Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Villamos energetika

    A tantárgy angol neve: Power Engineering

    Adatlap utolsó módosítása: 2017. július 3.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnök Szak

    BSc képzés

    Kötelező tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVEAB01 4 2/1/1/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Raisz Dávid Márk,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Raisz Dávid

    docens

    Villamos Energetika Tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Az elektromágneses tér jelenségei, fogalmai és törvényei, az elektrotechnikában alkalmazott vezető-, szigetelő- és mágneses anyagok tulajdonságai, a hálózatelmélet alapjai, a hálózatanalízis módszerei.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    (TárgyEredmény( "BMEVIHVAB01" , "aláírás" , _ ) = -1
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIHVA200" , "aláírás" , _ ) = -1 )
    ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIVEA207" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIVEA207", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    ÉS (Training.Code=("5N-A7") VAGY Training.Code=("5N-A7H") VAGY Training.Code=("5NAA7"))

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Ajánlott:

    Jelek és rendszerek 2. aláírás megszerzése, Elektrotechnika kredit megszerzése.

     

    A tárgyat nem vehetik fel azok a hallgatók, akik felvették vagy kreditpontot szereztek a VIVEA005 Villamosenergia rendszerek c. tárgyból.

    7. A tantárgy célkitűzése

    A villamosenergia-rendszerekkel kapcsolatos azon alapismeretek oktatása, amely minden villamosmérnöknek szükséges és egyben megalapozás azok részére, akik a Villamosenergia-rendszerek szakirányon folytatják a tanulmányaikat.

    A villamosenergia-rendszer struktúrájának és működésének ismertetése az egyes hálózati elemek és az alrendszerek működési elveinek alapján fokozatosan felépítve. A villamosenergia-rendszerek leképzése, szimmetrikus normál üzemének vizsgálatára szolgáló alapvető módszerek megadása. Az üzemzavari aszimmetrikus állapotokra vonatkozó legfontosabb kérdések tárgyalása az elosztói és fogyasztói hálózatok szempontjából. A feszültségminőségre és a szolgáltatás biztonságára vonatkozó követelmények. A villamos hálózatok és berendezések által okozott villamos és mágneses erőterek egészségi hatásai és EMC vonatkozásai. Betekintés nyújtása a villamos energetika fő területein (termelés, szállítás, szolgáltatás, környezeti hatások) megnyilvánuló paradigmaváltásba, a Smart Grid koncepció lényegébe és a legújabb fejlődési irányokba.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    A) Az előadások tematikája

    1.      Bevezetés (1 előadás)

    A tárgy követelményeinek ismertetése.

    Definíciók, pozitív irányok, teljesítmények értelmezése.

    A villamos energia termelésének, szállításának és elosztásának áttekintése. Energiaforrások típusai, erőmű típusok, technológiák, költségek, hatásfokok.

    Összes és villamos energiafelhasználás világméretű és hazai alakulása, veszteségek.

    Hazai erőművek, nagy erőművek a világban.

    Villamos energia szállítási, elosztási és fogyasztói rendszerek.

    2.      A Villamosenergia rendszer (VER) felépítése, modellezése, szimmetrikus üzeme (1 előadás)

    A hálózati elemek leképezése, egyfázisú (pozitív sorrendű) helyettesítő kapcsolás: generátor, transzformátor, távvezeték, mögöttes hálózat, zárlati teljesítmény, fogyasztó.

    3.      Hálózatszámítási módszerek (2 előadás)

    Háromfázisú hálózatok elemzése szimmetrikus körülmények között, több feszültségszintű hálózatok számítása, viszonylagos egységek alkalmazása. Háromfázisú zárlat.

    4.      Aszimmetrikus üzem (2 előadás)

    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.

    5.      Hálózati csillagpont földelési módok (1 előadás)

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

    6.      Hálózat üzemvitele (1 előadás)

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

    7.      Villamosenergia-rendszerek szabályozása (2 előadás)

    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.

    8.      A villamosenergia-szolgáltatás minőségi követelményei (1 előadás)

    Feszültségminőség jellemzők (frekvencia, feszültségváltozás, -ingadozás -letörés és aszimmetria, harmonikus torzítás). Veszteségek.

    A szolgáltatás minősége, megbízhatósága, a rendelkezésre állás mutatói, növelésének lehetőségei.

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

    9.      A villamos energia ára, díjszabások, piaci alapfogalmak (1 előadás)

    Villamosenergia számla tartalma lakossági és ipari fogyasztók esetén.

    10.  Háztartási méretű kiserőművek csatlakozása, hálózati hatásai (1 előadás)

    HMKE-k műszaki csatlakozási feltételei, csatlakozás létesítésének menete, elszámolási rendszer, megtérülés.

    11.  A villamos energetika aktuális fejlődési irányai (1 előadás)

    Villamos vontatási alapismeretek.

    Smart Grid koncepció (hálózati elemek, üzemeltetés, rendszerirányítás). Okos mérés. Fogyasztói befolyásolás. E-mobilitás hálózati hatásai.

