Przesyłanie energii elektrycznej

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 30/x; S 30/+ Razem: 60

Matematyka

działania na liczbach zespolonych, rachunek macierzowy, metody rozwiązywania liniowych i nieliniowych układów równań

Fizyka

znajomość zjawisk związanych z prądem elektrycznym

Elektrotechnika

znajomość praw obowiązujących w trójfazowych obwodach elektrycznych prądu przemiennego

Podstawy metrologii

umiejętność pomiaru wielkości metrologicznych w obwodach elektrycznych

Sem V

Kierunek Energetyka

specjalność: Elektroenergetyka, Maszyny i urządzenia w elektroenergetyce

dr inż. Zbigniew Zdun

aktywność/obciążenie studenta w godz.

aktywność/obciążenie studenta w godz:

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 20

3. Udział w seminariach / 30

4. Samodzielne przygotowanie do seminariów / 30

5. Udział w konsultacjach / 6

6. Przygotowanie do egzaminu / 4

7. Udział w egzaminie /2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 122 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7=68 / 2 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=60 / 2 ECTS

Struktura i parametry systemu elektroenergetycznego. modele matematyczne linii, transformatorów i sieci przesyłowej. Obliczenia rozpływowe i symulacja pracy systemu elektroenergetycznego. Systemy regulacji napięcia i częstotliwości. Sterowanie pracą systemu elektroenergetycznego. Przesył prądem stałym, Awarie systemowe. Zabezpieczenia od zwarć elementów sieci przesyłowej

1. Struktura systemu elektroenergetycznego

Ogólna struktura SEE, jednostki wytwórcze (generatory transformatory blokowe), układy elektrowni, sieć przesyłowa (linie 400, 220, 110kV), układy stacji sieciowych, transformatory sieciowe, sieć rozdzielcza SN, rola sieci 6kV. (2h)

2. Parametry systemu elektroenergetycznego

Struktura zapotrzebowania i wytwarzania mocy oraz sieci przesyłowej, parametry jakościowe energii elektrycznej, metody rozwiązywania obwodów elektrycznych stosowane do obliczeń stanów SEE. (2h)

3. Pokaz komputerowy

Krzywa zapotrzebowania dobowego, miesięcznego, wytwarzanie energii, elektrownie: Bełchatów, Turów, Adamów, Kozienice, Żarnowiec (zdjęcia,) konstrukcja turbiny, generatora, przesył energii elektrycznej (mapa KSE), linie przesyłowe (400, 220 kV, 750kV), linia Krosno –Lemeszany, przejście przez Łabę, sieć rozdzielcza, filmy: otwarcie odłącznika, budowa transformatora, hala Turów, pożar transformatora. (2h)

4. Modele elektryczne elementów SEE

Impedancje własne i wzajemne przewodów linii napowietrznych, przekształcenie 0,1,2. Impedancje zgodne i zerowe linii napowietrznych (wzory), wyznaczanie impedancji zastępczych transformatorów dwuuzwojeniowych i trójuzwojeniowych na podstawie prób pomiarowych. (2h)

5. Praca linii przesyłowych i transformatorów

Wykres wektorowy pracy linii, bilans mocy czynnej i biernej w linii, moc ładowania, moc naturalna linii, dopuszczalne prądy obciążeniowe linii napowietrznych, wykres wektorowy pracy transformatora, bilans mocy czynnej i biernej w transformatorze. (2h)

6. Model elektroenergetycznej sieci przesyłowej

Model admitancyjny sieci, wyznaczanie macierzy admitancyjnej węzłowej, własności macierzy admitancyjnej. Równania mocy w funkcji napięć węzłowych. (2h)

7. Obliczenie rozpływowe

Wektor stanu ustalonego SEE, sformułowanie zadania obliczania rozpływów mocy, metoda prostej iteracji, algorytm Newtona. (2h)

8. Pokaz komputerowy

Obliczanie rozpływów mocy w krajowej sieci przesyłowe za pomocą programu PLANS, analizy stanów pracy sieci przesyłowej. (2h)

9. Operatywne kierowanie i nadzorowanie pracy SEE

Hierarchiczna struktura kierowania pracą KSE, zadania dyspozytorów, narzędzia pracy dyspozytorów. (2h)

