K-INFO
HU
EN
Belépés

Villamos berendezések és védelmek

Electrical Equipment and Protections
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Villamos berendezések és védelmek
Electrical Equipment and Protections
Tantárgykód BMEVINF5039
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 4 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — — —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
Dr. Koller László
elérhetőség: koller@ntb.bme.hu
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
—
Kar
Tantárgy weboldala —
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Elosztó berendezések

  1. A villamos berendezések alkotó elemeinek rövid összefoglalása (a főáramkör kapcsoló készülékei, a működtető és a vezérlő kör mérő illetve automatika elemei).
  2. Középfeszültségű kapcsolóberendezések. Beltéri nyitott illetve tokozott kapcsolóberendezések (biztosítók, szakaszolók, megszakítók, túlfeszültségvédelmi készülékek).
  3. Kisfeszültségű energiaellátás kapcsoló készülékei (biztosítók, szakaszolók, megszakítók, kapcsolók és kontaktorok, túlfeszültségkorlátozók).
  4. Kapcsolókészülékek kiválasztása: készülékek funkciója, hálózattervezési szempontok, hálózatalakzatok, kapcsolóberendezések kapcsolási vázlatai, egy- és kétgyűjtősínes berendezések.
  5. A kapcsolókészülékek fő működési jellemzői: passzív villamos jellemzők, aktív villamos jellemzők, mechanikai jellemzők, környezeti feltételek, müködtetés, vezérlés és hajtás, átvételi és üzembehelyezési próbák.
  6. Erősáramú kapcsolótáblák, elosztó- és kapcsolószekrények, vezérlőasztalok, -pultok, -táblák, tokozott elosztószekrények és tokozott sínes elosztórendszerek.
  7. Villamos berendezések melegedési méretezése állandó és változó terhelésre (üzemi és zárlati melegedés).
  8. A villamos berendezések méretezése azárlati áram dinamikus hatására, erőhatás számítása. Méretezés mechanikai szilárdságra.
  9. A villamos berendezések feszültség igénybevételeinek számítása. Az egy- és kétfrekvenciás visszaszökő feszültség szerepe a kapcsolókészülékek üzemében. Üzemi frekvenciás feszültségpróbák, lökőfeszültség próbák.
  10. Egygyűjtősínes kisfeszültségű elosztóberendezés tervezési szempontjai: üzemi feltételek, műszaki adatok, fogyasztók teljesítményigénye, tápláló transzformátor kiválasztása.
  11. Az egygyűjtősínes elosztóberendezés gyűjtősín méretezése és a kapcsolóberendezés zárlati szilárdságának ellenőrzése. Hálózati csatlakozások kialakítása (sín, kábel és vezeték). Érintésvédelmi összekötések.
  12. Zárlatszámítási ellenőrzés egy épület hálózati nyomvonala mentén (betáplálás, talpponti elosztó, szinti elosztó, fogyasztói végpont).
  13. Megbízhatósági kérdések: általános elvek a készülékek és berendezések vonatkozásában, megbízhatósági mutatók, meghibásodási ráta, megbízhatósági függvények. Számítási példa soros, párhuzamos és vegyes kapcsolású elemek beépítése mellett.

