Villamos energetika

A) Az előadások tematikája

1.      A villamosenergia szerepe, a villamosenergia-rendszer általános felépítése(4x45p)

A villamos energia termelésének, szállításának és elosztásának áttekintése. Energiaforrások típusai, erőmű típusok. Villamos energia szállítási, elosztási és fogyasztói rendszerek.

2.      Szimmetrikus háromfázisú rendszer elemzése (6x45p)

A hálózati elemek leképezése, egyfázisú helyettesítő kapcsolás: generátor, transzformátor, távvezeték, mögöttes hálózat, zárlati teljesítmény, fogyasztó. Háromfázisú hálózatok elemzése szimmetrikus körülmények között, több feszültségszintű hálózatok számítása, viszonylagos egységek alkalmazása. Háromfázisú zárlat.

3.      Hálózat aszimmetrikus üzeme. (4x45p)

Szimmetrikus összetevők alkalmazási módszerének alapjai. Szimmetria feltétele, aszimmetria hatása. Hálózatok negatív- és zérus sorrendű modellezésének alapjai. A földvisszavezetés szerepe. Vasúti terhelés okozta aszimmetria. Háromfázisú hálózatok számítási lehetősége aszimmetrikus körülmények között. Hálózat modellezése felharmonikus frekvenciákra.

4.      Hálózati csillagpont földelési módok (2x45p)

A csillagpont földelés módjai és kihatása a földzárlati feszültségemelkedésre, szigetelési szintre és földvisszavezetéses áramokra. A nemzetközi gyakorlat áttekintése.

5.      Hálózat üzemvitele. (6x45p)

Hálózatág feszültségesése és teljesítmény viszonyai, terhelhetőség, feszültségprofil. Feszültség-meddőteljesítmény kapcsolat, feszültségesés és veszteség csökkentése. Távvezeték természetes teljesítménye.

6.      Villamosenergia-rendszerek szabályozása (10x45p)

A teljesítmények egyensúlya, az üzemeltetés alapfeladatai, a fogyasztói teljesítményigény változásai, teljesítmény- és frekvencia szabályozás. A teljesítmény-átvitel korlátai. Feszültség- és szinkron stabilitás. A feszültség- és meddőteljesítmény szabályozás alapkérdései. Flexibilis váltakozóáramú átviteli (FACT) módszerek. A diszperz energiatermelés és megújuló energiaforrások (szélenergia) kihatásai a rendszer stabilitásra és szabályozásra.

7.      A villamosenergia-szolgáltatás minőségi követelményei. (6x45p)

Feszültségminőség jellemzők (frekvencia, feszültségváltozás, -ingadozás -letörés és aszimmetria, harmonikus torzítás). A szolgáltatás minősége, megbízhatósága.

8.      A villamos hálózatok és berendezések villamos és mágneses erőtere. (4x45p)

A vezetékek és kábelek erőterének jellemzése, csökkentésének lehetőségei. Berendezések mágneses terének jellemzése. Az erőterek élettani hatásainak fizikája, egészségi határértékek. EMC vonatkozások és határértékek.

B) Gyakorlatok témakörei:

(1)        Hálózati elemek modellezése szimmetrikus körülmények között. Névleges adatok értelmezése és alkalmazása, nagyságrendek érzékeltetése. Zárlati teljesítmény.

(2)        Többfeszültségszintű hálózat modellezése viszonylagos egységek segítségével. Fogyasztó ellátása sugaras hálózaton. Feszültségviszonyok elemzése, áramok, teljesítmények számítása. Háromfázisú zárlat.

(3)        Szimmetrikus összetevő transzformáció alkalmazása. Aszimmetrikus rendszer szimm. összetevőinek meghatározása, szimmetrikus összetevőkből fázismennyiségek számítása. Vonali- és fázisfeszültségek. Hálózat különböző sorrendű modelljei.

(4)        Feszültségesés számítása sugarasan táplált fogyasztó figyelembevételével. Fázisjavítás. Hálózati veszteség számítása.

(5)        Háromfázisú nullavezetős táplálás kiegyenlített és nem kiegyenlített fogyasztói terhelésnél fázismennyiségekkel és szimmetrikus összetevők alkalmazásával. Áramok, feszültségek, teljesítmények meghatározása csillagponti nullavezetővel és anélkül. 

(6)        Aszimmetrikus zárlat (egyfázisú földrövidzárlat) számítása szimmetrikus összetevők segítségével. Bauch paradoxon. Transzformátorok delta tekercselésének szerepe.

(7)        Vonali feszültségről táplált egyfázisú vasúti terhelés, áram- és feszültség aszimmetriája.

 C) Laboratóriumi gyakorlatok témakörei:

  Az előadások megfelelő fejezeteihez illeszkedő laboratóriumi foglalkozások