Předmět: Elektroenergetika 1

« Zpět
Název předmětu Elektroenergetika 1
Kód předmětu KEE/EEN1
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Mestl Jan, Ing.
  • Senft Jan, doc. Ing. Ph.D.
  • Benajtr Vladislav, doc. Ing. CSc.
  • Soukup Petr, Ing. Ph.D.
  • Tichý Lukáš, Ing.
  • Suchánek Petr, Ing. Ph.D.
  • Martinec Radomír, Ing. Ph.D.
  • Kasal Petr, Ing. et Ing.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Základní elektroenergetické pojmy a termíny. Diagram zatížení a jeho parametry. 2. Provoz elektroenergetického systému z hlediska nulového bodu. Princip kompenzovaných sítí a Petersenovy tlumivky. 3. Systémy elektrického rozvodu, jejich dělení podle topologie a způsobu napájení. Napěťové hladiny používané v ČR. 4. Elektrické parametry venkovních vedení. Činný podélný provozní odpor vedení, jeho výpočet a parametry, které jej ovlivňují. 5. Podélná indukčnost venkovního vedení: Princip odvození provozní indukčnosti pro střídavé trojfázové vedení. 6. Příčná kapacita venkovních vedení: Princip odvození provozní kapacity a kapacity proti zemi pro střídavé trojfázové vedení. Provozní kapacita a dielektrické ztráty kabelových vedení. Nabíjecí proud a výkon vedení. 7. Transpozice vedení a její účel a vliv na provozní parametry. Svazkový vodič, zemní lano, jejich účel a vliv na parametry vedení. Parametry dvojitých vedení. 8. Vlnová impedance vedení. Ferrantiho jev. Přirozený přenášený výkon vedení. Vedení a sítě v ustáleném chodu. Používané výkonové parametry. Náhradní články "T" a "Pi", vztahy pro aktivní parametry vedení. 9. Výpočet úbytku velikosti napětí a ztrát činného výkonu pro jednoduché vedení, vedení s více odběry jednostranně napájené a napájené ze dvou stran. Řešení uzlových sítí vn. 10. Clausius-Rankinův cyklus: Termodynamické děje v prostředí vodní páry. Diagramy p-V, T-s a i-s C-R cyklu. Tepelná účinnost cyklu parní elektrárny. Výpočet účinnosti na základě parního i-s diagramu. Kombinovaný paroplynný cyklus. Možnosti zlepšování účinnosti parního oběhu: Přihřívání páry a regenerativní ohřev napájecí vody. Změna parametrů páry. Termodynamická a celková účinnost v parní elektrárně. 11. Základní vlastnosti transformátorů používaných v energetice. Parametry transformátoru v souvislosti s náhradním schématem. Chod transformátoru naprázdno, zatíženého a nakrátko. Zapojení trojfázového transformátoru. Trojvinuťové transformátory. Výpočet velikosti úbytku napětí na transformátoru. 12. Znečišťování ovzduší, hlavní škodliviny, emise, imise, emisní faktory. Základní principy odlučování tuhých částic. Suché a mokré mechanické odlučovače, elektrické odlučovače, filtry. Odlučování plynných škodlivin, teoretické principy. 13. Emise ze spalování fosilních paliv. Odsiřování a denitrifikace spalin. Znečišťování vod. Povrchové a podzemní vody - druhy a možnosti znečištění. Odpadní vody - čištění odpadních vod. Vodní hospodářství. Odpady a nakládání s odpady. Způsoby zneškodňování odpadů, odpadové hospodářství. Obalové hospodářství. Legislativa.

