K-INFO
HU
EN
Belépés
Tantárgy » BMEVIVEAC15
Régebbi verziók TAD letöltése (PDF)

Smart villamos hálózatok felépítése

Structure of Smart Power Grids
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Smart villamos hálózatok felépítése
Structure of Smart Power Grids
Tantárgykód BMEVIVEAC15
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 2 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — kapcsolt —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
Sütő Bence
beosztás: tanársegéd
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Villamos Energetika Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai 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
Előadások:
  1. Gyűjtősín-kialakítások, alállomások kapcsolási képe. A kialakítás szempontjai. Gyűjtősínek, leágazások készülékek, mérőváltók. Kettős gyűjtősínek, másfél megszakítós gyűjtősín, egyéb kapcsolások.  Alállomás típus-kialakítások.
  2. Szabadvezeték (soros) impedanciái, kapacitásai, 4 vezetős modell. Ön- és kölcsönös impedanciák, kapacitások. Szimmetrikus összetevő impedanciák, kapacitások. Vezeték aszimmetriák, szimmetrizálás. Szabadvezeték soros impedanciák, kapacitások számítása. Szabadvezeték oszlopképek, konstrukciók. Szabadvezeték induktivitásainak, soros impedanciáinak számítása. A védővezető áramköri szerepe, hatása. Kétrendszerű távvezeték jellemzői, csatolás zérus sorrendben.
  3. Erősáramú kábelek. Kábelek szerkezeti felépítése, villamos paraméterek. Kábelek melegedése. NAF távvezeték üzeme. Elosztott paraméterű modell, vezetékállandók. Töltő teljesítmény, természetes teljesítmény. Jellemző villamos paraméterek. Koncentrált elemű Pi és T modell, U-I fazorábrák. Q-áramlás közelítő számítása. NAF távvezeték üzemállapotok elemzése: (1) üresjárás, feszültségprofil; (2) hatásos teljesítmény áramlása, szögelfordulás. Veszteségek az átviteli hálózaton:értelmezések, veszteség-összetevők.
  4. A teljesítményátvitel korlátai.  Áramterhelés, feszültség stabilitás, szinkronstabilitás. Az átvivőképesség növelése. Határkeresztező átviteli kapacitások: értelmezések, meghatározások. HVDC átvitel. Egyenáramú betét Átvitel nagyfeszültségű AC és DC rendszeren. A HVDC előnyei, hátrányai. Egyenáramú betét üzeme, szabályozása.
  5. Szabályozások NAF transzformátorral. Söntfojtók kapcsolása.  NAF transzformátor hossz és keresztszabályozás hatása hurkolt hálózatban. Fázistoló transzformátor: Söntfojtók ki/bekapcsolásának hatása.
  6. KÖF és KIF hálózatok, feszültségszabályozás, veszteségek. Elosztó hálózat szerepkörök. Tipizált transzformátor paraméterek, vezető keresztmetszetek, jellemző villamos paraméterek KÖF,KIF hálózatok kialakítása, feszültségviszonyok, előírások, feszültségesés. Feszültségszabályozás. KÖF és KIF veszteségek. Meddőkompenzálási módszerek, feszültségszabályozás meddőkompenzálással.
  7. NAF hurkolt hálózatok számítása. Hálózatszámítási modellek, alapösszefüggések. A csomóponti I=Y*U  és U=Z*I egyenlet értelmezése, alkalmazása.     Az Y és Z meghatározása, „mérése".  Egyenértékű modellek Z alapján. Hálózatredukció.
  8. Teljesítményáramlás számítása NAF hurkolt hálózaton.  A feladat nemlineáris jellege, iterációs megoldások elve. A feladat megfogalmazása, adatok, paraméterek, csomóponti típusmodellek. Alapegyenletek, megoldó alapeljárások. Eredményábrázolás.
  9. Zárlatok, kikapcsolások szimmetrikus összetevőkkel.   Leképezés és számítás szimmetrikus  összetevőkkel. Zárlatok összehasonlítása. A zárlati áram korlátozásának elvei.   Kikapcsolások leképezése szimmetrikus. összetevőkkel. Szimultán hibák számítási elve. Aszimmetrikus terhelés 0.4 kV-on, háztartási méretű kiserőművek csatlakozásának hatása. Megoldások abc fázismennyiségekkel, 012 szimmetrikus. összetevőkkel. Értelmezések, elemzések. Transzformátor kapocszárlata.   Áramerősségek, az Yd, Dy kapcsolás hatása az áramképre. Csillagpontképző transzformátor. Kialakítása, szerepe. Távvezetéki zárlat áram- és feszültségképe.  Áramok és feszültségek négyvezetős modell alkalmazásával.  Fazorábrák, szimmetrikus. összetevők.