     

    B) Gyakorlatok témakörei:

    Az előadások megfelelő fejezeteihez illeszkedő számítási feladatok.

    C) Laboratóriumi gyakorlatok témakörei:

     

     Az előadások megfelelő fejezeteihez illeszkedő laboratóriumi foglalkozások

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás: hagyományos előadás, számítógépi prezentációk, esettanulmányok. Gyakorlat: az előadások témaköreihez illeszkedő számpéldák kidolgozása. Laboratóriumi gyakorlatok: az előadások megfelelő fejezeteihez illeszkedő  laboratóriumi foglalkozások.

    10. Követelmények

    a) A szorgalmi időszakban:      

    A nagyzárthelyi (vagy a pótzh) sikeres (legalább elégséges szintű) teljesítése.

    Részvétel a laborfoglalkozásokon.

    Jelenlét a gyakorlatok legalább 70%-án (a TVSZ szerint).

    A gyakorlatok elején rövid ellenőrző dolgozatok írására kerül sor. E dolgozatok összpontszámát az írásbeli vizsgán szerzett pontszámhoz hozzáadjuk, ha az írásbeli vizsga eredménye enélkül legalább elégséges lenne.

    b) A vizsgaidőszakban:

    Írásbeli vizsga szóbeli kiegészítés lehetőségével (ha az írásbeli eredménye legalább elégséges, akkor a vizsgaeredmény legfeljebb egy jeggyel változtatható a szóbelin).

    c) A végső érdemjegy kialakításának módja:

    Amennyiben a vizsgán kapott jegy legalább elégséges, akkor annak érdemjegye 70% súllyal, és a nagyzárthelyi (vagy a pótzárthelyi) érdemjegye 30% súllyal. Elégtelen vizsgajegy esetén a végső érdemjegy elégtelen.

     

     

    11. Pótlási lehetőségek

    A zárthelyi dolgozat pótlására a szorgalmi időszakban egy pótzárthelyi alkalmat biztosítunk. Egy mérés pótlására a pótlási héten egy pótmérési alkalmat biztosítunk.

     

     A gyakorlatok elején írt rövid ellenőrző dolgozatok pótlására nincs lehetőség.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Zárthelyik és vizsgák előtt meghirdetett időpontokban, előadások és gyakorlatok közben és után személyesen, ill. email-en előre egyeztetett időpontban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    -        Az előadások Power-point anyaga.

    -        Jegyzet: Villamos energetika I. és III. (Nyomtatott és elektronikus formában)

    -        Tankönyv: Geszti P.O.: Villamosenergia-rendszerek I.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontaktóra

    56

    Készülés előadásokra

    6

    Készülés gyakorlatra

    7

    Készülés laborra

    7

    Készülés zárthelyire

    20

    Házi feladat elkészítése

    0

    Önálló tananyag-feldolgozás

    14

    Vizsgafelkészülés

    40

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Varjú György

    Professzor Emeritusz

    Villamos Energetika Tanszék

    Prikler László

    Tanársegéd

    Villamos Energetika Tanszék

    Dr. Raisz Dávid

    Docens

    Villamos Energetika Tanszék

    IMSc tematika és módszer

    Emelt szintű gyakorlatok és laborok, amelyek során a gyorsabb haladás több, összetettebb feladat megtárgyalását, megoldását tesz lehetővé.

    A programban résztvevő hallgatóknak elkülönített gyakorlatot és laboratóriumi foglalkozást tartunk. A gyakorlatok és a laboratóriumi foglalkozások anyaga a törzsanyag szempontjából nem tér el a programban nem résztvevő hallgatókétól. Az eltérések az alábbiakban foglalhatók össze:

    • Gyakorlatok: alapszintű feladatokkal rövidebben foglalkozunk. A hallgatók több, ill. összetettebb mérnöki gondolkodást igénylő feladatot kapnak.
    • Laboratórium: a távvezeték paraméter mérés kiegészítése egy további mérési feladattal.

    Külön szorgalmi feladat meghirdetése a teljes hallgatóságnak. Ez a feladat nem számít bele a félévközi jegybe, kizárólag IMSc pontok szerezhetők vele, nemcsak a programban résztvevő hallgatók részéről.

    IMSc pontozás

    A megszerezhető IMSc pontok száma legfeljebb 25.

    IMSc pontokat a hallgatók zárthelyin (legfeljebb 10 pont), vizsgán (legfeljebb 10 pont) és félévközi szorgalmi feladat megoldásával (legfeljebb 5 pont) szerezhetnek.

    A zárthelyin és a vizsgán a normál követelményhez tartozó feladatokon túlmenő, további egy feladat megoldásával szerezhető meg a fenti pontszám, ha a hallgató enélkül jeles eredményt ért el.

    Ha valamely számonkérésen a hallgató szerzett IMSc pontokat, akkor az IMSc pontjainak növelése nem lehetséges e számonkérés újbóli teljesítésével.

    Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.