10. Systemy regulacji napięcia, mocy i częstotliwości

regulacja napięcia zaczepami transformatorów, właściwości regulacyjne bloków w elektrowniach konwencjonalnych, parowo-gazowych, szczytowo-pompowych, obserwowanie bilansu KSE – moc wymiany, ARCM. (2h)

11. Przesył prądem stałym

Przegląd układów prądu stałego, linie prądu stałego, przekształtniki, wstawka DC Polska Szwecja. (2h)

12. Awarie systemowe

Przykłady awarii systemowych, problemy związane z odbudową SEE w stanach poawaryjnych, analiza bezpieczeństwa pracy sieci przesyłowej. (2h)

13. Prądy zwarciowe

Zwarcia w sieciach przesyłowych i rozdzielczych, wpływ zwarć na pracę generatorów. (2h)

14. Zabezpieczenia cz.I

Podstawowe zabezpieczenia elementów sieci rozdzielczych. podstawowe zabezpieczenia linii przesyłowych i transformatorów WN. (2h)

15. Zabezpieczenia cz.II

Podstawowe zabezpieczenia generatorów. (2h)

Tematy kolejnych zajęć seminaryjnych:

1. Obliczanie parametrów elektrycznych elementów SEE (linii przesyłowej, transformatora). (6h)

2. Praca prostego układu: generator, transformator, linia, odbiór (modelowanie komputerowe). (4h)

3. Obliczanie rozpływów mocy w sieci przesyłowej z wykorzystaniem modelu komputerowego. (6h)

4. Analiza pracy sieci przesyłowej z wykorzystaniem modelu komputerowego. (8h)

5. Zabezpieczenia generatorów. (2h)

6. Zabezpieczenia linii elektroenergetycznych. (4h)

Sz. Kujszczyk i zespół. Elektroenergetyczne układy przesyłowe. 1987,

S. Bernas. Systemy elektroenergetyczne, 1985,

Z. Kremens, M. Sobierajski, Analiza systemów elektroenergetycznych, 1996,

Praca zbiorowa Poradnik Inżyniera Elektryka, tom 3, rozdział 8, WNT. 2011

J. Żydanowicz, Elektroenergetyczna Automatyka zabezpieczeniowa T.1, Warszawa, WNT, 1979,

W. Winkler, A. Wiszniewski, Automatyka zabezpieczeniowa w systemach elektroenergetycznych, WNT, 2004

W1 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie elektrotechniki niezbędną do doboru i stosowania w praktyce podstawowych elementów i układów przesyłu energii elektrycznej./ W08

W2 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie przesyłania energii elektrycznej zwłaszcza pracy linii wysokich napięć i transformatorów./ W10

W3 / Orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych energetyki i systemów przesyłania energii elektrycznej. / W16

U1 / Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego polegającego na wykonaniu analizy zaprojektowanego układu przesyłowego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania. / U03

U2 / Potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego, polegającego na wykonaniu analizy układu przesyłowego. U04

U3 / Potrafi porównać rozwiązania projektowe różnych układów przesyłowych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne (pobór mocy, niezawodność, koszt, ttp.) / U12

U4 / Potrafi posłużyć programami stosowanym w krajowej energetyce do symulacji stanów sieci przesyłowej. / U13

K5 / Ma świadomość odpowiedzialności za prace własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. / K04

Przedmiot jest zaliczany na podstawie egzaminu.

Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej, obejmującej całość programu przedmiotu.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczania przedmiotu jest pozytywna ocena zajęć seminaryjnych. Zdanie egzaminu na ocenę, co najmniej dostateczną jest równoznaczne z zaliczeniem przedmiotu.

Warunkiem zaliczenia zajęć seminaryjnych jest pozytywna ocena przygotowanych prezentacji zawierających wyniki symulacji komputerowych oraz obecność na wszystkich zajęciach seminaryjnych.

Osiągnięcie poszczególnych efektów kształcenia weryfikowane jest następująco:

Efekty z kategorii wiedzy weryfikowane są na egzaminie z przedmiotu,

Efekty z kategorii umiejętności weryfikowane są w trakcie zajęć seminaryjnych oraz w pewnym zakresie na zaliczeniu wykładów,

Efekt z kategorii kompetencji społecznych weryfikowany jest w trakcie zajęć seminaryjnych.