  10. Hálózati csillagpontföldelés.  A csillagpontföldelés alapharmonikus hatása fázis-föld zárlatkor, áram-feszültség fazorábrák. Hálózati csillagpontföldelések gyakorlata.
  11. Feszültségletörés, fáziskimaradás 120/KF/ 0.4 kV sugaras hálózaton. Fázis-föld zárlat, 1f kikapcsolás feszültségtorzító hatása, a hatások „terjedése"., az Yd és Dy transzformátorok szerepe. Sántaüzem, földzárlatos üzem. 3F rövidzárlati áram, zárlati teljesítmény, feszültségletörés.
  12. Hálózati visszahatás. Felharmonikusok keletkezése, terjedése, hálózati rezonancia kialakulása.
  13. Hálózatfejlesztés. Tervezési előírások (ENTSO-E, Üzemi Szabályzat, Elosztói Szabályzat), módszertan, számítások. Az európai villamosenergia-rendszer hálózata.  Fő jellemzők, térképes ábrázolások, a magyar VER-től eltérő jellegzetességek. Hálózatra csatlakozás. Előírások, szerződések, díjtételek, szabályozási hierarchia.
Gyakorlatok:
  1. NAF/KÖF transzformátor a hálózaton. Hálózatszámítás több feszültségszintű hálózaton a transzformátor forgatásának figyelembevételével.
  2. Zárlatok leképezése sorrendi hálózatok alkalmazásával
  3. Soros hibák leképezése sorrendi hálózatok alkalmazásával
  4. Feszültségesés, feszültségletörés számítása, meddőkompenzálás hatása
  5. Zárlati áramkorlátozó fojtó alkalmazása, hatásának számítása, kondenzátor bekapcsolása
  6. Meddőkompenzálás, meddőkompenzálás hatása a feszültségesésre.
  7. Felharmonikusok keletkezése, számításának, számítási modellbe illesztésének módja, terjedése a mögöttes hálózat és az alárendelt hálózat irányába.
  8. Felharmonikusok és rezonancia. A hálózaton fellépő felharmonikus tartalom révén létrejövő rezonancia számítása. A meddőkompenzálás hatása a rezonanciára. Felharmonikus-tartalom csökkentés passzív felharmonikus szűrő alkalmazásával.
  9. Kisfeszültségű fogyasztói körzet terhelés- és feszültségviszonyainak elemzése, méretezése különböző mértékű napelemes HMKE penetráció eseteire.
  10. Nagy / középfeszültségű (120/20 kV-os) transzformátorállomás terhelési és szabályozási viszonyainak vizsgálata, kiserőművek hálózati csatlakozási feltételeinek ellenőrzése, a feszültség minőségre gyakorolt hatásainak elemzése számítógépi modellhálózaton.
  11. Középfeszültségű hálózat létesítésének műszaki-gazdasági vizsgálata: beruházási/üzemeltetési költségek, kábel / burkolt szabadvezeték / szabadvezeték alternatívák vizsgálata, bontási pontok optimális megválasztása, kiserőművek csatlakozásának hatása. Hálózatfejlesztés. Tervezési előírások (ENTSO-E, Üzemi Szabályzat, Elosztói Szabályzat), módszertan, számítások. Az európai villamosenergia-rendszer hálózata.  Fő jellemzők, térképes ábrázolások, a magyar VER-től eltérő jellegzetességek. Hálózatra csatlakozás. Előírások, szerződések, díjtételek.
  12. Ismétlés, gyakorlás a vizsgára
A tantárgy célja a hallgatók megismertetése a villamosenergia-rendszer felépítésével és működésével. A félév során a hallgatók találkoznak az átviteli és elosztó hálózat üzemeltetése során felmerülő fontosabb problémákkal és egyes üzemviteli kérdésekkel, megtanulják, hogyan lehet a hálózatot elemeire bontva leképezni, számítani különböző transzformációkat alkalmazva. A villamosenergia-rendszer felépítésének tárgyalása során sorra vesszük a hálózati topológiákat, a különböző alállomási képeket és gyűjtősín-kialakításokat, az egyes transzformátor és távvezeték típusokat és a jellemző csillagpontkezelési módszereket, valamint ezek hatását az ellátásbiztonságra. Az órákon szó lesz az állandósult állapoti teljesítmény és feszültségviszonyokról, a villamosenergia-átvitel hálózati veszteségeiről, valamint a rendellenes üzemállapotok számításának módjáról. A hallgatók megismerik az elosztottan elhelyezkedő (megújuló) termelők és a tárolók hálózati hatásainak számítási módszereit.

