|
Vyučující
|
-
Senft Jan, doc. Ing. Ph.D.
-
Rezková Naďa, doc. Ing. Ph.D.
-
Troch Jiří, doc. Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Členění topologie elektrické části elektráren. Elektrická schémata klasických elektráren, jaderných elektráren a vodních elektráren. Koncepce napěťových hladin, vyvedení výkonu a napájení vlastní spotřeby. Praktické příklady schémat, jejich provozní vlastnosti, investiční náročnost, spolehlivost a bezpečnost. 2. Specifika elektrických schémat a zařízení tepláren, kogeneračních jednotek, FV a větrných elektráren pracujících do distribuční soustavy. Rozdělení vlastní spotřeby elektrické energie elektráren a charakter pro jednotlivé druhy elektráren. Rozdělení zajištěného napájení vlastní spotřeby do skupin a stupňů. 3. Zdroje vlastní spotřeby elektrické energie, zdroje pracovní, záložní, doběhové, nouzové a zajištěné. Dimenzování velikosti zdrojů vlastní spotřeby, jejich minimální potřebný zkratový výkon na přípojnicích, vhodné upřesnění převodu a kontrola pro najíždění velkých pohonů i samonajíždění skupin. 4. Charakter pohonů a dalších spotřebičů ve vlastní spotřebě elektráren, momentové charakteristiky zařízení vlastní spotřeby. Optimální volba parametrů pro pohony, stanovení doby rozběhu soustrojí a kontrola na oteplení při rozběhu. 5. Kritické napětí při najíždění pohonů. Vliv krátkodobé ztráty napájení na dynamiku skupiny pohonů, možnosti chránění asynchronních motorů. Specifické poměry při nesymetrických poruchách na vyvedení výkonu a ve vlastní spotřebě plus vliv konfigurace transformátorů na omezení nesymetrie. 6. Turboalternátory a hydroalternátory velkých blokových jednotek, jejich specifika, metody chlazení, základní měřené charakteristiky a technické parametry. Matematický model a fázorový diagram synchronního stroje v ustáleném chodu. Dodávaný výkon a parametry alternátoru při přechodných dějích. 7. Budící soustavy alternátoru a jejich klíčové parametry. Nezávislé a závislé budící systémy, rotační, statické, kroužkové a bezkartáčové budící soustavy alternátorů. Pojem kritické reaktance přenosu při zkratu pro závislé budící systémy. 8. Systémy odbuzování alternátoru: Odbuzovač s paralelním odporem, odbuzovač se zhášecí komorou, odbuzovač alternátoru invertorovým chodem. Konstrukční provedení vyvedení výkonu alternátoru a koncept zapouzdřených vodičů. 9. Metody najíždění a fázování alternátoru, jejich limitní podmínky a systém používaných automatik. Porovnání výhod přesného fázování a samosynchronizace. Limitní pracovní oblast alternátoru v rovině činného a jalového výkonu, plus v rovině impedanční. 10. Základní podmínky a kritérium stabilního dodávky výkonu alternátorem. Práce alternátoru za nestandardních synchronních podmínek a asynchronní chod alternátoru. Souvislost s řízením elektrizační soustavy, regulací napětí, kmitočtu a předávaných výkonů v propojené ES. 11. Základy spolehlivosti elektráren. Teorie obnovovaných systémů v elektroenergetice, aplikace přibližného řešení spolehlivosti systémů složených za dvou a z více prvků. Citlivostní analýza-stanovení totálního diferenciálu. Ekonomické aspekty spolehlivosti. 12. Spolehlivost sítí nízkého napětí a elektrických stanic elektráren. Základní požadavky a koncepce výpočtu. 13. Hospodárné rozdělování zatížení mezi elektrárenské výrobny s respektem na spolehlivost a bezpečnost provozu - řešení ztrátová rovnice soustavy. Definice výkonů a výpadků, struktura výkonové bilance. Cvičení: 1. Pohony ve vlastní spotřebě elektráren, momentové charakteristiky poháněných zařízení, výpočet potřebného příkonu poháněných zařízení. 2. Volba elektromotorů, provozní charakteristiky asynchronních motorů, volba výkonu a momentové charakteristiky motorů. 3. Provoz pohonů a jeho zajištění, ustálený provoz, rozběhy motorů, provoz při poklesu nebo dočasné ztrátě napětí, samonajíždění a opětovné najíždění. ...
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení, Exkurze, výuka v terénu
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 18 hodin za semestr
- Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den]
- 3 hodiny za semestr
- Příprava na dílčí test [2-10]
- 8 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 62 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 40 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| orientovat se v elektrických a mechanických schématech |
| vysvětlit provoz elektroenergetického systému z hlediska nulového bodu |
| formulovat chod transformátoru naprázdno, zatíženého a nakrátko |
| vyjmenovat nepříznivé účinky a druhy zkratů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vypočítat základní ustálené veličiny charakterizující ustálený stav elektro-magnetických a mechanických systémů |
| 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 |
| vypočítat velikost úbytku napětí na transformátoru |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vymezit metody chlazení alternátorů |
| určit dodávané výkony synchronního alternátoru a oblasti stability jeho chodu |
| klasifikovat budící a odbuzovací soustavy alternátoru |
| porovnat metody najíždění a fázování alternátoru |
| vymezit pracovní oblast turboalternátoru v rovině činného a jalového výkonu |
| určit pracovní podmínky asynchronního chodu synchronního generátoru |
| vysvětlit základní principy řízení elektrizační soustavy, regulaci kmitočtu a velikosti napětí |
| popsat základní principy teorie obnovovaných systémů v elektroenergetice |
| pochopit základní principy řešení spolehlivosti a bezpečnosti sítí NN |
| orientovat se v ČSN IEC a následně je respektovat při spolehlivostních výpočtech |
| Odborné dovednosti |
|---|
| navrhnout elektrické schéma elektrárny na základě aplikace získaných teoretických poznatků |
| sestavit rozdělení vlastní spotřeby elektrárny do skupin a vypočítat potřebné velikosti zdrojů vlastní spotřeby |
| stanovit dobu rozběhu pohonů ve vlastní spotřebě elektrárny a zkontrolovat jejich oteplení |
| sestavit základní rovnice a fázorový diagram synchronního generátoru v ustáleném chodu |
| jasně, logicky, přehledně a prakticky aplikovat znalosti spolehlivosti a bezpečnosti na konkrétně zadaných příkladech z elektroenergetiky |
| pracovat s normami ČSN IEC respektující spolehlivost a bezpečnost ES ČR |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Exkurze, soustředění, výuka v terénu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Test, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Průběžné hodnocení, |
| Seminární práce, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Beran, Miloš. Elektrická zařízení tepelných elektráren. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1988.
-
Grigsby, Leonard L. Electric power generation, transmission, and distribution. 3rd ed. Boca Raton : CRC Press, 2012. ISBN 978-1-4398-5628-4.
-
Ibler, Zbyněk; Beran, Miloš. Elektrárny. 1. vyd. Plzeň : VŠSE, 1982.
-
Jaroslav Doležal; Jiří Šťastný; Jan Špetlík; Stanislav Bouček; Zbyněk Brettschneider. Jaderné a klasické elektrárny. Praha, 2011. ISBN 978-80-01-04936-5.
-
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-.
-
Tůma, Jiří,; Martínek, Zbyněk,; Tesařová, Miloslava,; Chemišinec, Igor. Security, quality and reliability of electrical energy. Praha : Conte, 2007. ISBN 978-80-239-9056-0.
|