Předmět Přehled elektroenergetiky (KEE / PEE)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KEE / PEE - Přehled elektroenergetiky, 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

Studenti 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

PožadavkyZápočet: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. Karel Noháč, Ph.D.

Vyučující

Doc. Ing. Karel Noháč, Ph.D.Doc. Ing. Konstantin Schejbal, CSc.Ing. Tomáš KlorIng. Mojmír KrejchaDoc. Ing. Karel Noháč, Ph.D.