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

Multimédiával támogatott előadás és gyakorlati számítási feladatok megoldása. Házi feladat. Szakmai tanulmányi látogatás.

Tanulástámogató anyagok

Online források
A tárgy moodle oldalán közzétett tananyag.; Geszti P. Ottó: Villamosenergia-rendszerek I.-II.-III.; Tankönyvkiadó 1983.-1985.  44445/I.- III.; Villamosenergia-rendszerek feladatgyűjtemény (szerkesztette:; dr. Kiss Lajos) Műegyetemi kiadó 1992.; Villamosművek feladatgyűjtemény (szerkesztette:; Horváth István) Tankönyvkiadó 1971.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Villamos energetika
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)
Villamos energetika
Általános szabályok
Követelmények: Szorgalmi időszakban: Részteljesítmény-értékelés (számítási házi feladat). Nagyfeladat ütemterv: Kiadás: 2., 5. és 9. hét, beadás: 5., 9. és 12. hét. A házifeladatok megoldására egyenként legfeljebb 5 pont szerezhető. Az aláírás megszerzésének feltétele: részvétel a gyakorlatok legalább 70%-án, amelyet a személyes jelenléttel ellenőrzünk. mindhárom házifeladat esetén a pontszám legalább 50%-ának megszerzéseVizsgaidőszakban: A félév lezárásának módja: vizsga. A vizsga írásbeli. Vizsgára jelentkezés feltétele: az aláírás megszerzése, illetve érvényes aláírás. Amennyiben a vizsgán kapott jegy legalább elégséges, akkor annak érdemjegye 80%-os súllyal, a házifeladatok megoldására szerzett pontszám 20%-os súllyal számít bele a végső érdemjegybe. Elégtelen vizsgajegy esetén a végső érdemjegy elégtelen. Szóbeli vizsgával az elért eredmény módosítható. Pótlási lehetőségek: A házi feladat a pótlási hét végéig különeljárási díj ellenében pótolható.
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
IMSc program: A programban részt vevő hallgatóknak a gyakorlati foglalkozások során összetettebb mérnöki gondolkodást igénylő feladatokat adunk IMSc pontok: IMSc pontok száma legfeljebb 25. IMSc pontokat a hallgatók vizsgán (legfeljebb 25 pont) szerezhetnek. A vizsgán a normál követelményekhez tartozó feladatokon túlmenő, további egy feladat megoldásával szerezhető meg a fenti pontszám, amennyiben a hallgató e nélkül is jeles eredményt ért el. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.
Ajánlott tantárgyak
Kötelező: Villamos energetika (BMEVIVEAB03)
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.