Védelmek

  1. A védelmek-automatikák szerepe. Az energiarendszer rendellenességei. A védelmi rendszerrel szemben támasztott követelmények.
  2. Hálózatok csoportosítása feladatok, feszültségszintek szerint. Hálózatok csoportosítása az energia-utak, a csillagpontkezelés szempontjából. Állomásképek. A védelmek rendszerezése az érzékelt mennyiségek szerint. A védelmek csoportosítása a feladatuk, konstrukciójuk szerint. A védelmek által működtetett készülékek.
  3. Szimmetrikus összetevők, zárlatszámítás. A transzformáció matematikai levezetése. Transzformációs alapösszefüggések. A pozitív, negatív és zérus sorrend fizikai értelmezése. A transzformációs számítási módszer lépései. A hálózati elemek összetevő impedanciái.
  4. Zárlatszámítás. FN, 2F, 2FN, 3F(N) zárlatok, egy- és kétfázisú szakadás. Számítás dimenzionális mennyiségekkel, transzformátorok. Számítás relatív egységekkel. Mintapéldák a hálózati elemek összetevő impedanciáinak meghatározási módjával együtt.
  5. A védelmi rendszer tervezését befolyásoló tényezők (fontosság, hálózat topológia, csillagpont földelés). A csillagpontkezelés módszerei. Magyarázat szimmetrikus összetevőkkel, fázismennyiségekkel. Az ívelő földzárlat tranziensei. A csillagpont földelési módszerek összehasonlítása. A kompenzált hálózat szelektív kiválasztási módszere (FÁNOE).
  6. Távvezetékek védelmei Nem földelt hálózat túláramvédelme. A zárlati áram a vezeték mentén. Zárlatfajták és a mögöttes hálózat hatása. A kétlépcsős túláramvédelem feladatmegosztása, beállításszámítás példákkal. Ejtőviszony, felfutási tényező magyarázata. Az áramérzékelés problémái: hálózat tagozódás, időlépcsőzés, ütközés az üzemi áramokkal. Épfázisú hibaáram hatásosan földelt hálózat FN zárlatakor.
  7. Sugaras szabadvezeték védelmi rendszere földelt hálózaton. Végponti fáziskiválasztás (példával). Milyen hosszú kábel védhető túláramvédelemmel (példával).
  8. Irányított túláramvédelem kétoldalról táplált vezetéken és körvezetéken. Kaszkád működés. A szelektív időlépcső összetevői. Áramváltók: névleges adatok, hibák (vektorábra, amplitúdó hiba, szöghiba, torzítás). Az ármaváltók terhelése (zárlatfajta, kapcsolási csoport hatása) Nyitott áramváltók veszélye. Az áramváltók tranziens viselkedése, a tranziens hibák elkerülésének módszerei.
  9. Mágneses típusú feszültségváltók hibái. Kapacitiv feszültségosztók hibái. A zárlati teljesítményirány érzékelése. Az érzékelési holtsáv. A holtsáv csökkentésének módszerei: polarizálás ép feszültséggel, előirányítás, emlékező kapcsolás, feszültségmérés koncentrált impedancia mögül. Távolsági védelmek: impedancia érzékelés fázisfeszültségből és fázisáramból, impedancia érzékelés vonali feszöltségből és fázisáramok különbségéből, a zérus sorrendű áram hozzákeverésének módszere. Távolsági védelmek beállításszámítása: gyorsfokozat és késleltetett fokozat. A távolsági védelmek helyes működését befolyásoló tényezők: átmeneti ellenállás a hibahelyen, közbenső betáplálás impedanciatorzító hatása, teljesítménylengések, kétrendszerű vezeték zérus sorrendű csatolása.
  10. Az alapvédelmi kioldás késleltetésének megszűntetése: összeköttetés nélküli megoldások, túlfedés és visszakapcsoló automatika, lépcsős visszakapcsolás, feszültség-ellenőrzött visszakapcsolás, összeköttetést igénylő megoldások, ellenőrzött távkioldás (védelmi szinkronozás), védelmi reteszelés, kioldás engedélyezés.
  11. Differenciál-elvű védelmek: alaptulajdonságok, osztályozás az összehasonlított mennyiségek szerint, a differenciál elvű védelmeket zavaró tényezők, stabilizált "százalékos" differenciálvédelem, áramirány összehasonlító differenciálvédelem

  12. Transzformátorok védelme: Buchholz-védelem, transzformátor differenciálvédelme, bekapcsolási áramlökés, a kiegyenlítés gyakorlati feltétele.
  13. Gyűjtősinvédelmek: gyűjtősinvédelem túláramvédelemmel, egyenáramú differenciálvédelem, gyűjtősin differenciálvédelem.

  14. Nagy motorok védelme: zárlati és földzárlati védelem, termikus túlterhelés elleni védelem, aszimmetria elleni védelem, motor indítás, terheléscsökkenési védelem.
  15. Mikroprocesszoros védelmek: hardver felépítés, szoftver struktúra, önellenőrzés, a védelmek három generációjának összehasonlítása, a védelmek illesztése az alállomási üzemirányítási rendszerben
Megismertetni a hallgatóságot : - a villamos gépek és hajtások villamos kapcsolóberendezéseivel, konstrukciójukkal, üzemvitelükkel és kiválasztásukkal; - a villamos berendezések felépítésével, méretezésével, hálózat kiépítési szempontokkal, túlfeszültség- és érintésvédelmi megoldásokkal; - ipari és fogyasztói hálózatok struktúrájával, a fogyasztói csatlakozásokkal; - a hálózati hibákkal, aszimmetriákkal és csillagpont kezeléssel; - a villamos hálózat, a villamos gépek és transzformátorok védelmével és hálózati automatikákkal.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás.

Tanulástámogató anyagok

Online források
- Stefányi, I. –Szandtner, K.: Villamos kapcsolókészülékek. Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. Nívódíjas egyetemi jegyzet, J5-1309.; - Kecskés, G. – Kugler, Gy. – Madarász, Gy. – Szandtner, K.: Villamos készülékek szerkesztése és üzeme. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979.; - Néveri, I. főszerkesztő: Villamos kapcsolókészülékek kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1984.; - Baumann P. főszerkesztő: Villamos szerelőipari kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983.; - Geszti P., O.: Villamosenergia rendszerek I.-III. Tankönyvkiadó, Budapest, 1983, 1984, 1985. TK 44445/I.-III.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Villamosenergetika, Villamos gépek üzeme, Villamos készülékek és szigetelések, Méréstechnika, Elektromágneses terek, Elektronika.
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Villamosenergetika, Villamos gépek üzeme, Villamos készülékek és szigetelések, Méréstechnika, Elektromágneses terek, Elektronika.
Általános szabályok
Követelmények: a./ A szorgalmi időszakban két kis zárthelyi írás van. Az aláírás megszerzésének feltétele mindkét kis zh legalább elégséges megírása. A szorgalmi időszak végén egy pót zh írási alkalom van, amelyen a hiányzó vagy elégtelen zh(k) pótolható(k). A korábbi félévekben megszerzett aláírás érvényes. b./ A vizsgaidőszakban - a vizsga írásbeli, indokolt esetben szóbeli kiegészítés lehetőségével, - a vizsgajegynél 25 %-ban a zh-k eredménye a hallgató kérésére figyelembe vehető.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Ajánlott: Villamosenergia-átvitel, Nagyfeszültségű technika
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.