Předmět Elektroenergetika 1 (KEE / EE1)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KEE / EE1 - Elektroenergetika 1, Fakulta elektrotechnická, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Přehled a historie výroby a rozvodu elektrické energie. Klasické a alternativní zdroje energie. Stěžejní osobnosti české energetiky. Milníky technologického vývoje elektroenergetiky.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. Základní elektroenergetické pojmy a termíny. Diagram zatížení a jeho parametry.4. Elektrické parametry venkovních vedení. Vlnová impedance vedení. Činný podélný odpor vedení, jeho výpočet a parametry, které jej ovlivňují.5. Podélná indukčnost venkovního vedení: Princip odvození provozní indukčnosti pro střídavé trojfázové vedení. Transpozice vedení a její účel a vliv na provozní indukčnost. Svazkový vodič, zemní lano,jejich účel a vliv na parametry vedení. Parametry dvojitých 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. Ferrantiho jev. Přirozený přenášený výkon vedení.7. Vedení a sítě v ustáleném chodu. Používané výkonové parametry. Náhradní články "T" a "Pi", vztahy pro aktivní parametry vedení. 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.8. Základní fyzikální principy získávání elektrické energie. Současná a budoucí struktura výrobních technologií. Základní termodynamické veličiny, děje, zákony a cykly. Cyklus plynové turbíny.9. 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.10. 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. Rovnice ideálního transformátoru. Parametry transformátoru. Chod transformátoru naprázdno, zatíženého a nakrátko. Zapojení trojfázového transformátoru. Paralelní chod dvou transformátorů. Trojvinuťové transformátory. Výpočet velikosti úbytku napětí na transformátoru.12. Výpočty zkratových poměrů. Nepříznivé účinky a druhy zkratů. Časový průběh zkratového proudu. Ekvivalentní zkratové proudy. Postup při výpočtu zkratových proudů.13. Technologie tepelných elektráren: Technologické schéma, elektrárenské kotle, principy odsíření, odlučovače popílku, parní turbíny. Technologie a principy výroby v jaderných a vodních elektrárnách. Dělení a účinnost vodních turbín. Alternativní výrobní technologie: větrné, sluneční a další elektrárny.Cvičení:1. Diagram zatížení a jeho pokrývání: Výpočet doby trvání maxima, doby plných ztrát, energetické náročnosti a průměrného výkonu.2. Provozní média klasické tepelné elektrárny: Základní veličiny vlastní spotřeby elektrárny. Výpočet spotřeby paliva, napájecí vody, chladící vody, vzduchu a dalších spotřebních parametrů.3. Činné a jalové ztráty elektrické energie. Princip výpočtu a příklad řešení ročních ztrát činné a jalové energie na indukčním spotřebiči.4. Dimenzování vodičů: Základní principy dimenzování vodičů. Výpočet kontroly vodiče na jmenovité zatížení.5. Zkratové poměry: Výpočet velikosti souměrného zkratového proudu a výkonu. Časový průběh zkratového proudu. Výpočet ekvivalentních zkratových proudů.6. Kontrola dynamických účinků zkratového proudu: Princip a příklad výpočtu kontroly dimenzování vodiče na účinek silového působení zkratového proudu.7. Kontrola tepelných účinků zkratového proudu: Princip a příklad výpočtu kontroly dimenzování vodiče na účinek tepelného působení zkratového proudu.

Získané způsobilosti

ZpůsobilostiStudenti jsou schopni- vyjmenovat milníky technologického vývoje elektroenergetiky- vysvětlit provoz elektroenergetického systému z hlediska nulového bodu- porovnat systémy elektrického rozvodu podle topologie a způsobu napájení- analyzovat diagram zatížení a jeho parametry- vyjmenovat elektrické parametry venkovních vedení- vysvětlit pojem vlnové impedance vedení, výpočet činného podélného odporu vedení a specifikovat parametry, které jej ovlivňují.- popsat princip odvození provozní indukčnosti pro střídavé trojfázové vedení- zdůvodnit používání transpozice vedení, svazkových vodičů a zemního lana- popsat princip odvození provozní kapacity a kapacity proti zemi pro střídavé trojfázové vedení- vysvětlit nabíjecí proud a výkon vedení, Ferrantiho jev a přirozený přenášený výkon 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- pochopit základní fyzikální principy získávání elektrické energie a základní termodynamické veličiny, děje, zákony a cykly- určit tepelnou účinnost cyklu parní elektrárny na základě parního i-s diagramu- specifikovat možnosti zlepšování účinnosti parního oběhu včetně přihřívání páry a regenerativního ohřevu napájecí vody- odhadnout termodynamickou a celkovou účinnost v parní elektrárně- sestavit rovnici ideálního transformátoru, zapojení trojfázového a trojvinuťového transformátoru- formulovat chod transformátoru naprázdno, zatíženého a nakrátko- vymezit paralelní chod dvou transformátorů- vypočítat velikost úbytku napětí na transformátoru- vyjmenovat nepříznivé účinky a druhy zkratů- vysvětlit časový průběh zkratového proudu, ekvivalentní zkratové proudy a postup při výpočtu zkratových proudů- sestavit technologické schéma tepelných elektráren - popsat elektrárenské kotle, principy odsíření, odlučovače popílku a parní turbíny- oddělit specifika technologie a principy výroby v jaderných a vodních elektrárnách- vysvětlit dělení a účinnost vodních turbín- vyjmenovat alternativní výrobní technologie elektrické energie

Literatura

Fejt, Zdeněk; Čermák, Jaroslav. Elektroenergetika. dot. Praha : ČVUT, 1983. Schejbal, Konstantin; Mertlová, Jiřina. Elektroenergetika II. 1.část. 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1998. ISBN 80-7082-451-4(1.

Požadavky

Zápočet:Průběžné prokázání znalostí z látky probírané na přednáškách a cvičeních, popřípadě zpracování seminární práce zaměřené na výpočet proudových a napěťových poměrů na vedeníZkouška:Znalost látky probírané na přednáškách a cvičeních, popřípadě dle dalších upřesnění přednášejícího.Zkouška sestává z počátečního testu a následné ústní zkoušky s písemnou přípravou.

Garant

Doc. Ing. Konstantin Schejbal, CSc.

Vyučující

Doc. Ing. Karel Noháč, Ph.D.Doc. Ing. Konstantin Schejbal, CSc.Ing. Jaroslav HolýIng. Petr JindraIng. Tomáš KlorIng. Mojmír KrejchaDoc. Ing. Karel Noháč, Ph.D.Ing. Bc. Vladislav SíťařIng. Jan VelebaIng. Roman Vykuka