Studijní aktivity a metody výuky
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 45 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 25 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 45 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 20 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
vysvětlit principy a zakreslit náhradní obvodové schéma základních elektrických strojů (transformátoru a synchronního alternátoru)
vysvětlit principy a účel základních spínacích elektrických přístrojů
vyjmenovat milníky technologického vývoje elektroenergetiky
analyzovat diagram zatížení a jeho parametry
znát základní fyzikální principy získávání elektrické energie a základní termodynamické veličiny, děje, zákony a cykly
popsat elektrárenské kotle, principy odlučování škodlivin a parní turbíny
oddělit specifika technologie a principy výroby v jaderných a vodních elektrárnách
vysvětlit základní rozdělení vodních turbín
vyjmenovat alternativní výrobní technologie elektrické energie
Odborné dovednosti
aplikovat základy vysokoškolské matematiky (komplexní analýza) a fyziky (termodynamika)
aplikovat symbolicko-komplexní metodu řešení v harmonických střídavých elektrických obvodech
sestavit fázorový diagram proudů a napětí
analyzovat prostorového uspořádání eletro-magnetických polí pro základní geometrickou situaci
Obecné způsobilosti
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje,
bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu,
bc. studium: vyjadřuje se v mluvených i psaných projevech jasně, srozumitelně a přiměřeně tomu, komu, co a jak chce sdělit, s jakým záměrem a v jaké situaci komunikuje,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vysvětlit provoz elektroenergetického systému z hlediska nulového bodu
porovnat systémy elektrického rozvodu podle topologie a způsobu napájení
vyjmenovat pasivní parametry venkovních vedení a specifikovat parametry, které je ovlivňují
zdůvodnit používání transpozice vedení, svazkových vodičů a zemního lana
vysvětlit pojem vlnové impedance vedení a přirozeného přenášeného výkonu vedení
vysvětlit nabíjecí proud a výkon vedení, Ferrantiho jev
specifikovat možnosti zlepšování účinnosti parního oběhu včetně přihřívání páry a regenerativního ohřevu napájecí vody
formulovat chod transformátoru naprázdno, zatíženého a nakrátko
vymezit paralelní chod dvou transformátorů
vyjmenovat nepříznivé účinky a druhy zkratů
Odborné dovednosti
vyčíslit provozní indukčnost a činný podélný odporu vedení pro střídavé trojfázové vedení
vyčíslit provozní kapacitu a kapacitu proti zemi pro střídavé trojfázové vedení
vytvořit náhradní články "T" a "Pi" a sestavit vztahy pro aktivní parametry vedení
vypočítat úbytek velikosti napětí pro jednoduché vedení, vedení s více odběry jednostranně napájené a napájené ze dvou stran
určit tepelnou účinnost cyklu parní elektrárny na základě parního i-s diagramu
odhadnout termodynamickou a celkovou účinnost v parní elektrárně
vypočítat velikost úbytku napětí na transformátoru
vysvětlit časový průběh zkratového proudu, ekvivalentní zkratové proudy a postup při výpočtu zkratových proudů
sestavit technologické schéma tepelných elektráren
Obecné způsobilosti
bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Odborné dovednosti
Cvičení (praktické činnosti),
Obecné způsobilosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Odborné dovednosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Test,
Obecné způsobilosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Kombinovaná zkouška,
Doporučená literatura
  • Gönen, Turan. Electric power distribution system engineering. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2008. ISBN 978-1-4200-6200-7.
  • Grainger, John J.; Stevenson, William D. Power system analysis. New York : McGraw-Hill, 1994. ISBN 0-07-113338-0.
  • Grigsby, Leonard L. Electric power generation, transmission, and distribution. 3rd ed. Boca Raton : CRC Press, 2012. ISBN 978-1-4398-5628-4.
  • Ibler, Zbyněk. Energetika v příkladech : technický průvodce energetika. 2. díl. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80-7300-097-0.
  • Ibler, Zbyněk. Technický průvodce energetika. 1. díl. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2002. ISBN 80-7300-026-1.
  • Máslo, Karel; Vrba, Miroslav; Švejnar, Pavel; Haňka, Ladislav; Veleba, Jan; Chladová, Miloslava; Sadecký, Bohumil; Mach, Veleslav; Brettschneider, Zdeněk; Hruška, Zdeněk. Řízení a stabilita elektrizační soustavy. Praha, 2013. ISBN 978-80-260-44671-.
  • Mastný, Petr; Drápela, Jiří; Mišák, Stanislav; Macháček, Jan; Ptáček, Michal; Radil, Lukáš; Bartošík, Tomáš; Pavelka, Tomáš. Obnovitelné zdroje elektrické energie. Praha, 2011. ISBN 978-80-01-04937-2.
  • Schejbal, Konstantin; Mertlová, Jiřina. Elektroenergetika II. 2. část. 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1998. ISBN 80-7082-451-4(2.
  • Tlustý, Josef; Švec, Jan; Bannert, Petr; Brettschneider, Zbyněk; Kocur, Zbyněk; Mareček, Petr; Müller, Zdeněk; Sýkora, Tomáš. Návrh a rozvoj elektroenergetických sítí. Praha, 2011. ISBN 978-80-01-04939-6.
  • Toman, Petr; Drápela, Jiří; Mišák, Stanislav; Orságová, Jaroslava; Paar, Martin; Topolánek, David. Provoz distribučních soustav. Praha, 2011. ISBN 978-80-01-04935-8.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr