namáhání kritického místa parní turbíny |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Test, |
|
Doporučená literatura
|
-
Čermák, Jiří; Peterka, Václav; Závorka, Jiří. Dynamika regulovaných soustav : v tepelné energetice a chemii. 1. vyd. Praha : Academia, 1968.
-
Havlíček, Karel. Řízení, regulace a měření elektrizačních soustav. I. část. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1985.
-
Havlíček, Karel. Řízení, regulace a měření elektrizačních soustav. II. část. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1985.
-
Kmoníček, Vladimír; Janeba, Břetislav. Regulace a automatizace tepelných turbin a elektráren. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1976.
-
Vilimec, Ladislav. Řízení a regulace energetických zařízení. 1. vyd. Ostrava : VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1853-5.
|